Q：我們做的 FPC 柔性板是用在穿戴設(shè)備上的，需要反復(fù)彎折，結(jié)果很多產(chǎn)品用了沒多久，彎折處就開裂了，有的甚至斷了銅箔，導(dǎo)致電路不通。這到底是哪里出了問題？怎么才能讓 FPC 更耐彎折？

    A：穿戴設(shè)備的 FPC，耐彎折性是核心指標(biāo)，彎折開裂主要是材料選型不對(duì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、工藝把控不嚴(yán)這三大原因?qū)е碌?，咱們一個(gè)個(gè)說。

 

先講材料選型，這是基礎(chǔ)。FPC 的耐彎折性，首先看基材和覆蓋膜。普通的 FPC 基材用的是 FR-4 或者普通 PI，要是彎折次數(shù)要求高（比如上萬次），必須選高耐彎折 PI 基材，比如杜邦的 Kapton 系列，或者國(guó)產(chǎn)的優(yōu)質(zhì) PI 膜。這類 PI 膜的分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，抗疲勞性更強(qiáng)，不容易在反復(fù)彎折中出現(xiàn)裂紋。

 

然后是膠黏劑，很多 FPC 開裂，問題就出在膠黏劑上。傳統(tǒng)的丙烯酸膠黏劑，耐彎折性比較差，反復(fù)彎折后容易脆化，導(dǎo)致層間剝離。想要耐彎折，最好選無膠覆銅箔（也叫 2L FPC），它沒有膠黏劑層，銅箔直接和 PI 基材結(jié)合，層間結(jié)合力更強(qiáng)，彎折的時(shí)候應(yīng)力分布更均勻，不容易開裂。如果必須用有膠的，就選改性環(huán)氧樹脂膠或者耐高溫的丙烯酸膠，別用普通的低溫膠。

 

 

再講結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這是關(guān)鍵。很多人設(shè)計(jì) FPC 的時(shí)候，沒注意彎折區(qū)的細(xì)節(jié)，導(dǎo)致應(yīng)力集中。比如彎折區(qū)的銅箔走線，要是走直角，彎折的時(shí)候應(yīng)力全集中在直角的尖角上，很容易斷；改成圓角或者圓弧過渡，應(yīng)力就能分散。另外，彎折區(qū)的銅箔厚度也很重要，銅箔越厚，耐彎折性越差，一般穿戴設(shè)備的 FPC，彎折區(qū)銅箔選 12μm 或者 9μm 的，比 18μm 的耐彎折性好太多。

 

還有，覆蓋膜的設(shè)計(jì)也不能忽視。彎折區(qū)的覆蓋膜最好全覆蓋，別留缺口，而且覆蓋膜的厚度要適中，太厚了會(huì)增加彎折阻力，太薄了又起不到保護(hù)作用。另外，可以在彎折區(qū)加一層補(bǔ)強(qiáng)板，但補(bǔ)強(qiáng)板的材質(zhì)要選柔性的，比如 PI 補(bǔ)強(qiáng)，別用剛性的 FR-4 補(bǔ)強(qiáng)，不然反而會(huì)影響彎折。

 

最后是工藝把控，這是保障。FPC 的制作過程中，很多工藝會(huì)影響耐彎折性。比如蝕刻工藝，要是蝕刻不均勻，銅箔表面有毛刺或者凹坑，彎折的時(shí)候這些地方就會(huì)成為應(yīng)力集中點(diǎn)，先開裂。所以蝕刻的時(shí)候要控制好蝕刻液的濃度、溫度和時(shí)間，蝕刻后還要做去毛刺處理。

 

還有，F(xiàn)PC 的沖切和分板工序，要是模具的精度不夠，沖切邊緣會(huì)有毛邊、翹曲，彎折的時(shí)候這些毛邊會(huì)劃破覆蓋膜，導(dǎo)致銅箔暴露，加速開裂。所以沖切模具要定期維護(hù)，保證刃口鋒利，分板的時(shí)候最好用激光切割，邊緣更平整，沒有毛刺。

 

另外，表面處理也會(huì)影響耐彎折性。彎折區(qū)的銅箔表面最好做化學(xué)鍍鎳金或者有機(jī)保焊膜（OSP），別做電鍍鎳金，因?yàn)殡婂冩噷颖容^脆，反復(fù)彎折容易開裂?；瘜W(xué)鍍鎳金的鍍層更薄更柔韌，耐彎折性更好。

 

    想要 FPC 耐彎折，就是選對(duì)材料、優(yōu)化設(shè)計(jì)、嚴(yán)控工藝。材料上優(yōu)先無膠覆銅箔和高耐彎折 PI；設(shè)計(jì)上彎折區(qū)走線圓角過渡、薄銅箔、全覆蓋膜；工藝上控制蝕刻、沖切質(zhì)量，選對(duì)表面處理方式。這樣做出來的 FPC，彎折上萬次都不容易開裂。