FPC结构设计.docx
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FPC结构设计
1.0目的:
规范LCD模组中的FPC结构设计，避免尺寸设计不正确及材料性能要求不合适而影响产品质量，或使产品存在不良隐患。
2.0适用范围：
适用于技术中心LCM研发部FPC技术评估，结构及尺寸设计，样品检测。
3.0FPC材料规格
3.1FPC:
柔性印刷线路板（FlexiblePrintedCircuit）,重量轻，厚度薄，可折叠，能承受动态
挠曲运动。
FPC分有单面、双面、多层的FPC
3.2铜箔基材（FCC—FlexibleCopperCladLaminate）
铜箔基材由三部分材料组成：
PI胶膜，粘接胶膜，导电铜箔。
铜箔基材按其结构有单面、
双面和有胶、无胶铜箔基材之分。
铜箔材料有压延铜箔（RA），电解
铜箔（ED）之分。
单面有胶铜箔基材：
胶膜
PI膜
双面有胶铜箔基材:
PI膜
PI膜：
聚酰亚胺膜（PolyimideFilm），杜邦公司发明，品名为Kapton。
PI膜是世界上性能最好的薄膜类绝缘材料，具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结
性、耐辐射性、耐介质性。
能在—269C〜280T的温度范围内长期使用，短时可达到
400r的高温。
PI膜厚度常用规格有1/2mil、1mil
胶膜是环氧树脂热固胶.无胶基材没有胶膜层。
铜箔（CopperFoil）:
分压延铜箔（RACU，电解铜箔（EDCU,高延展电解铜箔（HED
Cu）。
厚度规格有1/3OZ（12nm）,1/2OZ（18nm），1OZ（35nm）0
压延铜箔（RACu）是用薄铜板碾压而成，有优良的耐弯折性能。
电解铜箔（EDCu）是在PI膜上电解电镀方法而，耐弯折，机械性能差于压延铜。
因为铜箔是
直接电镀在PI膜上，故电解铜箔基材是无胶基材
无胶基材的厚度要薄，弯折性能略优于有胶基材。
在耐高温方面：
有胶基材耐热温度是288C,
无胶基材耐热温度是300°C。
RACu和EDCu可以由基材的颜色判别区分：
从透过PI的一侧看，RA的颜色是浅棕色,
ED的颜色是深红色
3.3
覆盖膜CL（Cover-Lay）:
由PI膜加环氧胶膜组
3.4补强材料（Stiffener）材质有：
PI、PET、FR4、不锈钢。
PET补强耐温性能与PI比较很差，PET是用双面胶粘贴在FPC上，剥离强度稳定性均不如PI补强。
PET较PI略便宜。
FR4补强使用在SMT元件贴装，增加FPC厚度等方面。
FR4价格便宜，是热固胶压合在FPC上，剥离强度好。
FR4在冲裁时边缘会有毛边，不宜要求FR4外形尺寸精度较高。
厚度范围为0.10-2.00mm。
PI补强剥离强度好，尺寸精确，使用最为广泛。
厚度范围为0.025-0.20mm。
不锈钢强度好，适合于品质要求高的产品。
厚度范围为0.15-0.30mm。
3.5双面胶：
按FPC是否需要SMT加工来选用双面胶：
3M467:
此型号不耐高温，承受温度230C，适合于不要SMT加工的产品。
日东5919：
此型号可以耐高温，承受温度260C，适合于需要SMT加工的产品。
4.0FPC结构设计规范:
4.1FPC结构类型：
4.2
FPC常用结构材料组成
普通单面板：
单面铜箔基材+覆盖膜。
此类结构有些供应商不会做，避免采用
镂空板：
覆盖膜+纯铜箔+覆盖膜双面板：
覆盖膜+双面铜箔基材+覆盖膜。
4.3
FPC制程工艺要求：
外形，覆盖膜开窗倒圆角，避免应力撕裂。
孔边到外形边缘距离》1.0mm.
元件到外形边缘距离》0.5mm.
