FPC柔性线路板

FPC柔性电路有哪些主要材料？

在柔性电路中使用的主要材料是绝缘簿膜、胶黏剂和导线。绝缘簿膜形成了电路的基础。胶黏剂将铜箔黏接到绝缘簿膜上，在多层结构设计中，内部有许多层被黏合在了一起。使用外保护层将电与砂尘和潮气相隔绝，与此同时还可以降低在挠曲时所受的应力。导电层是由铜箔提供的。

在一些柔性电路中，采用铝或者不锈钢作为加强肋，以确保几何尺寸的稳定性。同时还可以提供在元器件和连接器插入时的机械支撑力，以及消除掉应力。加强肋采用胶黏剂黏接在柔性电路上面。

有时在柔性电路中采用的另外一种材料是黏接片（bond ply），它是由两面涂覆有胶黏剂的绝缘簿膜构成。黏接片能够提供环境保护和电气绝缘，它能够起到取消簿膜层和在层数较少的多层电路中起到黏接的作用。

许多绝缘簿膜可以从市场上采购到，常用的是聚酰亚胺和涤纶材料（如表1所示）。在美国的所有柔性电路制造厂商中，接近80%的厂商是采用聚酰亚胺簿膜作为柔性电路的材料，大约20%的制造厂商结合采用涤纶簿膜。

聚酰亚胺材料具有不易燃、几何尺寸稳定的特点，拥有较高的抗撕裂强度，并且能够忍受焊接时的高温。涤纶也称为聚对苯二甲酸乙二醇脂（polyethylene terephthalate 简称PET），物理性能与聚酰亚胺相类似，具有较低的介电常数和能够吸附少量的潮气，但是耐高温的能力较差。

涤纶的熔化点在250℃，它的玻璃化转变温度(Tg)为80℃，这些参数限制了它们在需要进行大量焊接的场合的使用。在低温状态下，它们较硬,但是它们仍适用于在电话以及其他不暴露在恶劣环境下工作的电子产品中使用。

聚酰亚胺绝缘簿膜通常与聚酰亚胺或者丙烯酸胶黏剂一起使用，绦纶绝缘簿膜一般与绦纶胶黏剂一起使用。在焊接或者在整个多层层压周期操作以后，黏接好的材料具有令人满意的特性优点，即稳定的几何尺寸。在胶黏剂中的其他重要特性是较低的介电常数、较高的绝缘阻抗、较高的玻璃化转变温度和较低的吸湿性。

在柔性电路中除了采用绝缘簿膜与导电材料相互黏接以外，胶黏剂也被用作防护涂覆来使用，它可以形成覆盖层（也称为coverlays）和表面涂层。这两者之间的主要差异在于所采用的应用方式不同。覆盖层是将胶黏剂覆盖在层压有电路的绝缘簿膜上面，而表面涂层是通过表面印刷的方式涂布胶黏剂。

不是所有的层压结构都要与胶黏剂相接合，不采用胶黏剂的层压结构与采用胶黏剂的层压结构相比较，能够提供更簿的电路、更佳的柔软性和更好的导热率。簿型结构的导热率和不采用耐热胶黏剂的结构，允许不采用胶黏剂的电路在不宜采用胶黏剂为基础的层压簿片的工作场合中使用。

在柔性电路中所使用的铜箔可以采用电沉积或者采用锻制的方式获得。采用电沉积制造的箔片一面是有光泽的，而另外一面是没有光泽的，它形成了可以弯曲的材料，可以形成不同的厚度尺寸和宽度尺寸。

由电沉积制成的箔片的无光泽一面常常需要采用特殊处理，以求改善其黏接性能。采用锻制方式形成的铜箔除了可以弯曲以外，具有一定的硬度和表面光滑度，可以适应要求动态柔性活动的场合使用。

如何为柔性线路板（FPC板）选用保护膜？

柔性线路板FPC板上用什么保护膜来保护呢？既要防尘防污防静电，又要有效贴合板面，防静电PET保护膜合适。



　　柔性电路板保护膜



　　柔性电路板又称“软板”，即FPC板。是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路。柔性电路提供优良的电性能，能满足更小型和更高密度安装的设计需要，也有助于减少组装工序和增强可靠性。柔性电路板是满足电子产品小型化和移动要求的惟一解决方法。可以自由弯曲、卷绕、折叠，可以承受数百万次的动态弯曲而不损坏导线，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化;柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。



　　因此，FPC板在航天、军事、移动通讯、手提电脑、计算机外设、PDA、数字相机等领域或产品上得到了广泛的应用。



　　但是FPC板在生产过程中很容易出现静电击穿现象。目前解决这一问题主要依靠市面上防静电台垫，而该产品靠静电剂内添并迁移到台垫表面，然后吸收空气水分子形成导电通路，从而对FPC板有防静电效果，同时该产品易受空气、湿度等环境因素影响，静电排放效果差。尤其在北方气候干燥地区，表面电阻值升高，随着时间推移，防静电指标衰减越来越快，造成静电排放不稳定，这样容易击穿FPC板上线路芯片，造成设备运行损坏。同时，该产品又不能随同FPC板搬运，不能起到随时防护作用。在应用环节上缺陷已十分明显，已不能满足目前FPC板发展技术的要求。



