柔性印刷電路(Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC）是高可靠性和優(yōu)異的柔性印刷電路板，是一種采用柔性基材制成的電路板，通常使用聚酯薄膜、聚酰亞胺（PI）或聚酰胺（PA）等高性能材料。相比于傳統(tǒng)的硬板，F(xiàn)PC 具有彎曲性和柔韌性，使其適用于需要彎曲或復雜形狀的電子設備和產(chǎn)品。它具有布線密度高、重量輕、厚度薄、可彎曲性好等特點。

概述

FPC，也被稱為柔性印刷電路，因其重量輕，厚度薄，自由彎曲和折疊等優(yōu)異特性而受到青睞。隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電路板設計越來越向高精度、高密度方向發(fā)展。傳統(tǒng)的人工檢測方法已不能滿足生產(chǎn)需要，F(xiàn)PC缺陷自動檢測已成為工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

柔性電路板（Flexible Printed Circuit，F(xiàn)PC）是一種采用柔性基材制成的電路板，通常使用聚酯薄膜、聚酰亞胺（PI）或聚酰胺（PA）等高性能材料。相比于傳統(tǒng)的硬板，F(xiàn)PC 具有彎曲性和柔韌性，使其適用于需要彎曲或復雜形狀的電子設備和產(chǎn)品。以下是 FPC 的一些主要特點和應用：

柔性和薄型設計： FPC 由柔性基材制成，可以在不影響性能的情況下彎曲和彎折。這使得 FPC 適用于一些狹小空間和復雜形狀的電子設備，例如可穿戴設備、折疊手機、攝像頭模塊等。

輕量化： 由于采用了柔性基材，F(xiàn)PC 相對于傳統(tǒng)硬板更輕巧。這對于要求產(chǎn)品輕量化的應用非常有優(yōu)勢，如航空航天領域和便攜式電子設備。

高密度連接： FPC 上可以實現(xiàn)高密度的電氣連接和導線布線，有助于實現(xiàn)復雜電路設計。這使得 FPC 特別適用于一些需要大量連接和細密導線的應用，如平板顯示器、數(shù)碼相機等。

抗振動和抗沖擊性： 由于 FPC 的柔性特性，它對振動和沖擊有較好的抵抗能力。這使得 FPC 適用于一些需要高度可靠性和抗干擾性的場合，如汽車電子、醫(yī)療設備等。

自動化制造： FPC 的生產(chǎn)通常采用印刷電路板（PCB）的類似工藝，具有一定的自動化制造能力，提高了生產(chǎn)效率。

FPC 的應用范圍非常廣泛，包括但不限于以下領域：

移動設備： 折疊手機、平板電腦等。

醫(yī)療設備： 醫(yī)療傳感器、醫(yī)療成像設備等。

汽車電子： 車載顯示屏、車載攝像頭等。

航空航天： 航空電子設備、航天器內部連接等。

消費電子： 數(shù)碼相機、耳機、智能手表等。

柔性印刷電路(FPC)是20世紀70年代美國為發(fā)展航天火箭技術而開發(fā)的一項技術。它由聚酯薄膜或聚酰亞胺作為基材制成，可靠性高，柔韌性好。通過在柔性薄塑料片上嵌入電路設計，可以在狹窄有限的空間內堆疊大量精密元件，形成柔性電路。這種電路可以隨意彎曲、折疊，重量輕，體積小，散熱好，安裝方便，突破了傳統(tǒng)的互連技術。在柔性電路的結構中，材料有絕緣薄膜、導體和粘合劑。柔性印刷電路是滿足電子產(chǎn)品小型化和移動化要求的唯一解決方案。柔性印刷電路可以大大減小電子產(chǎn)品的體積和重量，適合電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠性方向發(fā)展。

FPC合成材料 1 絕緣膜：

絕緣膜形成電路的基礎層，膠粘劑將銅箔粘接在絕緣層上。在多層設計中，它被粘合到內層。它們也用作保護蓋，使電路免受灰塵和濕氣的影響，并減少彎曲時的壓力。銅箔形成導電層。

在一些柔性電路中，使用由鋁或不銹鋼制成的剛性元件，可以提供尺寸穩(wěn)定性，為元件和導線的放置提供物理支撐，并消除應力。粘合劑將剛性元件和柔性電路粘合在一起。此外，柔性電路中有時還會用到另一種材料，那就是粘接層，它是在絕緣膜的兩面涂上粘合劑形成的。粘接層提供環(huán)保和電絕緣功能，并可消除一層薄膜，具有用少量層粘合多層的能力。

