一种可降低自身扭曲应力的FPC的制作方法

本发明属于电路板技术领域，更具体地，涉及一种可降低自身扭曲应力的fpc。

背景技术：

柔性电路板(flexibleprintedcircuitboard，fpc)又称“fpc柔性板”，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点；例如它可以自由弯曲、卷绕、折叠，可依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，从而达到元器件装配和导线连接的一体化。利用fpc柔性板可大大缩小电子产品的体积，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。

根据连接结构的不同需求，fpc被设计成不同的形状，其中l形fpc是应用较为广泛的一种；如图1所示，常规的l型fpc的基板和布线层在拐角处多采用直角或者3mm倒圆角设计，并且拐角处的宽度与非拐角处的宽度相同；l形fpc的两端需要与连接器对接，由于连接器在焊接时不可避免会产生加工误差/焊接误差，导致接口偏离设计图的标准位置，从而l形fpc板与连接器对接时使fpc板产生一定量的扭曲，这种扭曲产生的反作用力不仅会导致连接器对位困难，安装难度增大，容易使具有高密度引脚的连接器错位安装导致连接器针脚变形；并且会导致产品使用一段时间后接口在柔性fpc板扭曲产生的反作用力脱开。

技术实现要素：

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种可降低自身扭曲应力的fpc，其目的在于降低因加工误差导致的柔性电路板本身对连接器的应力，增强fpc的可靠性，亦可降低印刷电路板和柔性电路板连接器对接的应力大小，从而降低安装难度，解决现有的l型fpc板存在的与连接器对位安装困难、安装产生的应力作用大、使用一段时间后接口容易脱开的问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种可降低自身扭曲应力的fpc，包括柔性基板以及设置在所述柔性基板上的布线层；

所述柔性基板包括水平部、竖直部以及连接所述水平部和竖直部的弯折部，所述弯折部的宽度小于水平部、竖直部的宽度，以使作用于柔性基板与连接器的接口处的扭曲应力转移至更窄的弯折部。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其弯折部的内拐角处具有凹陷的第一圆弧拐角。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其弯折部的外拐角处具有凹陷的第二圆弧拐角。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其弯折部的外拐角处具有凹陷的第二圆弧拐角，且第一圆弧拐角和第二圆弧拐角的角度不等。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其第一圆弧拐角的弧边对应的圆心角大于90°，半径长度为5±2mm。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其第二圆弧拐角的弧边对应的圆心角小于90°，半径长度为5±2mm。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其布线层的形状与柔性基板的形状相匹配，且布线层与弯折部对应位置的宽度小于其他位置的宽度。

优选的，上述可降低自身扭曲应力的fpc，其布线层的弯折部的内拐角处具有凹陷的第三圆弧拐角。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的可降低自身扭曲应力的fpc，通过减小柔性基板的弯折部的宽度，并在弯折部的内外侧设置不同角度的拐角结构，使柔性基板的水平部、竖直部与连接器相连的接口处产生的扭曲应力转移至更窄的弯折部，且弯折部扭曲后产生反作用力更低，能够降低对连接器的反向作用力，提高连接可靠性；另外，扭曲应力转移至弯折部后，降低了水平部、竖直部的扭曲程度，即增强了宽度更宽的水平部、竖直部的抗扭曲能力，能使水平部、竖直部与连接器之间的连接区域更加稳固，增加产品使用过程中的可靠性。

(2)本发明提供的可降低自身扭曲应力的fpc，通过设置第三圆弧拐角的方式减小布线层的走线区域宽度，将走线集中于弯折部的中心，从而增大弯折部的无走线区域的宽度；由于无走线区域的铜厚降低，因此无走线区域比走线区域厚度更薄、更加柔软，更易产生扭曲，且扭曲部位产生的反作用力更低；通过提升弯折部的柔软程度来降低走线因连接器左右扭曲产生的拉伸长度，提升fpc可靠性；另外，水平部、竖直部的布线层均匀走线，能够将扭曲产生的应力均匀分布到非弯折部的任意区域，这样能使连接器保持平整，降低扭曲程度；

(3)本发明提供的可降低自身扭曲应力的fpc，柔性基板的弯折部采用倒圆角的结构且其倒角半径相对于常规设计更大，更容易将fpc其余部分施加到弯折部的扭曲作用力均匀分散到弯角的每一个位置，因此fpc的抗撕裂能力并未降低甚至略有提升，而且也能降低材料的使用面积，使fpc更加轻盈。

附图说明

图1是现有技术中的l形fpc板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第一种可降低自身扭曲应力的fpc的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的第二种可降低自身扭曲应力的fpc的结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-柔性基板；11-水平部；12-竖直部；13-弯折部；14-第一圆弧拐角；15-第一圆弧拐角；2-布线层；21-第三圆弧拐角；3-连接器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图2是本发明实施例提供的第一种可降低自身扭曲应力的fpc的结构示意图；如图2所示，该fpc包括柔性基板1以及设置在该柔性基板1上的布线层2；该布线层2的形状与柔性基板1的形状相匹配；

