FPC设计规范.doc

FPC设计规范文件级别版本生效日期文件编号页次三阶文件A/030/04/2005BL-EM00819/17版本/版次拟稿/修订日期修订页次拟稿/修订内容制/修订部门制/修订人A/016/03/2005全部最初发行开发部刘 峰合议部署（可选）开发部生产部品质部营销部计划部文控中心综合部制订审查核准目 录1.0目的2.0范围5.0定义4.0 权责5.0程序6.0使用记录7.0参考文件8.0 附记事项FPC设计规范1.0 目的：规范FPC的设计2.0 范围：LCM开发部的FPC设计3.0 定义：无4.0 权责：无5.0 内容 5.1 FPC材料介绍5.1.1 何谓 FPC ?FPC是英文Flexible Printed Circuit的简称。是一种铜质线路印制在PI聚酰亚胺（Polyimide）或PE聚脂（Polyester）薄膜基材上，具有可自由弯曲和可挠性，纤薄轻巧、精密度高，可以有多层线路，并于板上贴芯片或SMT 芯片。台湾称其为“软性印刷电路板”，简称为“软板”，其它名称如“可挠性线路板”，“软膜”，“柔板”等；装配方式：插接、焊接、ACF热压。FPC与PCB（Printed Circuit Board）最大不同点在于FPC“柔软，可挠折，可屈挠”。5.1.2 FPC 材料组成及规格（材料厚度）a) 基材(Base film)： 12.5、25、50、75、125um（PIPE）基材指铜箔基板所用以支撑之底材，亦指保护胶片之材料。基材依用途可分为下列两种：基材使用用途结合物质铜箔基板利用接着剂与铜箔结合提供支撑作用保护胶片与接着剂结合用以绝缘保护线路用 基材依材质可分为下列两种：接着剂类别外观特性成本制造厂商Acrylic白雾抗撕拉强度大稍贵美国杜邦 长捷士Epoxy透明透光性佳结合对位容易一般Toray，日本杜邦 TeclamShin Etsu，律胜，台虹b) 铜箔Copper Foil：为铜原材，非压合完成之材料。铜箔依铜性可概分：电解铜（ED铜，Electro-deposited Copper），压延铜（RA铜，Rolled Annealed Copper），高延展性电解铜（High Density Electro-deposited Copper）,料厚有：18 um、35 um、70 um。其应用及比较整理如下：铜性成本屈挠性应用产品型态产品类型压延铜高佳折挠，动态光驱，NB Hinge电解铜低差静态，组合反折一次汽车产业，游戏机高延展性电解铜中中静态为主，动态视情况而定PDP，LCDc) 接着剂Adhesive接着剂指结合铜箔与基材。保护胶片之接着剂或多层软板之结合用纯接着剂。接着剂结合方式结合物质接着剂特性接着剂使用铜箔基板 FCCLCopper & PI死保护胶片 CLPI活高温高压纯胶片 BAPI & PI活高温高压 接着剂依特性可分为下列两种:接着剂类别外观特性成本制造厂商Acrylic白雾抗撕拉强度大稍贵美国杜邦Epoxy透明透光性佳一般Toray，日本杜邦 Teclamd) 覆盖层Coverlay Film： 12.5、25、50、75、125um（PIPE）e) 补强板Stiffener(贴合偏移公差 0.5) ：0.2mm （PIPE） 补强胶片补强板PIPET玻璃纤维板射出成形树酯补板热可塑性(粘)一般粘性接着剂型粘着剂型接着剂型粘着剂型粘着剂5.1.3 FPC 材料结构 FPC 材料泛指已将上述铜箔，接着剂，基材压接完成后的材料，可分为铜箔基板和保护胶片。a) 铜箔基板传统材料一般以 3 layer 称之，结构如下图标：单面板： Copper：1/2，1，1 1/2，2 oz Base film：1/2，1，2，5 mil保护胶片 Adhesive接着剂或粘着剂基材Base film补强板StiffenerCopperAdhesive铜箔1/2oz1/2oz1ozCover PIPET1/2mil1mil1ozPI电解压延电解压延1/2mil1mil双面板： Copper：1/2，1，1 1/2，2 oz Base film：1/2，1，2，5 mil 补材 接着剂或粘着剂 PI 保护胶片 Adhesive Copper Adhesive PI 基材胶片 Adhesive Copper Adhesive PI 保护胶片 单面板、双面板均以 1oz，1mil 为标准材料，若指定特殊规格材料则必须衡量原料成本及交期。