FPC补强、电磁膜、3M胶设计指南
一、FPC 补强设计指南
SMT 工艺适配要求
(1) 布局原则
① 避免在贴片元器件面设置补强,以防止锡膏印刷不均、贴片偏移及返修困难。
② 芯片多排引脚之间禁止放置 3M 胶或其他补强,避免器件悬空或浮高导致焊接不良。
(2) 特殊工艺顺序
① 若需在同一区域兼顾 SMT 与补强贴合,应采用“先 SMT,后贴补强”工艺,并使用 3M 胶将补强固定于 FPC。
特殊工艺与成本控制
(1) 3M 胶定制需求:设计中应明确标注撕手位位置、局部除胶区域、背胶结构等特殊要求。
(2) 复合补强结构:如涉及双面补强、多层补强叠加等复杂设计,需提前与百能云板沟通说明,避免工艺遗漏。
避孔与焊盘设计规范
(1) 焊盘避让:默认补强开窗尺寸比焊盘单边大 0.3mm,需注意可能导致焊盘间区域无补强覆盖。
(2) 过孔避让:补强开窗应比过孔单边大 0.1mm,设计时需确认焊盘是否被过度掏空;表面贴装焊盘的背面补强禁止开窗,以防焊盘内陷或变形。
4. 材料选型与工艺规范
| 材料类型 | 最小宽度 | 适用场景 | 禁忌与工艺要点 |
|---|---|---|---|
| FR4 | 3mm | 插件孔区域、普通IC芯片背面支撑 | 禁用于窄条设计(宽度<3mm),过回流焊时易因应力断裂或碳化。 |
| PI | 2mm | 金手指插拔区域、需要动态弯曲的部位 | 无特殊禁忌,是柔性区域的常规选择。 |
| 钢片 | 2mm | IC/BGA封装背面(要求高平整度以辅助散热与焊接) | 禁止用于霍尔元件附近(会干扰磁场)、插件孔及金手指区域。 |
| 3M胶纸 | 3mm | SMT后贴补强、板子组装定位与固定 | 避免设计过细胶条(宽度<3mm),易在模切或贴合时断裂、脱落。 |
5. 补强尺寸设计要求
(1) 焊盘区域覆盖:补强应超出焊盘轮廓边缘至少 0.8mm,以确保对焊盘与线路连接处提供有效支撑与应力保护。
(2) 金手指区域覆盖:补强长度方向需超出金手指两端各 1.0mm 以上,以增强该区域在多次插拔过程中的机械强度和耐久性。
6. 图纸与标识规范
(1) 常规补强标识:设计图纸中需清晰标注补强材质类型、精确厚度、贴合层别(顶层/底层),以及所有打孔、开槽等结构要求。
(2) 金手指补强标识:除常规信息外,必须明确标注补强总厚度(含胶层)、贴合面,并特别注明其长度补偿设计(即超出金手指的长度值),以保障百能云板生产与检验环节的准确性。
二、电磁膜设计规范
基础特性与参数
(1) 常规电磁膜厚度为18μm,外观呈黑色,主要功能为抑制电磁干扰(EMI),其导体层通过有效接地后,回路阻抗可降低约20Ω。
接地设计规范
(1) 接地方式:必须在FPC地铜皮上开设阻焊窗以实现电磁膜接地,每个接地阻焊窗的尺寸直径应≥1.0mm。为确保屏蔽效能,沿电磁膜长度方向,每间隔30mm至少应设置2个这样的接地点。
(2) 电气安全间距:电磁膜的导电层边缘与任何焊盘之间的最小距离必须≥0.5mm,以杜绝因对位偏移导致的短路风险。
局部贴合规范
(1) 若采用局部屏蔽设计,必须在提交给百能云板的图纸上清晰、准确地界定电磁膜的贴合区域,确保其避让开测试点、SMT焊盘、金手指及关键信号线路。
三、3M 胶设计规范
SMT 工艺适配要求
(1) 选型要求:所有需要过回流焊的制程,必须选用耐高温型号的3M胶。SMT高温后允许胶体出现轻微起泡、收缩或离型纸发黄等现象,只要不影响最终的粘接强度与功能,均视为制程允收范围。
(2) 设计优化:对于灯条板等需要大面积贴附3M胶的产品,建议将整片胶纸设计为分段或网格状,以预留热应力释放通道,显著减少高温起泡与变形风险。
尺寸与加工限制
(1) 为保证模切成型质量和贴附可靠性,单根3M胶条的设计宽度不得小于3mm。过细的胶条在加工和贴装时极易发生断裂或翘起。
四、常见问题速查表
| 问题现象 | 根本原因分析 | 解决方案与设计规范 |
|---|---|---|
| SMT 贴片不良 (锡膏印刷不均、元件偏移) | 在贴片元器件所在面设计了补强,干扰了锡膏印刷和贴装工艺。 | 1. 首选方案:避免在SMT贴片面放置任何补强。 2. 备选方案:如必须设计,严格采用 “先SMT,后贴补强” 工艺。 |
| 芯片焊接浮起 (虚焊、开路) | 芯片引脚底部或之间存在3M胶或补强,导致器件在回流焊时被顶起,无法与焊盘共面。 | 严格禁止在芯片(尤其是多排引脚器件)投影区内及引脚之间放置任何补强或胶体。 |
| 焊盘内陷/变形 | 位于表面贴装焊盘背面的补强进行了局部掏孔,导致焊盘下方支撑不足,在受力时下陷。 | 表面贴装焊盘背面的补强禁止开窗掏孔,应采用整体覆盖设计,为焊盘提供均匀支撑。 |
| 电磁干扰(EMI)异常 | 电磁膜未有效接地或接地点数量不足、尺寸过小,导致屏蔽效能不达标。 | 确保电磁膜通过阻焊窗与地铜皮充分接触: 接地点孔径 ≥ 1.0mm 每 30mm 长度内至少设置 2个 接地点。 |
| 3M 胶断裂、翘起 | 1. 胶条设计宽度小于最小工艺要求。 2. 大面积胶体未进行分段设计,热应力集中。 | 1. 确保 3M胶最小宽度 ≥ 3mm。 2. 对于大面积背胶,必须采用分段或网格化设计,以释放应力。 |
| 补强贴合困难 | 补强零件的设计宽度不满足该材料类型的最低工艺要求,无法可靠加工与贴装。 | 严格遵守百能云板材料最小宽度规范: FR4:≥ 3mm PI:≥ 2mm 钢片:≥ 2mm 3M胶:≥ 3mm |
此表格旨在帮助您快速定位和解决设计与制造中的常见问题。如遇特殊情况,请及时与百能云板工程团队沟通。