絕緣薄膜材料的種類很多，但最常用的是聚酰亞胺和聚酯材料。美國所有柔性電路制造商中近80%使用聚酰亞胺薄膜材料，約20%使用聚酯薄膜材料。聚酰亞胺材料不易燃，幾何穩(wěn)定，撕裂強度高，耐焊接溫度。聚酯，又稱聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其物理性能與聚酰亞胺相似，介電常數(shù)較低，吸濕少，但不耐高溫。聚酯的熔點為250°C，玻璃化轉變溫度(Tg)為80°C，這限制了它們在需要大量端焊的應用中的使用。在低溫應用中，它們表現(xiàn)出剛性。然而，它們適用于手機和其他不需要暴露在惡劣環(huán)境中的產(chǎn)品。聚酰亞胺絕緣膜通常與聚酰亞胺或丙烯酸膠粘劑組合，聚酯絕緣材料一般與聚酯膠粘劑組合。

2 導體

銅箔適合用在柔性電路中。它可以電沉積(ED)或電鍍。電沉積銅箔的一面表面有光澤，而另一面的加工表面是暗淡的。它是一種柔韌的材料，可以制成許多厚度和寬度。ED銅箔的啞光面往往經(jīng)過特殊處理，以提高其粘接能力。鍛造銅箔除了具有柔韌性外，還具有剛性和光滑度的特點。適用于需要動態(tài)偏轉的應用場合。

3 膠粘劑

膠粘劑除了將絕緣膜粘接到導電材料上外，還可以作為覆蓋層，作為保護涂層，作為覆蓋涂層。兩者的主要區(qū)別在于使用的應用方法。所述覆蓋層與所述覆蓋絕緣膜粘結形成具有層壓結構的電路。網(wǎng)印技術用于膠粘劑的覆蓋和涂布。并非所有的層壓板結構都含有粘合劑，沒有粘合劑的層壓板形成更薄的電路和更大的靈活性。與基于膠粘劑的層壓結構相比，具有更好的導熱性。由于無粘合劑柔性電路的薄結構和消除了粘合劑的熱阻，從而提高了導熱性。它可以用于基于粘接層壓結構的柔性電路不能使用的工作環(huán)境。

FPC生產(chǎn)工藝

FPC的的類型比較多，有單面FPC，雙面以及多層。

1 雙面或者多層板電路板的工藝流程，切割→鉆孔→PTH→電鍍→預處理→干貼膜→對準→曝光→顯影→圖文電鍍→剝離→預處理→干貼膜→對準曝光→顯影→蝕刻→剝離→表面處理→粘貼蓋板膜→壓制→固化→浸鍍鎳金→印刷文字→剪切→電試→沖孔→終檢→包裝→裝運

2 單面板電路板的工藝流程，切割→鉆孔→粘貼干膜→對準→曝光→顯影→蝕刻→剝離→表面處理→覆蓋膜→壓制→固化→表面處理→浸鎳金→印刷字→切割→電測→沖孔切割→終檢→包裝→裝運

這些工藝并不是一塵不變的，可以根據(jù)實際的情況增減部分流程。

FPC的優(yōu)缺點

柔性印刷電路的優(yōu)點

柔性印刷電路板是采用柔性絕緣基板制成的印刷電路，具有剛性印刷電路板所不具備的許多優(yōu)點:

1. 可自由彎曲、繞線、折疊，可根據(jù)空間布局要求任意排列，并可在三維空間中移動、擴展，從而實現(xiàn)組件裝配與電線連接的一體化。

2. 使用FPC可以大大減小電子產(chǎn)品的體積和重量，適合電子產(chǎn)品向高密度、小型化、高可靠性方向發(fā)展。因此，F(xiàn)PC已廣泛應用于航空航天、軍事、移動通信、筆記本電腦、計算機外圍設備、pda、數(shù)碼相機等領域或產(chǎn)品。

3.FPC還具有良好的散熱性和可焊性，易于組裝，整體成本低等優(yōu)點。軟硬結合的設計也在一定程度上彌補了柔性基板在元器件承載能力上的輕微不足。

柔性印刷電路的缺點 

1. 一次性初始成本高:由于柔性PCB是為特殊應用而設計和制造的，因此初始電路設計，布線和攝影大師需要更高的成本。除非有特殊需要應用柔性PCB，否則通常最好不要在少量應用中使用。