>0.5
>1.0
4.4FPC尺寸公差与供应商制程能力：
4.3.1一般尺寸公差
量产外形冲切公差：
钢模0.1mm,刀模0.2mm。
总厚度公差：
土0.03mm（模组图标注土0.05mm）
FPC金手指宽度公差：
手指宽度W
0.075VW<0.08
0.08VW<0.10
0.10VW<0.20
公差
+0.01/-0.03
±0.02
±0.03
位置公差
金手指PIN宽尺寸未注公差为土0.05
432制程能力：
钻孔最小孔直径：
0.25mm
镀铜厚度：
0.01mm~0.015mm
最小线宽、线隙：
（单位mm）
单面板
双面板（有胶）
双面板（无胶）
线宽
0.05
0.075
0.075
线隙
0.05
0.075
0.05
PI覆盖膜贴合公差：
土0.2mm
补强贴合公差：
土0.3mm。
表面处理：
电镀金（沉金）：
Ni1~5卩m、Au0.03~0.1卩m镀锡：
0.8~2.0卩m
4.4LCDITO热压端设计规范
4.4.1补强膜及单层折弯
热压端加补强膜用以防止金手指折断，弯折单层区边缘加补强用以增加FPC抗撕裂强度。
：
LCD热压端补强膜及单层区补强设计规范：
补强膜超出LCD下边缘0.5mm
单层折弯区域两侧边缘
保留0.5mm宽的补强膜。
补强膜四周到圆角R0.5。
4.4.2金手指开窗面PI上台阶设计
FPC覆盖膜进入LCDGlass边缘0.2mm
以防止热压时，玻璃边缘压伤FPC金手指。
为了提示工程要采用PI上台阶工艺
热压。
4.4.3FPC加固保护胶涂布控制线
为控制FPC加固保护胶涂布宽度，
在FPC上丝印白色标识线，标识线
距离LCD边缘0.8~1.5mm距离,特殊要求
日^591双面胶
to
册対蚀迦灿血鈕删nJ
厂金手扌旨
丝印线
保护胶
膜上玻璃台阶
0.5mm以内，需说明原因
B.热压制程工艺要求:
两端对位标距离要求：
因机台摄相距离限制，FPC对位标间距应在6~60mm之间
7mm
当两个对位标之间的距离E小于6mnl寸，应适当加上空PIN将对位标间距离延长至
为了尽量减低ACF的使用量，对位标到
FPC边缘距离要求v1.0mm
4.4.5TFTLCD热压端金手指设计规范:
A.热压制程的工艺要求：
TFT热压工位使用高倍数的镜头，
即摄象范围为1.1x1.1mm
对位标要设计在此范围内。
1M.UH
摄像范围
因为TFT的ITO引脚是镀的金属层，不透光,
此十字对位标在摄像范围外
所以FPC上的对位标采用与TIO错开的方式
B.常用TFT对位标设计规范:
圆美
LCD对位标
FPC对位标
FPC/LCD对位重合后
CPT
LCD对位标
.■■4
FPC对位标
FPC/LCD对位重合后
AUO
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FPC/LCD对位重合后
LCD对位标
FPC对位标
FPC/LCD对位重合后
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C.LCD热压金手指工艺要求:
如果＜，延长到边缘
金手指宽度，间隙相同，等于PITCH值的一半对位标的铜箔离FPC边缘距离小于0.5mm，需将铜箔延生到FPC边缘，以方便FPC加工。
对位标到FPC边缘尺寸公差土0.1。
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4.5背光、TP金手指焊接焊盘设计规范：
4.5.1焊盘位置：
背光焊盘位置：
FPC焊接位置与背光FPC自然状态相同
注意：
LCDFPC不能与背光FPC重叠，否则会FPC折弯使用时，外层的FPC因折弯半径大而有
受拉应力。
TPFPC焊接位置：
LCDFPC上TP焊盘位置：
TPFPC与LCDFPC高度差：
=TP玻璃厚0.7+双面胶0.15+
背光下凹0.1+上偏光片0.23+
小片玻璃0.5=1.68mm
TPFPC焊接位置：
上偏1.7~2.0mm
4.5.2焊盘尺寸：
焊盘的PITCH,宽度与背光（TP）相同
焊盘长度：
根据背光（TP）长度
上边对齐；
下边加长：
0.5~1.0mm
焊盘到FPC边缘距离>2.0mm,以方便产线贴
黄胶纸
焊盘上边到FPC边缘距离>3.0mm长度，以保证黄胶纸的粘接面积，保护金手指不被折伤。
4.5.3装配焊接对位线：
为方便焊接操作，要设计背光及TP的FPC形状相同的焊接装配对位丝印线。
丝印电信符号与背光及TPFPC电路信号符号相同
4.5.5模组无TP,TP焊盘不开窗
为了降价成本，模组无TP但预留TP焊盘时，
FPC上TP焊盘不开窗。
4.6元件排布设计规范：
4.6.1FPC上主要器件的安装尺寸
FPC上主要有0603和0402两种尺寸的电子元件。
元件规格
元件尺寸（L
xW）
焊盘尺寸
（LxW）
丝印线尺寸
（LxW）
0402
1.0x0.5
1.6x0.5
2.2x1.0
0603
1.6x0.8
2.4x0.8
2.8x1.2
如果模组背光的元件放置槽狭窄，0603元件需要水平放置
4.6.2FPC上手工焊接禁布区域:
焊盘正面禁布区：
当焊盘与元件在同一面时，要求焊盘距离
元件的距离A>3mmB>3mm
焊盘背面禁布区
当元件在焊盘另一面时，要求焊盘距离
元件的距离A>2mmB》3mm
4.7连接器接口设计规范：
双面胶距金手指距离》1.0mm,双面宽度》2.0mm
PITCH,金手指宽度W过孔直径，PAD直径之间的工艺要求：
（单位mm
PITCH
1.0
0.8
0.7
W
0.5
0.4
0.35
过孔直径
0.3
0.3
0.25
PAD直径
无
0.6
0.55
4.7.2Pitchl.O,Pitch0.5压插式接口的金手指设计规范
尺寸公差要求
宽度尺寸公差取+/-0.1，高精度要求取
+/-0.07.