b) 保护胶片 保护胶片结构如下图示： AdhesiveCoverlayCoverlay：1/2，1，2，3，5，7 milAdhesive：15，20，25，35 um保护胶片以 1mil 为标准材料。5.1.4 FPC 材料特性卷状为主，Roll宽幅 250mm 为主搭配制程，材料收缩控制，尺寸稳定性为良率的关键。5.1.4.1 无胶系材料 Adhesiveless Material 无胶系材料是指除去胶层的材料。a) 结构图如下: Base filmCopper无胶系材料依制造方法可分为下列三种：材料制造方法制造方式铜厚选择PI厚度选择双面板制造主要供货商溅镀法Sputtering在PI 膜上以干式溅镀方式镀上铜层不容易自由度大自由度大容易3M，TOYO， 律胜涂布法Casting将PI 涂布铜箔上经高温烘烤而成不容易自由度小自由度小困难杜邦太巨新扬，新日铁压合法Laminating利用 300C 以上高温将热可塑型 PI（TPI）与铜箔接着结合不容易自由度小自由度小容易UBEb) 无胶系材料特征：耐热性：长期使用选 200C 以上，搭配无铅化制程；难燃性：无卤素添加可通过 UL94V-O规格，符合无卤环保需求；轻量性：厚度降低，重量轻，达到薄型化目的；电气特性：减少离子迁移效应（Ion Migration），减少线路间短路现象；耐药品性：减少接着剂受化学药品的侵蚀，从而提高铜箔与基材间的抗撕强度；尺寸安全性：尺寸容易控制可因应高密度化的趋势；高密度化：Fine line高密度线路设计趋动 2 layer 材料大量化使用；耐屈折性：耐屈挠的特性表现为可满足高度动态屈挠设计的需求。c) 无胶系材料之应用COF；折迭式手机设计;薄型化设计;尺寸安定要求严格;高度动态屈挠产品。5.1.5 FPC材料表面处理5.1.5.1 镀金电镀。(planting gold)其目的在于利用“金”的高安定性(耐酸碱)与柔软度(耐摩擦)。金电镀厚度0.30.9um。(含NI 39 um)。金闪度厚度0.030.19um。 (含NI 39 um)电镀用的导通线设置必要。5.1.5.2 镀锡铅电镀。(planting solder)有预备半田的特性，也包含直接组装的功能。因此在反复插接上，至少要能满足数十次的反复使用锡铅厚度32um。锡铅厚度84um。锡铅厚度106um(MEK标准)。无铅电镀 84um(插入端及压接端不建议使用) 。5.1.5.3 锡膏印刷。(cream solder printing)印刷厚度6030um。印刷厚度4020um。油墨印刷 (ink printing) 。白色 (文字标示) 。黑色。(遮光用)5.1.5.4 耐热防锈处理。(anti-corrosion treatment)膜厚：0.250.35um。防锈膜破坏温度：100120。时间：30分; 常温有效时间：6个月。5.2 FPC线路设计注意事项：5.2.1 单面品的线路限制: 单位：m 一般品微细品铜厚oz80805055oz10010060100oz1401801201755.2.2 双面品的线路限制： 单位：m 铜厚（电镀前）表里接続一般品微细品1/2oz一般铜电镀 15m801007080部分铜电镀 17m601006070oz一般铜电镀 15m10013580110部分铜电镀 17m60100601005.2.3 Cover开口的限制保护胶片开口接着剂溢出量0.3mm以下。加工方式穴拔形状0.5最小Punch尺寸保护胶片开口2穴0.6连续打拔加工丸穴 0.50.80.50.6异形穴0.50.8 0。6 0。5 0。8 0。5 0。8 0。8 0。8 0。