根據(jù)應(yīng)用需要，確定適合的柔性要求。部分柔性板只是滿足不共面連接等的需要，只需要在安裝時(shí)彎曲一次，安裝好以后就固定了。而在部分產(chǎn)品中，比如翻蓋手機(jī)中通過轉(zhuǎn)軸的柔性板，柔性板就要求一定的彎曲次數(shù)。而要求最高的是在硬盤磁頭等場合中使用的柔性板，需要更長時(shí)間往復(fù)彎曲運(yùn)動。綜合起來看，柔性要求可以概括成下列四種：

  · 彎曲一次(flex one time)

  · 彎曲安裝(flex to install application)

  · 動態(tài)柔性(dynamic flex application)

  · 碟機(jī)驅(qū)動頭應(yīng)用場合(disk driver application) 

柔性要求不一樣，選擇不同的設(shè)計(jì)方案、加工板材和加工方式。

2.1安裝方式

柔性板與硬板之間的互連方式主要有下面幾種：

  · 板對板連接器

  · 連接器加金手指

  · Hotbar

        · 軟硬結(jié)合板

    考慮采用哪種方式時(shí)，需要綜合考慮互連高度、有效面積和連接器、加工和組裝等成本。還有不同的互連對加工精度的要求。

     一般最常用的是板對板連接器，連接器可用表貼、插件和壓接型等等。但是該方式FPC 需要貼補(bǔ)強(qiáng)板；組裝后比較高；而且連接器價(jià)格、組裝成本也不低。連接器加金手指方式可以提高互連密度，一般也比較?。坏墙鹗种讣庸ぞ纫筝^高。而HOTBAR 盡管需要特殊的組裝設(shè)備，它應(yīng)用得也越來越普遍了。

2.2 疊層、阻抗、屏蔽要求

2.2.1疊層設(shè)計(jì)   

     在設(shè)計(jì)中常用到單面板、雙面板、雙面板＋銀漿層等等。在需要進(jìn)行阻抗控制時(shí)，雙面板或雙面板＋銀漿層可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要自行組合構(gòu)成微帶線和帶狀線。下面表中列舉了用Dupont 公司“Pyralux? FR” 系列的基材和介質(zhì)＋膠來構(gòu)成的柔性板。表中所用基材的銅厚都是0.5oz，電鍍后的厚度是1.2mil 。其它型號或其它公司的材料請根據(jù)設(shè)計(jì)需求來選擇。

 表一 單面FPC 層疊結(jié)構(gòu)及材料厚度

 表二 雙面FPC 層疊結(jié)構(gòu)及材料厚度

 表三 雙面FPC+ 雙面銀漿層疊結(jié)構(gòu)及材料厚度

2.2.2阻抗設(shè)計(jì)

    柔性板的層壓結(jié)構(gòu)比較靈活。可以用雙面板、三層板或它們表面再覆銀漿的方式來構(gòu)成微帶線和帶狀線；具體結(jié)構(gòu)可以參考前面表6～表9。確定層壓結(jié)構(gòu)以后，可以使用Polar 軟件來計(jì)算走線阻抗。

當(dāng)Coverlayer 采用覆蓋膜形式而不用綠油時(shí)，微帶線模型應(yīng)該采用“Coated Microstrip”形式。否則，計(jì)算的阻抗值就會相差較大。

上圖采用“Coated Microstrip”微帶線模型計(jì)算阻抗FPC 常用的介質(zhì)是Polyimide ，它的介電常數(shù)是3.5（1MHz）。如采用上面“表7”的雙面板結(jié)構(gòu)來構(gòu)成微帶線的話，5mil 線寬阻抗可以控制在49 歐左右。與硬板相比，柔性板各層之間的介質(zhì)一般比較薄，使得走線更加靠近參考平面。這樣對阻抗的影響就是阻抗值偏低。如按照表9 所示的層壓結(jié)構(gòu)，假設(shè)銀漿和銅箔都是實(shí)心時(shí)，線寬6mil 的帶狀線的阻抗計(jì)算是33 歐。如下表所示： 表10 帶狀線阻抗計(jì)算例子

     更大的線寬需要達(dá)到同樣的阻抗要求時(shí)，可以采用兩種方式來實(shí)現(xiàn)，一是增加介質(zhì)厚度或膠厚， 二是采用網(wǎng)格形狀的參考平面。前者會影響FPC 的柔軟性。采用網(wǎng)格參考平面，即可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的阻抗要求，柔性也得到改善，但是阻抗的計(jì)算就會很復(fù)雜。網(wǎng)格對阻抗的影響是在厚度一定的情況下網(wǎng)格孔越大（含銅量越少）阻抗越大，而在實(shí)心參考平面時(shí)的阻抗最小。目前可以用HFSS 等軟件仿真得到阻抗值，或者提出要求請廠家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)＠麃砜刂啤?/span>