　　现FPC板正处于规模小但迅猛发展之中。聚合物厚膜法是一种、低成本的生产工艺。该工艺在廉价的柔性基材上，选择性地网印导电聚合物油墨。其代表性的柔性基材为PET。聚合物厚膜法导体包括丝印金属填料或碳粉填料。聚合物厚膜法本身很清洁，使用无铅的SMT胶黏剂，不必蚀刻。因其使用加成工艺且基材成本低，聚合物厚膜法电路是铜聚酰亚胺薄膜电路价格的1/10;是刚性电路板价格的1/2～1/3。聚合物厚膜法尤其适用于设备的控制面板。在移动电话和其他的便携产品上，聚合物厚膜法适合将印制电路主板上的元件、开关和照明器件转变成聚合物厚膜法电路。既节省成本，又减少能源消耗。



　　防静电PET保护膜应用在“柔性线路板”上市场前景十分广阔，性能：透明防静电PET保护膜比较柔软，与FPC板硬度差不多，并且透明到可以观察到FPC表面工艺要求，而且又不与外界空气接触，当然也不会产生静电及粉尘。由于防静电保护膜两边都有防静电涂层，因此在与FPC板分离时又不会产生静电，当然也不会击穿FPC板上线路的芯片。这既解决了FPC板运输途中静电产生，同时又能进行粘合并且透明又不受空气、湿度等环境因素的影响。产品可广泛应用于半导体工业、LCD工业、电子装备及微电子设备业、电子电气、通讯制造、精密仪器、光学制造、医药工业及生物工程等行业工业领域以及高铁车厢、医院、家庭、办公领域，用于工业生产车间、试验室、机房，以及医院手术室、CT、X射线室、CCU、ICU病房等的地板、工作台面、墙面板等。

在高速PCB设计时，设计者应该从那些方面去考虑EMC、EMI的规则呢？



一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面。前者归属于频率较高的部分(>30MHz)后者则是较低频的部分(<30MHz)。所以不能只注意高频而忽略低频的部分。

一个好的EMI/EMC设计一开始布局时就要考虑到器件的位置，PCB叠层的安排，重要联机的走法，器件的选择等，如果这些没有事前有较佳的安排，事后解决则会事倍功半，增加成本。

例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器，高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射，器件所推的信号之斜率(slewrate)尽量小以减低高频成分，选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。

另外，注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loopimpedance尽量小)以减少辐射。还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围。

适当的选择PCB与外壳的接地点(chassisground)。

为什么要导入类载板



类载板更契合SIP封装技术要求。SIP即系统级封装技术，根据国际半导体路线组织（ITRS ）的定义：SIP为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及诸如MEMS 或者光学器件等其他器件组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统的封装技术。实现电子整机系统的功能通常有两种途径，一种是SOC，在高度集成的单一芯片上实现电子整机系统；另一种正是SIP，使用成熟的组合或互联技术将CMOS等集成电路和电子元件集成在一个封装体内，通过各功能芯片的并行叠加实现整机功能。近年来由于半导体制程的提升愈发困难，SOC发展遭遇技术瓶颈，SIP成为电子产业新的技术潮流。苹果公司在iWatch、iPhone6、iPhone7等产品中大量使用了SIP封装，预计iPhone 8将会采用更多的SIP解决方案。构成SIP技术的要素是封装载体与组装工艺，对于SIP而言，由于系统级封装内部走线的密度非常高，普通的PCB板难以承载，而类载板更加契合密度要求，适合作为SIP的封装载体。

