鑫爱特电子：FPC过孔、电磁膜接地与文字布局规范

作者：深圳市鑫爱特电子有限公司

避免弯折区域的设计陷阱，是提升FPC可靠性的首要原则。

柔性电路板（FPC）在现代电子设备中扮演着至关重要的角色，其独特性能使其成为可弯曲电子产品的理想选择。在FPC设计过程中，过孔、电磁膜接地孔和文字设计直接影响着电路板的可靠性和使用寿命。

这些设计要素在动态弯折应用中尤为关键，不当设计可能导致早期失效。

01 过孔设计准则与弯折区域规避

FPC过孔设计不仅需要考虑电气连接功能，更要重视机械应力对过孔可靠性的影响。当FPC弯曲时，弯折区域会产生机械应力，而过孔结构会成为应力集中点，导致孔铜断裂或连接失效。

过孔必须严格避开弯折区域。这是FPC设计中最基本的原则之一，将过孔布置在非弯折区域可以显著提高产品的耐弯折性能。

• 过孔布局优化：在布线阶段，工程师需要预先确定FPC在使用过程中的弯折区域，并将所有过孔布置在刚性区域或非弯折区域。动态弯折应用的过孔应与弯折区域保持足够距离，建议至少保持2-3倍板厚的距离。
• 过孔结构强：对于靠近弯折区域的过孔，可采用泪滴状焊盘设计来增强连接强度。过孔焊盘直径应比孔径大0.2mm以上，最好达到0.25mm，以提供足够的机械支撑。
• 盖油处理的重要性：FPC过孔通常默认进行盖油处理（即过孔被阻焊膜覆盖），这不仅能防止孔铜氧化，还能在弯折时保护孔铜不断裂。若非特殊要求，过孔应优先选择盖油处理方式。

弯折区域内的过孔会显著降低FPC的寿命，在严格测试中往往无法通过弯折可靠性测试。

02 电磁膜接地孔的设计要点

电磁膜在FPC中用于屏蔽电磁干扰，但其接地设计直接影响屏蔽效果和FPC的机械可靠性。

电磁膜接地孔不应布置在弯折区和滑动区域，这种不当定位会严重影响FPC的弯折及滑动寿命。

• 接地孔布局原则：电磁膜一般要求接地，不接地会吸收大量电磁波，导致信号传输异常。接地孔应布置在FPC的固定区域，长排线应每隔30mm左右设置一个接地孔，每个接地点至少需要两个直径1.0mm以上的阻焊开窗。
• 接地阻抗控制：为实现良好的接地效果，接地孔应保证低阻抗连接。金面补强结合银浆填充是当前较理想的接地方式，采用纯胶贴合，补强及纯胶均钻孔，然后从孔内滴银浆使板与补强完好接地，这种方法阻值可接近0欧姆。
• 与元件安全间距：电磁膜是导体，其接地孔离元件焊盘需保持0.5mm以上的安全距离，防止短路。在补强区域不建议设计电磁膜，因为这容易导致补强脱落，制造商通常会默认取消补强下方的电磁膜。

局部贴合电磁膜时，必须明确标示贴合区域，避免制造误差。对于阻抗控制要求严格的FPC，需注意电磁膜会使阻抗降低约20欧姆，这一因素应在设计初期纳入考量。

03 文字设计与布局的注意事项

FPC上的文字（丝印）主要用于元件位号、极性标识和产品信息，其设计不当会影响美观性和可制造性。

文字必须避开弯折区和滑动区域，否则会严重影响FPC的弯折及滑动寿命。

• 文字布局规范：所有标识字符应优先设计在板外区域，避免字符因FPC弯曲而开裂或脱落。文字绝对不能设计在焊盘上，否则会影响上锡质量。底层字符需要做镜像处理，以确保成品字符方向正确。
• 文字尺寸标准：为保障丝印清晰可辨，建议字符高度不小于0.8mm，线宽大于0.12mm。由于FPC板子涨缩较大且覆盖膜表面光滑，提高文字尺寸有助于改善可读性，字符高度最好大于1.0mm，并远离焊盘0.15mm以上。
• 补强区域文字处理：应尽量避免将字符设计在补强板上，因为贴完补强后的板面高低不平，会影响字符印刷精度。如果补强上确实需要丝印，必须在下单时明确选择“补强有丝印”选项，否则制造商会默认切除补强上的丝印。

文字设计虽不像电气设计那样关键，但直接影响FPC的可制造性和美观度。合理的文字布局能够提高组装效率和产品品质，避免不必要的制造缺陷。

04 综合设计检查清单

为确保FPC设计的可靠性，建议在设计完成后进行系统性检查，以下清单涵盖了三个关键要素的核查要点：

除了上述专项检查外，还需进行整体设计评审：检查拼版设计是否合理（连接点宽度、数量及位置）；确认补强材料选择是否符合应用场景（PI、FR4或钢片）；验证弯曲半径是否满足要求（静态应用为板厚的6-10倍，动态应用为板厚的20-40倍）。

FPC的可靠性始于精心的设计布局。一位资深FPC设计工程师指出：“成功的高可靠性FPC设计，关键在于将动态弯折区域视为‘禁区’，最大限度减少这些区域的任何结构 discontinuity。”

遵循上述设计原则，可大幅提高FPC产品在弯折应用中的耐久性。在投入批量生产前，建议制作原型样品并进行实地弯折测试，以验证设计是否满足实际应用场景的寿命要求。