60.3以上Pattern压住Cover穴Land制品穴0.3以上Cover开口Land压住0.3以上Cover开口Land5.2.4 TH & Hole Land的关系0.30.7Pattern与 Land间 的距离 0.1TH HoleTH Hole Land相邻 Pattern5.2.5 实装部品的开口尺寸5.2.5.1 实装部品的开口尺寸一 ECover 到 Pattern 之间0.2FCover到邻接Pattern之间0.3GPattern 间隔0.1HPattern 宽幅0.1HGAAAFCCDB 单位: mm部品尺寸mm(inch)Pattern尺寸Cover开口尺寸ABCD1608(0603)1.51.61.11.62012(0805)1.92.01.52.03216(1206)2.35.41.95.43225(1210)5.25.42.85.45.2.5.2 实装部品的开口尺寸二0.90.910.50.10.52.351.151.951.20.80.80.351005(0402)0.50.31.31.50.10.30.50。31.420.10.32.70.35.2.6 ACE FPC设计基本规则线路及间隔线路宽幅0.07非COF规格线间0.07非COF规格PAD相对坐标精度：0.1mmPAD绝对坐标精度：0.2mm最小PAD直径0.5mmPAD形,小于铜(LAND)本身(PAD的成形实际为COVER LAY所形成)COVER LAY开孔距相邻线路0.2mm(一般0.3mm)COVER LAY贴合最小偏移量0.2mm(一般0.3mm)STIFFENER贴合最小偏移量0.3mm(一般0.5mm)SMT偏移量最小0.1mm(一般0.5mm)线路距外形最小公差0.07mm(一般0.1mm)(局部重点部位)线路距外形最小0.2mm(一般0.3mm)(主体部位)TH 孔径最小0.2mmTH 孔配合之LAND最小0.55mm外形之内R限制最小0.2R外形之外R无限制外形精度为0.05(局部重点部位)ACF端PAD之累计公差说明一般铜无接着铜0.030.05%0.0150.025%5.2.7 FPC作业限制说明1. 对折180度之内缘R不可小于0.2mm。2. 折曲部所接触之玻璃边缘若太锐利会割损FPC表面，进而断裂。5. SMT或其它热作业,若超过180度，时间短于360秒者，则必须追加预备干燥 条件：80度 1HR 6HR之内完成。R0.20.20.10.1R0.20.550.070.07端子部要领COVERLAYPADPI补强胶片端子部先细处理0.30.30.31.0PADR0.2配合电镀导线外形距线路之偏移确认记号(+/-0.1)PADSMT 部品0.30.3PADLAND0.2折曲(固定部)限制区2.0限制区内不可有TH孔,LAND,PAD与折曲线平行之线路补强板或补强胶片1.0限制区限制区内不得有TH孔,PAD,LAND及并行线路。绕曲区域绕曲区域内不得有TH孔，PAD，LAND及并行线路构造以单面板为主，绕曲次数较双面板佳。正面背面山折正面背面正面背面5.2.8 FPC的连接方式n 连接ZIF的接插件（Connecting with ZIF connectors）。n 热压异方性的导电胶膜（Bonding by ACF）。n 焊接（Bonding by Soldering）。5.2.9 FPC 在开模作样时要考虑的要点A FPC的热压引脚要比玻璃的引脚略短0.20mm，让FPC带PI层的部分压到玻璃的引脚位上，FPC和PCB采用热压连接的方法也一样，这种情况下可以不加波浪型。B FPC具有可挠性，但可折性较差，如果要折必须是具有双面PI的，铜箔材料采用压延铜，不允许在加贴PI的分界线上折，材料的厚度尽量选用薄的。表面处理没有特殊要求的都采用镀金。C 热压引脚的Pitch0.30mm 的同PCB采用热压连接时，必须在PCB上考虑扩展率（0.218%），pitch0.30mm的要视长度L而定，但L*0.218%Pitch时，就要加扩展率。D 在FPC上有放置零件的，在选用材料时要用PI料而不能用PET料。E 热压FPC的PCB金手指长度尽量统一。以方便ACF的选择。 F FPC需要中间镂空的，选择铜箔厚度务必为35um，否则镂空金手指部分很容易折断；G 需要弯折的FPC材料一定要选用压延铜，不要选用电解铜；H 接口FPC的设计外形必须是圆角，且半径尽量大于2mm；I FPC需要与PCB热压连接时，在PCB板上的金手指两端需各留出4mm的范围，绿油需要避空，以免ACF堆积造成短路，PCB板上金手指的背面上下各2mm范围内尽量不要放置元器件，以免造成压接时需要掏空而影响连接性能。J