浅述FPC（柔性线路板）与PCB（线路板）优缺点

FPC（柔性线路板）与PCB（线路板）广泛用于产品零部件直接的连接，主要起到电流、电压、信号的传输作用；在LCM领域，FPC&PCB主要起到一个连接panel和客户端整机的一个连接作用，客户通过在整机端输入电信号来Control panel的显示。

1、FPC&PCB各自特点

FPC具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。基于柔性的特点、优势，FPC板一般被用于需要重复挠曲的应用场景。

PCB的应用也十分广泛，提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑；实现集成电路等各种电子元器件之间的电气连接或电绝缘，提供所要求的电气特性，如特性阻抗等；随着集成电路集成度提高和安装技术进步，可实现高密度化设计。

PCB通常采用FR4玻纤板做基材，是不能弯折、挠曲的。而FPC一般用PI聚酰亚胺做基材，这是一种柔性材料，因此可以任意进行弯折、挠曲，因此FPC的基材我们称为FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) 挠性覆铜板。比如滑盖手机连接屏幕的FPC可以耐折弯达10万次左右。

PCB的厚度通常为0.8mm到1.6mm，而FPC的厚度一般为0.3mm，大大节省了产品空间。随之而来的缺点是FPC较硬板散热性略差，FPC的成本也要比PCB板高，所以为了降低成本，在空间足够的情况下，越来越倾向于使用PCB板的设计方案。

另外一个重要原因是：PCB的设计对产品的EMC效果较好，主要原因是PCB可以实现多层设计；可以将信号线、电源线、GND分层布置，减少信号之间的干扰和耦合作用，具有较好的电磁兼容性，PCB板层数越多，支撑的信号、数据就越多，设备功能也就越强大。其分层布置如下图：

2、FPC的工艺流程

3、PCB的工艺流程

4、PCB&FPC翘曲问题

当基材，保护膜，补强板膨胀率不一致时就容易发生如下图示的翘曲问题。

PCB厂讲翘曲会对我们产生什么样的影响呢？为什么我们关注此问题？

主要有两方面原因：

1.FPC或PCB翘曲过大，影响bonding工序的有效进行，我们FPC&PCB主要是起连接作用的，bonding就是和其他部件建立连接的工序，翘曲过大，设备无法识别FPC&PCB的对位Mark,或者bonding后偏位，都将严重影响产品的良率。

2.FPC或PCB翘曲过大，在表面焊接元器件后会对其产生一定应力，一方面影响元器件的性能和寿命，另一方面，在电场的同步作用下，会引发元器件啸叫，加速元器件的失效。

5、FPC的材料构成及其作用

FPC主要由基材(一般简称为FCCL：Flexible Copper Clad Laminate, 即柔性覆铜板)和保护膜(一般简称为C/L：Coverlay)组成，其它还包括补强板，镀镍层，镀金层等。

基材是FPC的主要构成材料，是电路的载体，主要由PI+(胶)+铜层组成。

保护膜是贴在基材铜层的表面起到保护线路的作用，由PI+胶组成。

PI为FPC主要材料，主要作用是绝缘，特点为耐高温，弯折性能佳，所生产的产品可靠性佳。

FPC根据铜层构成可以分为单层板和双层板。

6、PCB的材料构成及其作用

PCB的主要材料

铜箔：单位OZ，在PCB行业指厚度。1OZ的定义：一平方英尺面积单面覆盖铜箔重量1OZ（28.35g)的铜层厚度，1OZ铜箔厚度为35um。一般薄铜箔指0.5OZ(18um)以下厚度的铜箔。

基材：覆铜箔层压板（Copper Clad Laminates，简写为CCL），简称覆铜箔板或覆铜板，是制造PCB的基板材料。由介电层（树脂Resin,玻璃纤维Glass fiber),及高纯度的导体铜箔二者构成的复合材料。

胶片或半固化片(PP）：树脂与载体合成的一种片状粘结材料，压合铜箔与CCL用。

阻焊剂：PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆（soldermask）的颜色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。

丝印：在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。通常在这上面会印上文字与符号（大多是白色的）,以此标示出各零件在板子上的位置，板厂**等生产信息。

我们常说PCB的材质为FR4,严格来说并不正确，FR4只是PCB中的基材，其本身还有其他多层材料组成，PCB是多层复合板，不能用单一材料去定义。FPC也为多层复合材料。

7、发展趋势

FPC的今后发展趋势，首先是厚度方面，FPC的厚度必须更加灵活，必须做到更薄；可以弯折是FPC与生俱来的特性，未来的FPC耐折性必须更强，必须超过1万次，当然，这就需要有更好的基材;

现阶段，FPC的价格较PCB高很多，如果FPC价格下来了，市场必定又会宽广很多。为了满足多方面的要求，FPC的工艺必须进行升级，最小孔径、最小线宽/线距必须达到更高要求。

综述国内外对未来印制板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的，即向高密度，高精度，细孔径，细导线，细间距，高可靠，多层化，高速传输，轻量，薄型方向发展，在生产上同时向提高生产率，降低成本，减少污染，适应多品种、小批量生产方向发展。印制电路的技术发展水平，一般以印制板上的线宽，孔径，板厚/孔径比值为代表。

8、焊接FPC和PCB有什么区别

在FPC柔性线路板上组装组件要求，随着智能可穿戴行业变得越来越流行，由于组装空间的限制，SMD在FPC上的表面安装已成为SMT技术的发展趋势之一。但是，FPC比PCB更难组装，因为组装起来不那么坚固。今天，让我们了解组装柔性板和刚性板之间的区别。

1. 焊接过程

像PCB工艺一样，通过钢网和焊膏打印机的操作，焊膏被覆盖在FPC和软硬结合板上。但是FPC的表面不是平坦的，因此我们需要使用一些固定装置或加补强进行固定。通常我们会在FPC的元件区域粘贴补强。

2. SMT元件放置

在当前SMT组件小型化的趋势下，小的组件将在回流焊接过程中引起一些问题。如果FPC很小，则延伸和皱纹将不是一个严重的问题，从而可以缩小SMT框架或增加标记点。如果您不想将加强筋粘在组件的底部，则组装后可能需要灵活性。因此，SMT夹具将是一个不错的选择。

3. 回流焊工艺

在回流焊接之前，必须将FPC干燥。这是FPC与PCB组件放置过程之间的重要区别。除了柔性材料的尺寸不稳定性外，它们还相对吸湿。它们像海绵一样吸收水。一旦FPC吸收了水分，就必须停止回流焊接。PCB也有同样的问题，但是具有更高的容差。FPC需要在225°-250°的温度下进行预热和烘烤。这种预热和烘烤必须在1小时内迅速完成。如果未及时烘烤，则需要将其存储在干燥或氮气存储室中。

9、总结

虽然柔性线路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点，当前还不能普遍广泛应用，技术相对也不成熟。相对目前来说，FPC柔性线路板还不能取代PCB线路板。原因主要有以下几个方面：

1、设计因素

对于需要使用插件元件的PCB，只能采用刚性板，就是你说的硬板；不少有受力要求的PCB，只能使用刚性板

2、成本因素

柔性板的成本目前还是比刚性板高很多，不止一倍。

3、制造因素

刚性板的直通率比柔性板更高

电路板厂讲在项目设计中，根据客户不同的需求，我们可以选用不同的设计方案，若客户对成本比较关心且EMC的要求高，则可选用PCB设计方案；若客户对产品结构有要求，厚度空间小，则可选用FPC设计方案，FPC的柔性特点，可以充分利用有限的空间。

（文章：www.slpcb.cn/）