一般可控制的單線阻抗為：25-100 ohm 

                     差分阻抗為：75-125ohm 

2.2.3屏蔽控制

      當(dāng)柔性板有EMI 控制要求時(shí)，可以增加屏蔽層來實(shí)現(xiàn)要求。屏蔽層可以是實(shí)心銅皮、銅皮網(wǎng)格和銀漿網(wǎng)格等。

實(shí)心銅皮：是最普通的屏蔽方式。銅皮可以在FPC 的一邊或者兩邊都有，也可以只覆蓋了需要屏蔽的那部分區(qū)域。當(dāng)以實(shí)心銅皮為參考層時(shí)阻抗控制比較簡單，可以直接用軟件計(jì)算。但是實(shí)心銅皮會增加FPC 的層數(shù)，使得FPC 加工難度變大；它還增加FPC 的硬度，柔性變差；銅皮屏蔽層也會使得FPC 變厚，影響最小彎曲半徑。

銅皮網(wǎng)格：銅皮可以在FPC 的一邊或者兩邊都有，也可以只覆蓋了需要屏蔽的那部分區(qū)域。當(dāng)使用銅皮網(wǎng)格時(shí)，因?yàn)殂~量變少，比實(shí)心銅皮時(shí)的柔性提高了；但是銅皮網(wǎng)格一樣會增加FPC 的層數(shù)，使得FPC 加工難度變大；銅皮屏蔽層也會使得FPC 變厚，影響最小彎曲半徑。當(dāng)以實(shí)心銅皮為參考層時(shí)阻抗控制比較簡單，可以直接用軟件計(jì)算。

網(wǎng)格屏蔽層示意圖

銀漿或銀漿網(wǎng)格：當(dāng)頻率高于1MHz 時(shí)，銀漿的屏蔽效果等效于銅箔的。銀漿采用絲印的方式印刷在單面板或多層板的表面（可以只單面印刷）。另外銀漿的表面需要有覆蓋膜來絕緣。采用銀漿的好處是電路的層數(shù)沒有增加，制造方便，成本低廉。但是銀漿比較脆，它不適合動態(tài)彎曲要求高或者彎曲半徑很小的場合。

2.3 時(shí)序分析、信號質(zhì)量，串?dāng)_要求

     當(dāng)柔性板中走線長度足夠長時(shí)，就需要分析柔性板的走線延遲；或者因?yàn)樾盘杺鬏斶^程引起的衰減、失真等問題。有些時(shí)候需要增加驅(qū)動、匹配或均衡、隔離等技術(shù)來保證信號質(zhì)量要求。

    在安排連接器上管腳的信號排序時(shí)，需要考慮大電流信號、高速信號、高壓信號等對其它信號的影響。同時(shí)需要合理安排地管腳，使得回流路徑合理。

      關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的串?dāng)_，可通過搭建模型進(jìn)行仿真，得出滿足器件串?dāng)_要求的最小信號線間距。在設(shè)計(jì)時(shí)可設(shè)網(wǎng)絡(luò)的間距規(guī)則，或設(shè)Max Parallelism（信號線平行多長的則間距應(yīng)多大的列表），作為規(guī)則輸入到軟件中。

控制串?dāng)_的主要手段：加大線間距，包地隔離等。

2.4 導(dǎo)電能力要求

   設(shè)計(jì)FPC 時(shí)，需要對信號的電流大小進(jìn)行充分的評估。FPC 走線寬度、銅皮厚度必須滿足載流能力及其裕量要求。特別是電源、地等大電流，需要適當(dāng)安排連接器管腳個(gè)數(shù)和走線根數(shù)、寬度等。當(dāng)FPC 上導(dǎo)線或器件溫升較高時(shí)，可以考慮把FPC 貼到鋁基板、鋼片等上面，使其充分散熱。

其它情況的載流能力可以參考下圖：

FPC 載流能力的計(jì)算方法與硬板的一樣。只是從柔性考慮FPC 用的銅箔比較?。欢以谌嵝砸蟾叩膱龊?，F(xiàn)PC 表層銅箔采用局部電鍍方式。當(dāng)采用局部電鍍方式時(shí)FPC 表層銅箔厚度就不用補(bǔ)償了。

2.5 PCB設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

2.5.1關(guān)于走線及彎折處的設(shè)計(jì)

2.5.2關(guān)于Cover layer的設(shè)計(jì)

2.6 環(huán)保要求

歐盟2003 年1 月27 日正式頒布RoHS 指令(Restriction of Hazardous Substances)，限制了相關(guān)產(chǎn)品對有毒材料的使用。并將于2006 年7 月1 日要求制造商開始執(zhí)行。針對FPC 設(shè)計(jì)來說，要求使用到的介質(zhì)不能使用有鹵素成分。目前有些板材供應(yīng)商已經(jīng)生產(chǎn)出無鹵素材料。如Dupont 公司的“Pyralux? LF”系列板材。

-----本節(jié)完----