帮助与支持
您的位置: 帮助中心 > FPC设计指南

FPC 结构与阻抗设计指南

发布时间: 2025-04-25 02:16:51     查看数:
  • 一、FPC 结构设计指南

    1. 整体布局与尺寸

    (1) 板体宽度:FPC 本体宽度应依据走线数量和板层数确定,为保障结构强度,宽度宜≥4mm。

    (2) 连接器相关尺寸:

    ① 连接器焊盘距 FPC 边缘距离设计≥1mm。

    ② 接地耳朵宽度≥3mm,以确保定位孔结构稳固。

    ③ 定位孔中心到边缘距离≥1.5mm,防止 FPC 受拉撕裂。

    ④ 接地耳朵长度≥3mm。

    ⑤ 定位孔直径≥0.8mm,保证壳子定位柱强度。

    (3) 过渡圆角:FPC 在转角处需设置圆角过渡,圆角半径≥R0.5mm,避免直角受力导致 FPC 撕裂。

    (4) 厚度设计:

    ① 单层板厚度≥0.08mm,双层板厚度≥0.1mm

    ② 10~40pin连接器处若增加补强板,补强板及厚度一般为 0.1~0.25mmpi补强; 40~60pin连接器,补强板建议用FR4或钢片补强,厚度0.3~0.5mm。FPC 在连接器处总厚度为 FPC 本体厚度与补强板厚度之和。

    2. 特殊区域处理

    (1) 拐角设计:所有 FPC 拐角及走线拐角均应设计为弧形,减少应力集中。

    (2) 焊盘与走线连接:通孔、镀覆孔以及 SMT 焊盘与走线的连接需采用泪滴状填充,增强连接可靠性。对于 SMT 焊盘,设计为椭圆形、圆形或将较大焊盘的角处理为弧形更佳。

    (3) 铜层分布:应交错分布相邻层的走线,避免大面积铺铜,可采用图形电镀减少铜用量,或用网格状铜层替代实心铜层,提升 FPC 挠性,降低 “工字梁效应”。

    (4) 边缘间距:FPC 边缘与铜走线、铜层以及 SMT 焊盘之间的间隙建议≥0.2mm;导通孔与 FPC 边缘的间隙建议≥0.45mm。

    (5) 覆盖层设计:FPC 叠层常采用介质覆盖层,其主要用于密封保护图形。普通生产能力下,覆盖层网与 FPC 轮廓最小距离为 0.25mm,覆盖层上的开口与 FPC 轮廓距离为 0.3mm。对于细间距元器件,需合理设计覆盖层开口。需注意,阻焊层虽薄,但可能使挠性电路变僵硬,应谨慎选用。

    (6) 增强板设计:

    ① FPC 上的连接器区域、较重元器件组装位置及某些元器件聚集处,需使用增强板。增强板材料可选用聚酰亚胺、FR - 4 或不锈钢等。

    ② 薄 FPC 上增强板边缘易形成应力区域,为避免增强板附近撕裂,增强板边缘和通孔焊盘边缘之间应留出 1mm - 1.8mm 的间隙(具体依增强板类型而定)。同时,需考虑两个增强板之间的最小间隙,如顶部增强板和 FPC 底部第二块增强板之间距离应≥0.6mm。

    3. 弯折区域设计

    (1) 走线方向:在静态和动态弯折区域,走线必须垂直于弯折方向,且尽量均匀穿过并布满弯折区域面积,同时保持线宽一致。

    (2) 层数与过孔:弯折区域应尽量减少层数,避免设置过孔和金属化孔,且弯曲中心轴应设置在导体中心,确保导体两边的材料系数和厚度尽量一致。

    (3) 外形一致性:弯折区域内 FPC 外形应保持一致,避免走线密度变化影响弯曲性能。

    二、FPC 阻抗设计指南

    1. 阻抗控制目的

    确保电流在 FPC 电路中稳定传输,减少信号反射与干扰,避免因阻抗不匹配导致信号损耗、时钟偏移、信号重叠等问题,保障系统的稳定性和可靠性,尤其对于高速信号传输或高频电路,阻抗控制至关重要。

    2. 影响阻抗的因素

    (1) 材料特性:FPC 所选用材料的介电常数和厚度对阻抗影响显著。介电常数决定电磁波在材料中的传播速度,厚度影响电磁波传输延迟,不同介电常数和厚度的材料会使 FPC 阻抗值发生变化。

    (2) 电路结构:包括导线宽度、覆铜厚度、绝缘层厚度以及接地层布置方式等。一般来说,导线宽度增加,阻抗降低;导线宽度减小,阻抗增加。

    (3) 环境温度:环境温度变化会导致材料介电常数改变,进而影响 FPC 阻抗。

    3. 阻抗控制方法

    (4) 材料选择:选用在工作温度范围内介电常数稳定、介电常数温度系数较小的材料,以减小材料参数对阻抗的影响。

    (5) 布局设计:

    ① 合理规划 FPC 布局,控制导线宽度和间距,选择合适的绝缘层厚度,使阻抗达到设计要求。

    ② 对于可控阻抗(如微带传输线)设计,至少设置两个信号层,其中一层作为参考平面。当可控阻抗信号层处于动态弯折区域时,可考虑在叠层中插入空气间隙,改善信号完整性。

    ③ 控制线宽:依据设计要求,精确控制导线宽度来调节 FPC 阻抗。

    ④ 制造过程调节:在 FPC 制造过程中,对导线宽度、覆铜厚度等参数进行预调节,减小因制造方差导致的阻抗变化。

    ⑤ 测试与校验:设计完成后,使用阻抗测试仪对 FPC 进行阻抗测试和校验,确保实际制造的 FPC 阻抗与设计要求相符。若实际阻抗与设计不符,需调整制造过程或修改设计。

    三、常见问题速查表

    问题类型

    原因分析

    解决方案

    FPC 易撕裂

    1. 拐角为直角,应力集中。
    2. 增强板设计不合理,边缘应力大。
    3. 弯折区域设计不当,如走线方向、层数、过孔设置等。

    1. 所有拐角设计为弧形。
    2. 合理设计增强板位置、尺寸及与其他部件的间距。
    3. 优化弯折区域设计,确保走线垂直于弯折方向,减少层数和避免过孔等。

    阻抗不匹配

    1. 材料选择不当,介电常数不稳定或厚度不合适。
    2. 电路结构设计有误,导线宽度、绝缘层厚度等不合理。
    3. 制造过程中参数偏差,未进行有效预调节。

    1. 选择合适的材料。
    2. 优化电路结构布局。
    3. 在制造过程中严格控制参数,进行预调节,并做好测试校验。

    覆盖层相关问题(如间隙不合理、影响 FPC 性能等)

    1. 对覆盖层应用的限制和极限了解不足。
    2. 设计时未充分考虑覆盖层与其他特征的关系。



  • 您的问题是否得到了解决
    关于当前回答您是否有其他疑问或建议?
    400-613-0088 800172256
    关注微信公众号 开·云app网-微信公众号
    XML 地图
    XML 地图