第一PIN到边缘尺寸公差+/-0.1，高精度
要求取+/-0.07.
接插端到圆角R0.3.
厚度尺寸公差+/-0.05.（或+/-0.03）
补强要大于金手指长1.0mm。
表面处理：
电镀金处理.
4.7.3带“耳朵拉手”式压插接口的金手指设计要求
为防止操作时在拉手根部造成FPC!
裂，
补强拉手须向FPC处延伸1mm
4.7.4Pitch0.3压插式接口的金手指设计尺寸
尺寸公差要求
宽度尺寸公差取+/-0.1，高精度取+/-0.07.
第一PIN到边缘尺寸公差+/-0.07.
接插端到圆角R0.3.
厚度尺寸公差+/-0.03。
如客户要求接插紧，公差取+0.03/-0.01.
表面处理：
电镀金处理.
下图是广濑电机（HIROSE-CONNECTORS）PITCH连接器的FPC推荐设计图:
0.30.07
03-0.07
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（0^07）
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（02）
0.6±0.02
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4.8FPC表面处理规范：
4.8.1表面处理选择：
电镀金（化学沉金）：
LCDITO热压端，接插连接端表面处理需选择电镀金。
镀锡（浸锡）：
有锡压操作，需要焊接操作选择镀锡，以减少产线上锡工序。
4.8.2镀层厚度要求：
镀金需要在金层与铜材间镀一层镍。
因为金层与铜箔直接接触，金原子会向铜材游离并且镀金厚度很薄，铜箔表面很粗糙，难以覆盖。
电镀镍金：
Ni:
1-4卩mAu:
>0.3卩m
化学镍金：
Ni:
1-4卩mAu:
>0.2卩m
电镀纯锡：
5-15卩m;化学沉纯锡：
>2卩
4.9
电测定位孔
生产线工艺要求规范:
4.9.1电测定位孔：
4.9.2焊接金手指端两侧加PI膜保护：
为防止电测时金手指两侧基膜压折，需将PI覆盖膜
覆盖到金手指两侧空余面积，开窗距金手指约1.5mm,（中兴因为考虑他们压焊制成，两侧一定
不能加PI膜）
4.10FPC拼板要求：
4.10.1最大尺寸：
245*140MM（SMT厂夹具尺寸为270MM*180MM）
4.10.2单片之间的间隔为2mm单片边到大片外形边之间的距离》3mm<10mm
4.10.3SMT定位孔：
板边加4个2.0mm,孔中心距板边》3mm
4.10.4SMT光学mark点：
中心PAD直径1.0mm外围直径2.5mm
板边加4个。
各小板上加小板识别MAR点；
4.10.5单片的连接点》4个，连接点一般加在有接点铜皮处，以防撕裂线路；并尽量做成
内凹，以防止外形尺寸超差。
4.11FPC成本控制要求：
4.11.1FPC外形在满足客户使用要求、符合设计规范的基础上尽量减小外形尺寸，以降低成本。
4.11.2FPC设计要便于高效率批量生产：
双面胶要贯通，便于整条贴附。
补强尽量不要使用单件贴附材料，如不锈钢补强
5.0FPC承认书中性能检测主要项目：
5.1电镀层附着力试验
将一条3M胶带贴压在板面需要进行检测的区域，
压紧后停留3S,再以垂直90°的力将胶带向上拉起，
检查胶带表面是否有镀层或其它物质的碎屑。
5.2
可焊性试验
试验条件：
232±5C，3-5S
要求至少有97%以上的焊点上锡饱满，否则不合格
5.3热冲击试验
试验条件：
普通：
260±5C，10S，3次；
加严：
288±5C，10S，3次
试验后，要求板面无分层、起泡、烧焦现象。
5.4抗剥离强度试验
试验后，要求抗剥离强度》0.8Kg/cm2
5.5挠曲试验
试验条件：
180°挠曲
试验后，要求在》8万次的条件下，动态区无断线，无折痕。
5.6微切片检验
孔内铜厚》12.5um；
表面镍厚3-5um；
表面金厚（薄金）0.01-0.05um,（厚金）1-2um
5.7手工焊接试验
仅对有需要焊接操作的FPC做测试。
使用Sn-Cu0.7无铅焊锡，恒温烙铁温度设定为360C±10C，要求每次焊接金手指全部焊到,焊接时间5〜8秒，焊接次数不小于5次。
实验后，检查金手指应无脱落，偏移等现象。
6•流程图及相关表单:
无
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