【经验】手机折叠处采用柔性电路板（FPC）的设计要领

时间： 2019-11-04 来源：捷多邦

在整个手机PCB设计中，手机折叠处用的柔性电路板（FPC）需要非常好的柔韧性，因为信息产业部对折叠手机的翻盖寿命要求是5万次，而目前国内的一线手机厂对此要求是8－10万次。故FPC是影响折叠手机品质的关键因素。其实，折叠手机的翻盖寿命不完全决定于FPC，准确的说应该是FPC与转轴机构的配合性。因此要做好一个好的手机PCB电路板，需要就FPC端先做讨论。世强的生态合作伙伴捷多邦总结了FPC的设计要领，在本文呈现给各位读者。

1）材料的选择：为了保证弯折性能，建议选择0.5mil/0.5oz的单面基板，压延铜（RA)；Cover layer(覆盖膜）选择0.5mil。

2）层数选择：目前彩屏手机一般是采用40PIN的Connector，实际走线在34条－40条之间，FPC的外形宽度为3.2－4mm；如果采用3mil的线宽，40条线，则只要有3.6mm的宽度就可以设计成两层线路。0.5oz，3mil线宽的耐电流强度为70UA。

3）弯折区域线路设计：

a）需弯折部分中不能有通孔；

b）线路的最两侧追加保护铜线，如果空间不足，选择在弯折部分的内R角追加保护铜线。

c）线路中的连接部分需设计成弧线。

4）弯折区域设计（air gap）：弯折区域需做分层设计，将胶去掉，便于分散应力的作用。弯折的区域在不影响装配的情况下，越大越好。

5）屏蔽层设计：目前手机屏蔽层一般采用银浆和铜箔，日本手机有采用银箔的设计。

a）采用银浆屏蔽层，减少了活动的实际层数，便于装配，工艺简单，成本较低。但银浆因为是混和物，电阻偏高，在1欧姆左右。因此不能直接设计用银浆层来做地线。

b）铜箔屏蔽层，活动层数增加两层，成本增加，但电阻较低，可直接设计成地线。　

c）银箔屏蔽层，成本太高。

6）电镀选择：为保证弯折性能，必须选择部分铜电镀工艺。不能采用全面铜电镀工艺。

世强的生态合作伙伴捷多邦有10余年的PCB layout设计经验，强大的R&D工程师团队做技术支撑，协助客户及Layout工程师做原理图分析及PCB设计，排除电气原理性设计错误，同时保证了设计的品质与可靠性。在世强平台上搜索捷多邦获取更多信息。

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FPC 是业内人士对柔性线路板的一种称呼，也称“软板”，fpc 表面处理工艺的目的是为了保证良好的可焊性和电性能。由于铜暴露在空气中或者在有水的作用下，很容易使铜发生氧化反应，就不太可能长期保持为原铜的状态，这时就需要对铜进行一个特殊处理，即表面处理工艺。下面是小编整理的关于 fpc 的一些表面处理工艺：1.热风整平热风整平即热风焊料整平，俗称：喷锡。指在 PCB 表面涂覆熔融锡（铅）焊料并用加热压缩空气整（吹）平的工艺，使线路板形成一层既抗铜氧化，也提供了良好的可焊性涂覆层。线路板在进行热风整平时需注意下面几点：1）要沉在熔融的焊料中；2）在焊料凝固之前吹平液态的焊料；3）风刀能够将铜面上焊料的弯月状最小化和阻止焊料桥接。 2.沉锡因为目前所有的焊料是以锡为基础的，所以锡层能与任何类型的焊料相匹配。沉锡工艺可以形成平坦的铜锡金属间化合物，这个特性使得沉锡具有和热风整平一样的好的可焊性而没有热风整平令人头痛的平坦性问题；沉锡板不可存储太久，组装时必须根据沉锡的先后顺序进行。 3.沉金沉金是在铜面上包裹一层厚厚的、电性良好的镍金合金，可以长期保护线路板；除外还具有其它表面处理工艺所不具备的对环境的忍耐性。此外沉金也可以阻止铜的溶解，这对无铅组装比较有益的。 4.化学镍钯金化学镍钯金与沉金相比是在镍和金之间多了一层钯，钯可以防止出现置换反应导致的腐蚀现象，为沉金作好充分准备。金则紧密的覆盖在钯上面，提供良好的接触面。 5.沉银沉银工艺介于有机涂覆和化学镀镍/沉金之间，工艺比较简单、快速；即使暴露在热、湿和污染的环境中，银仍然能够保持良好的可焊性，但会失去光泽。沉银不具备化学镀镍/沉金所具有的好的物理强度因为银层下面没有镍。 6.电镀硬金了提高产品耐磨性能，增加插拔次数而电镀硬金。 7.全板镀镍金板镀镍金是指在 PCB 表面导体先镀上一层镍后再镀上一层金，镀镍目的是防止金和铜间的扩散。现在的电镀镍金有两类：镀软金（纯金，金表面看起来不亮）和镀硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有钴等其他元素，金表面看起来较光亮）。软金主要用于芯片封装时打金线；硬金主要用在非焊接处的电性互连。 8.OSP OSP 是 Organic Solderability Preservatives 的简称，翻译成中文即：有机保焊膜，又称护铜剂。是 PCB 铜箔表面处理的符合 RoHS 指令要求的一种工艺。简单地说，就是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层具有防氧化、耐热冲击、耐湿性的有机薄膜。这种保护膜可以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈（氧化或硫化等）。而且在后续的高温焊接中，这种保护膜又必须让助焊剂容易快速清除，方便使露出的干净铜表面可以在很短的时间内和熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。

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