过孔不合理,阻抗不达标……
那些看似不起眼的设计细节,到了生产环节就可能会变成大麻烦,轻则影响产品装配,重则板子返工、报废!
那设计FPC,有哪些容易踩坑的地方呢?

基于嘉立创FPC工厂多年的实战生产经验,本文系统梳理了FPC的全套核心设计规范,包含钻孔、线路、补强、阻抗……等各个环节。
正在做FPC设计的工程师,建议先收藏,再对照检查!(文末还可领免费打样福利噢!)
FPC的布局布线及常规要求与PCB是一样的,但还需兼顾电气性能与可制造性,以下为核心要点分类说明。
1)过孔与防焊开窗间距需保证0.2mm以上,防止孔边露铜;

2)FPC不建议设计盘中孔,因无法做树脂塞孔,易出现漏锡或少锡问题。

3)非金属化孔需设计在板框同一层,且保证板框层不能有其它杂乱的元素
槽孔与板框没有放在同一层,导致漏做
4)过孔不能设计成一排,需上下或左右错开

5)板边半孔:
A.过锡孔及半孔直径≥0.3mm,过锡孔需要左右错开加,不能加成一排。
B.保证过锡孔或半孔外径比内径大0.2mm以上
左图独立半孔焊环板内长度只有0.17mm,成型时焊盘容易被切掉
1)线宽线距设计要求
① 铜厚12um(0.33oz):3/3mil(极限2/2mil)
② 铜厚18um(0.5oz):3.5/3.5mil
③ 铜厚35um(1oz):4/4mil
2)避免设计独立焊盘,尤其是两面重叠的焊盘(FPC中间基材仅25um,易脱落)建议设计成阻焊膜压PAD形式。

3)线路稀疏时,拐角处易撕裂,建议在板边增加防撕裂铜条或空旷区铺网格铜;
4)贴片焊盘到线路间距需≥0.2mm
BGA焊盘到线间距仅0.1mm
5)通孔焊盘设计要求
① 过孔外径必须比内径大0.2mm以上
② 插件孔外径需比内径大0.4mm以上
过孔外径只比内径大0.1mm,蚀刻后孔内无铜也无焊环,全部开路
6)焊盘与走线相交处需要加泪滴

7)大地铜尽量设计45度网格状,网格线宽0.35mm,线边到线边间距0.35mm,增加柔性

8)贴片焊盘需设计为SMD形式,即阻焊定义PAD尺寸,阻焊开窗比线路焊盘小,FPC中俗称压PAD设计
1)FPC采用PI覆盖膜作为阻焊层,颜色可选黄色、黑色、白色、透明色
2)嘉立创默认过孔按阻焊盖油制作,如果要开窗需要特别备注

3)两个焊盘之间需要有0.5mm以上才能保留阻焊桥(如一定要保桥,需要做激光开窗工艺)。

4)阻焊开窗到铜距离需有0.15mm以上(即焊盘到覆铜有0.2mm以上的距离)

5)焊接手指上下阻焊开窗要错开0.3-0.5mm,防止折断

6)按键位及金手指区域阻焊层需要开通窗
按键位没设计开通窗,阻焊膜切割后无法贴合
7)尽量减少大面积露铜区域,防止出现皱褶。

8)透明板中要做透明效果的区域需要盖阻焊膜

1)补强上有丝印要求时,需要备注一下:补强有丝印。且下单“补强是否有丝印”这个选项要选“有丝印”

2)补强描述或其它说明性的文字,禁止设计在板内

1)外形层必须是唯一的,一般用GM1或GKO表示,两者只能保留一个,板内非金属化孔圆环或槽的框线也需要放在外形层,外形层不能放任何杂线

2)FPC外形不建议设计内直角,或尖角,外形必须闭合,不能断开

3)单PCS最大板宽为240mm,SET(含工艺)最大宽度为250mm

4)焊盘尽量远离外形线0.2mm,否则需要接受激光碳粉问题或改为模冲
5)外形形状不受限制,但板子宽度小于2mm的,切割后会卷起来,需要使用微粘膜固定出货。

1)异形板不建议顺拼,建议选择“嘉立创帮拼”中的“非常规人工帮拼”

