FPC是比较脆弱的零件,如果设计不得当很容易发生断裂,例如在折叠手机中用来连接LCD与主板的FPC就会经常发生此问题。下面我们就一般普通的折叠手机的连接主板与LCD的FPC来说明一下:
对于结构来说,我们最关心的是FPC的外型。在保证功能实现的前提下,尽量窄、薄,不然在手机B/C件FPC过孔的地方很容易与壳子刮擦而断裂。
FPC设计时的宽度与pin线宽、线间距及pin数有关(pin数又是根据实现的功能及选用的connector pin数由HW来定的),pin数多了自然就要做宽,或者用双面板取代单面板来减少宽度,当然厚度势必会有所增加。而pin线宽与pin间距则根据厂家的实力不同做的也有所不同,目前一般厂家最小都可以做到0.1mm。由于受手机整机厚度、转轴、B/C件FPC过孔的限制,FPC宽度一般会设计成3或3.5mm(如果按3.5mm算,两边边缘的走线距FPC边缘分别0.4mm,按线宽和线间距都是0.1mm来算,这样下来,每层板可以布13根线左右),厚度为0.2或0.3mm(FPC为2+2或3+2结构)。至于FPC的长度问题,因为FPC有较好的挠性,很好的弯折性,长度可以留有余量,没有必要完全精密计算。如果设计过长了,待样品做出来做完翻折实验后再根据分析结果可以适量逐渐减短。如果一开始就设计短了,在手机翻盖开合的时候,很容易造成把FPC从connector里拽出来、与PCB或B2B connector脱焊甚至把FPC扯断等。
在设计FPC外型的时候,还要注意拐角的半径,一般内拐角的半径最小为R1(如果太小,在刀具加工FPC外型以及内部走线的时候会有问题,且走线应尽量远离内拐角),外拐角半径为R3或R4。
另外,很重要的一点,我们在设计FPC外型的时候,注意与B/C件以及过孔的间隙。在B/C件壁厚、强度都已满足的情况下,尽量留多些空间给FPC,由于FPC要在这些地方通过,并随着手机翻盖开合做摆动运动,加上FPC本身比较脆弱,这个地方也是FPC最容易出问题的地方,很容易使FPC与壳体刮擦,不但翻盖旋转时会有声响,而且时间久了会使FPC断裂而影响寿命。这个地方的设计是我们设计的重中之重。
最后,希望大家在用Pro/E设计FPC的时候,用钣金模块而不是用part-solid模块,因为在钣金模块里,FPC可以做出与实际情况最为接近的FPC外型,折弯与展平都很容易,而且便于修改,能真实的模拟出FPC在过孔里的理论真实位置。
注意:以上设计所涉及内容仅仅是针对结构设计而言,一些与硬件相关的指标在这里没有提及,在做设计的时候,也要配合硬件一起与厂家沟通以做出最完美的设计。