2. FPC的更換和維修困難:柔性PCB一旦制作完成，必須從底圖或編好的繪光程序進行更改，因此不容易更改。表面覆蓋一層保護膜，修復前必須將其去除，修復后必須恢復，這是一項相對困難的任務。

3.尺寸受限制:柔性印制板在尚未普及時通常采用批量方法制造。因此，由于生產(chǎn)設備的大小，它們不能做得很長很寬。

4. 易損壞:安裝和連接人員操作不當，易造成電路損壞，其焊接和返工需要經(jīng)過培訓的人員操作。

FPC焊接操作步驟

1. 焊接前應先在焊盤上涂上助焊劑，并用烙鐵進行處理，以免焊盤鍍錫不良或氧化而導致焊接不良。芯片一般不需要加工。

2. 使用鑷子小心地將PQFP芯片放置在PCB板上，以免損壞引腳。將其與pad對齊，并確保芯片放置在正確的方向。將烙鐵的溫度調到300攝氏度以上，在烙鐵的尖端沾上少量焊錫，用工具將對齊好的芯片壓下，在兩個對角引腳上加入少量焊錫。按住芯片，焊接兩個對角線位置上的引腳，使芯片固定不動。焊接對角后，重新檢查芯片位置的對齊。如有必要，調整或移除并重新調整PCB板上的位置。

3.當開始焊接所有引腳時，在烙鐵的尖端添加焊料，并在所有引腳上涂上助焊劑，以保持引腳濕潤。用烙鐵的尖端觸摸芯片的每個引腳的末端，直到你看到焊料流入引腳。焊接時，應使烙鐵的尖端與焊接引腳平行，防止因焊接過多而重疊。

4. 焊接所有引腳后，用助焊劑濕潤所有引腳以清潔焊料。吸掉多余的焊料，以消除任何短路和重疊。最后用鑷子檢查是否有誤焊現(xiàn)象。檢查完成后，將焊料從電路板上取下，用酒精浸泡硬毛刷，沿引腳方向仔細擦拭，直至焊料消失。

5. SMD電阻-電容元件相對容易焊接?？梢韵劝阉旁诤更c上，然后把元件的一端放上去，用鑷子夾住元件，一端焊好后再看放置是否正確。如果它已經(jīng)對齊，然后焊接另一端。
 

FPC金手指工藝

ZIF（Zero Insertion Force）插接是一種用于連接柔性電路板（FPC）到設備主板或其他電子組件的插接方式。這種插接方式的特點是在插入或拔出 FPC 時無需施加額外的插入力，因此稱為"零插入力"。以下是關于 ZIF 插接和 FPC 金手指的一些關鍵信息：

ZIF 插接機制： ZIF 插接通常涉及一個帶有夾口的插座，F(xiàn)PC 的金手指通過夾口插入插座中。這種插座具有一個可移動的夾口，通過拉動或旋轉夾口可以打開或關閉插座。在插入或拔出 FPC 時，用戶無需額外的插入或拔出力，因為夾口的設計可以自動夾住或釋放金手指。

FPC 金手指： FPC 的一端通常具有金屬導體形成的金手指，它們與插座的引腳相對應。金手指的設計和排列與特定的插座兼容，確保正確的電氣連接。

對準和位置： 在進行 ZIF 插接時，非常重要的一步是確保 FPC 的金手指正確對準插座的引腳，并且在插入時保持正確的位置。對準不良可能導致連接不可靠，影響電氣性能。

ZIF 插接應用： ZIF 插接廣泛應用于對連接可靠性和插拔次數(shù)要求較高的場景，如便攜式設備、數(shù)碼相機、醫(yī)療設備等。由于 ZIF 插接不需要額外的插入力，可以降低對 FPC 和相關連接器的磨損，提高可靠性。

注意事項： 在進行 ZIF 插接時，需要小心操作，避免彎曲 FPC，確保金手指和引腳的清潔，以維持良好的電氣連接。此外，要注意插接的次數(shù)，因為 ZIF 插接的次數(shù)有限，過多的插拔可能導致連接不可靠。

FPC金手指常用于排線類產(chǎn)品，如ZIF連接器等，這類金手指也稱為插拔金手指。FPC金手指處的厚度需要與連接器座子的厚度匹配，太薄了會導致接觸不良，甚至脫落，太厚了也會無法插入到座子里面，厚度公差一般要求+/-0.03mm。

FPC仿真

FPC上傳輸?shù)男盘査俾试絹碓礁撸绕涫窃谝恍┕饽K或者高速消費類產(chǎn)品上，比如手機、筆記本電腦等。對于特別高速的產(chǎn)品，在使用FPC的時候，為了減少一些網(wǎng)格銅對信號的影響，通常在信號線下采用實銅作為參考。不管使用什么樣的設計，F(xiàn)PC的仿真就顯得非常重要。下面是在ADS中進行模塊的FPC仿真：