2)尺寸要求:
非SMT板:SET尺寸尽量有一边为79,119或240mm,长度尽量在190mm以内
FPC+SMT板:拼板其中一条边强制选用规格79/119/240mm;另一条边维持最低下限≥70mm;有贴片焊盘的SET尺寸长和宽尽量控制200mm以内,最大长度不能超过510mm。
3)有补强的板,建议四边增加工艺边,板与板间距按2mm设计,没有补强的最小可以按1mm,灯条板可以0间距。

4)FPC不能V-CUT或使用邮票孔,而是采用连接点,建议设计成梯形,并增加防撕裂线

5)拼版时尽可能提高板料利用率,可以节省成本。
软板在具有轻薄、柔软的同时,也失去了刚性的性能,那么为了使产品指定部位增加一定的厚度和刚性,以便于客户的后续安装或装配,我们就需要在这些位置贴上一块刚性的板材,即补强板。
1)PI补强适用于插拔类金手指区域补强
2)FR4适用插件孔区域补强或低端的IC芯片背面
3)钢片适用于IC芯片,BGA等器件背面补强,平整度较好,但霍尔元件及插件孔不能使用。

4)补强区域需比焊盘大1.0mm以上,才能有效保护焊盘与线路交接处不断裂。

5)补强太窄很难贴合,也容易断裂,需要满足最小宽度,FR4最小宽度3mm,PI最小宽度2mm,钢片最小宽度1mm。
左边钢片宽度小于1mm,无法贴到右边圈住位置
6)插拔金手指板,补强+FPC的总厚度需要与连接器规格书上要求的厚度相符,下单时要备注清楚,金手指厚度计算工具:https://tools.jlc.com/jlcTools/#/calcGoldfingerPIThickness
7)补强避让,是指补强覆盖到焊盘或孔时,如果想露出焊盘,称为避焊盘,如果只想露孔不露焊盘,称为避孔

8)FPC也可以像PCB一样做SMT,但设计时尽量不要在有贴片元器件这面设计补强,因为补强有一定的厚度,会导致印锡膏时,落锡不均匀,无法贴件,且不方便维修。

9)FPC辅料有很多特殊要求,需要标识清楚,如:3M胶撕手位、补强带手提位、两种补强叠加等。


10)电磁膜是用来屏蔽电磁干扰的,对阻抗有较大影响,且有电磁膜的板边有可能会导电。电磁膜建议设计接地阻焊开窗(默认增加2-3个1.0mm以上开窗),不接地可能吸收电磁波影响信号,务必打样验证。
1)板厚是包含上下层阻焊膜,基材绝缘层和所有铜厚的总厚度,局部没有覆铜区域或没有阻焊膜的区域,厚度会相应减薄

2)FPC阻抗使用阻抗模拟软件很难计算准确,可参考嘉立创实际总结的经验线宽来设计,有阻抗要求的建议先打样验证,也可咨询嘉立创FPC工程师。

3)阻抗板下单时需要提供阻抗信息,嘉立创FPC提供阻抗管控服务,但下单时需要选择是否需要此服务。
注:线宽线距,铜厚,基材介质厚度,覆盖膜厚度,材料介电常数,电磁膜等都会影响到阻抗,一定要先打样验证OK后,再批量生产。
FPC设计推荐使用嘉立创EDA专业版2.0及以上版本,支持FPC补强层设计,可直接放置补强区域并设置材质、厚度,生成Gerber文件时自动同步补强信息,无需额外标注;另外使用该工具设计FPC,下单还可享立减50元优惠。
FPC设计的核心是平衡性能与可制造性,嘉立创通过标准化工艺、专业技术服务团队及12小时快速打样能力,实现“FPC当天下单,当天发货”,为工程师提供了高效的研发支撑。
遵循本文所述的设计规范,可大幅降低产品不良率,缩短迭代周期。如需更详细的设计教程,可点击文末阅读原文进入《FPC设计指南》页面。
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