FPC——半孔工艺设计规范
2026-10-10 02:21:17445510

一、定义

半孔工艺是指将柔性线路板(FPC)边缘的通孔进行特殊的阶梯式铣切,保留孔壁一半的金属化镀铜,使其突出于板边,形成类似“手指”状的金属化凹槽结构。

核心用途:主要用于板对板互联(母板+子板结构),通过回流焊直接将两块板子“咬合”焊接,替代传统连接器,有效节省堆叠高度和物料成本。

适用场景:模组类 FPC(如蓝牙/WiFi 模组、传感器模组)需要与主控 PCB 进行高密度、高可靠性的固定连接。

二、设计规范说明

警告:以下参数为嘉立创官方针对 FPC 软基材的极限工艺能力,非必要请勿按极限值设计,详情直接与业务沟通。

1. 几何尺寸规范

(1)半孔孔径 (Hole Diameter) 规范要求:≥ 0.3mm

说明:受限于 FPC 软基材的钻孔偏移和电镀均匀性,孔径越小,孔壁铜厚越难保证。建议模组引脚间距(Pitch)较大时,首选 0.4mm 或以上。

(2)焊盘边到板边距离 (Edge Distance) 规范要求:≥ 0.5mm

说明:这是 FPC 半孔最容易踩坑的参数。由于 FPC 外形主要靠激光切割,若距离太近(<0.5mm),激光高温碳化会导致孔边微短或铜层剥离。

(3)半孔边到半孔边距离 (Hole to Hole Clearance) 规范要求:≥ 0.4mm

说明:两孔边缘之间的最小净空。若间距过小,分板时的机械应力会导致相邻孔壁铜皮撕裂,造成短路或虚焊。

2. 层压与基材要求

板厚要求:≥ 0.15mm(单面/双面)。过薄的板子在锣半孔时极易变形。

覆盖膜处理:半孔区域的覆盖膜(Coverlay)开窗必须完全避开半孔台阶,严禁覆盖膜残胶压在半孔边缘,否则会导致焊接时助焊剂活性失效或爬锡不良。

三、问题说明

1. 致命风险:未开启“半孔工艺”选项

现象:Gerber 中有半孔图形,但下单页面未勾选“半孔”或相关特殊工艺。

后果:工厂按常规 FPC 流程(全孔电镀→外形切割)生产。此时孔壁铜皮会被切割成“卷边”或“毛刺”状暴露在板边。

危害:(1)微短路:毛刺搭接相邻焊盘导致短路。

(2)焊接失效:卷边铜皮无法与母板形成有效的金属间化合物(IMC),拉力测试无法通过,极易脱落。

2. 结构风险:补强干涉

现象:半孔区域背面贴有 PI 补强或钢片。

后果:补强材料会阻挡回流焊时的热风对流,导致半孔引脚受热不均,出现假焊。

规范:若必须在半孔背面补强,需确保补强开窗,且距离半孔引脚至少 0.5mm 以上,避免接触补强材料影响焊接。

 

样例图 左侧不良案例 右侧良好设计

3. 工艺冲突:防撕裂线误用

现象:在半孔连接桥位处设计了防撕裂线(Tear Stop)。

后果:防撕裂线会切断半孔引脚的根部,导致电气开路。

规范:半孔引脚根部 1mm 范围内严禁设计防撕裂线或覆盖膜压接。

四、结语

FPC 半孔工艺是实现小型化、高密度互联的有效手段,但由于 FPC 材料特性(软、薄、易受热变形),其加工难度远高于 FR4 硬板。

建议在 FPC 设计阶段严格遵循上述规范(特别是 0.5mm 的板边距和 0.4mm 的孔间距),并在下单时务必在下单页面的“特殊工艺”或“备注”中明确标注“FPC边缘半孔工艺”。对于无法满足上述极限参数的微型板(如 Pitch < 1.0mm 的模组),建议优先考虑 ZIF 金手指 或 板对板连接器 方案,以降低生产风险并提高产品良率与整机可靠性。

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