PCB设计标准知识
1.定义
导通孔(Via):一种用于内层连接的金属化孔,但其中并不用于插入元件引线或其他增强材料.
盲孔(Blind via):从印制板内仅延展到一个表层的导通孔.
埋孔(Buried via): 未延伸到印制板表面的一种导通孔.
过孔(Through via): 从印制板的一个表层延展到另一个表层的导通孔.
元件孔(Component hole):用于元件端子固定于印制板及导电图形电气联接的孔
2. 规范内容
2.1热设计要求
2.1.1 高热器件应考虑放于出风口或利于对流的位置.
PCB在布局中考虑将高热器件放于出风口或利于对流的位置.
2.1.2 较高的元件应考虑放于出风口,且不阻挡风路.
2.1.3 散热器的放置应考虑利于对流
2.1.4 温度敏感器械件应考虑远离热源
对于自身温升30°C的热源,一般要求.a. 在风冷条件下,电解电容等温度敏感器件离热源距离要求大于或等于2.5mm.b. 自然冷条件下,电解电容等温度PCB设计培训敏感器件离热源距离要求大于或等于4.0mm.若因为空间的原因不能达到要求距离,则就通过温度测试温度敏感器件的温升在降额范围内.
2.2器件库选型要求
2.2.1 已有PCB元件封装库的选用就确认无误
PCB板上已有元件库器件的选用应封装与元器件实物外形轮廓,引脚间距.通孔直径等相符合.插装器件管脚应与通孔公差配合良好(通孔直径大于管脚直径80mil)考虑公差可适当增加,确保透锡良好.元件的孔径形成序列化,40mil以上按5mil递加,即40mil,45mil,50mil,55mil,40mil以下按4mil递减,即36mil,32mil,28mil,24mil, 20mil,16mil,12mil,8mil器件引脚直径与PCB焊盘孔径的对应关系,以及二次电源插针焊脚与通孔回流焊的焊盘孔径对应关系如下表器件引脚直径(D) PCB焊盘孔径/插针通孔回流焊焊盘孔径
D*1.0mm D+0.3mm/+0.15mm
1.0mm2.0mm D+0.5mm/0.2mm
建立元件封装库存时应将孔径的单位换算为英制(mil),并使孔径满足序列化要求.
2.2.2 新器件的PCB元件封装库存应确定无误.
PCB上尚无件封装库的器件,应根据器件资料建立打捞的元件封装库,并丝印库存与实物相符合,特别是新建立的电磁元件,自制结构件等的元件库存是否与元件的资料(承认书,图纸)相符合.新器件应建立能够满足不同工艺(回流焊,波峰焊,通孔回流焊)要求的元件库.
2.2.3 锰铜丝等作为测量用的跳线的焊盘要做成非金属化,若是金属化焊盘,那么焊接后,焊盘内的那段电阻将被短路,电阻的有效长度将变小而且不一致,从而导致测试结果不准确.
2.3 基本布局要求
2.3.1 初次级的布局:初级必需放在与AC 输入端同侧.次级与初级布局必需分上下两侧.
2.3.2 波峰焊加工的制成板进板方向要求有丝印标明.
波峰焊加工的制成板进板方向应在PCB上标明,并使进板方向合理,若PCB可以从个方向进板,应采用双箭头的进板标识.(对于回流焊,可考虑采用工装夹具来确定其过回流焊的方向).
2)不同类型器件距离
封装尺寸 0603 0805 1206
1206 SOT封装 钽电容 钽电容 SOIC 通孔
0603 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
0805 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
1206 1.27 1.27 1.27 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
SOT封装 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容32.16,3528 1.52 1.52 1.52 1.52 1.52 2.54 2.54 1.27
钽电容6032,7343 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
SOIC 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 2.54 1.27
通孔 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27 1.27

PCB设计与EDA仿真工具，您看好哪种？
评价EDA设计工具的优劣是个比较有争议的话题，很难得出一个的结论。因为每一种工具都有其自身的特点，对应不同的行业领域。不同的行业对电子开发工具的需求差别是很大的。
所以与其说看好哪一种，不如说自己更适合哪一种，或者说更需要哪一种工具。在这里仅以我个人使用经验来简单分享一下自己的心得体会。
PADS（Power PCB）是Mentor公司一款的PCB设计工具，其优势在于入门学习简单，使用方便灵活，设计流程简洁明了，工作效率较高，原理图与PCB的交互操作性好等等……
这个工具在中小型企业应用普及度是相当高的。其适用领域非常广泛，例如消费类产品设计、手机主板、工业产品设计等。我自己也非常喜欢这个工具平台。

基于Realtek RTL8306平台路由器产品——4层设计全程实战视频
一、 前期准备
1.1、 视频内容介绍及设计资料准备
1.1.1、设计资料准备内容
原理图
结构图
封装库
设计要求
重要器件数据手册
1.2、 PADS VX2.2版本软件安装


二、 原理图分析处理
2.1、 原理图分析及电源二叉树分析


三、 PCB设计预处理
3.1、 原理图导入PCB
3.2、 PCB板框导入及布局布线区域设置
3.3、 PCB设计默认设置及颜色方案设置


四、 PCB设计布局处理
4.1、 原理图与PCB同步进行模块抓取
4.2、 结构器件布局及PCB预布局处理
4.3、 100M网口及变压器布局布线分析
4.4、 其他器件布局处理及整体布局优化


五、 PCB设计布线处理
5.1、 层叠设置、常规规则设置及布线规划
5.2、 Class添加及其规则设置
5.3、 主要信号布线分析、主要IC芯片扇孔 及布线处理
5.4、 其他信号线布线处理
5.5、 电源平面规则设置及分割处理


六、 PCB设计后期处理
6.1、 DRC检查及消除
6.2、 丝印调整、文本添加、装配PDF输出、 DXF文件输出
6.3、 光绘文件添加与修改
6.4、 光绘文件输出、检查及文件归档