柔性基板1包括水平部11、竖直部12以及连接水平部11和竖直部12的弯折部13，该弯折部13的宽度小于水平部11、竖直部12的宽度，以使作用于柔性基板1与连接器3的接口处的扭曲应力转移至更窄的弯折部13；连接器3包括公头和母座，其中，fpc上的接口为公头，pcb板上的接口为母座，公头与母座对接后就能将fpc与pcb紧密连接；扭曲应力的产生主要是由于连接器3在焊接过程中由于机器不可避免的会出现对位误差，导致连接器3偏移实际焊盘中心，连接器3(公头)在与其母座对接后使fpc产生一定量的扭曲，扭曲应力主要产生在水平部11或者竖直部12与连接器3的接口位置；本实施例通过减小弯折部13的宽度以使弯折部13相对于其他位置更加容易产生形变，从而使接口处的扭曲应力转移到弯折部13；弯折部13更易形变这一特性可抵消fpc扭曲产生的作用力，从而降低了fpc扭曲产生、作用于连接器3上的反作用力。

具体的，可通过以下几种方式减小弯折部13的宽度，一是在弯折部13的内拐角处设置凹陷的第一圆弧拐角14，此种方式能够将接口处产生的扭曲应力转移至内拐角处；二是在弯折部的外拐角处设置凹陷的第二圆弧拐角15，此种方式能够将接口处产生的扭曲应力转移至外拐角处；三是在弯折部13的内拐角处设置凹陷的第一圆弧拐角14，且在弯折部13的外拐角处设置凹陷的第二圆弧拐角15，该第二圆弧拐角15与第一圆弧拐角14的弧线朝向相反，且弧线对应的圆心角的角度不等；此种方式能够将接口处产生的扭曲应力转移至内、外拐角处；以上三种方式中的任一种均可以用于减小弯折部13的宽度，从而使柔性基板1与连接器3的接口处产生的扭曲应力转移至更窄的弯折部13，并降低弯折部13扭曲后产生的反作用力；由于连接器3在焊接过程中可能出现左偏或右偏两种情况，因此本实施例优选采用同时在弯折部13的内拐角处设置第一圆弧拐角14并在弯折部的外拐角处设置第二圆弧拐角15，并且有利于将转移至弯折部13的扭曲应力均匀分散在弯折部13，避免局部应力过大；其中，第一圆弧拐角14的弧边对应的圆心角大于90°，半径长度为5±2mm，优选为5mm；其第二圆弧拐角15的弧边对应的圆心角小于90°，半径长度为5±2mm，优选为5mm。在弯折部13的内拐角处开设圆心角大于90°的第一圆弧拐角14有利于分散接口处产生的扭曲应力，若第一圆弧拐角14的圆心角小于90°，则这种分散应力的作用将大大削减；将第二圆弧拐角15弧边对应的圆心角设置为小于90°，这是因为当第二圆弧拐角15弧边对应的圆心角大于90°时将显著减小布线区域的空间，不利于布线区2的走线。

本实施例通过减小柔性基板1的弯折部13的宽度，并在弯折部13处设置不同角度的拐角结构，使作用于柔性基板1的水平部11、竖直部12与连接器3相连的接口处的扭曲应力转移至更窄的弯折部13，且弯折部13扭曲后产生反作用力更低，能够降低对连接器3的反向作用力，提高连接可靠性；另外，扭曲应力转移至弯折部13后，降低了水平部11、竖直部12的扭曲程度，即增强了宽度更宽的水平部11、竖直部12的抗扭曲能力，能使水平部11、竖直部12与连接器3之间的连接区域更加稳固，增加产品使用过程中的可靠性。

作为本实施例的一个优选，布线层2与弯折部13对应位置的宽度小于其他非弯折位置的宽度，如图3所示，本实施例在布线层2弯折部的内拐角处设置凹陷的第三圆弧拐角21，通过设置第三圆弧拐角21的方式减小布线层2的走线区域宽度，提高走线密度，将走线集中于弯折部13的中心，从而增大柔性基板1的弯折部13的无走线区域的宽度；由于无走线区域的铜厚降低，因此无走线区域比走线区域厚度更薄、更加柔软，更易产生扭曲，且扭曲部位产生的反作用力更低；通过提升弯折部13的柔软程度来降低走线因连接器3左右扭曲产生的拉伸长度，提升fpc可靠性。另外，水平部11、竖直部12的布线层2均匀走线，能够将扭曲产生的应力均匀分布到非弯折部13的任意区域，这样能使连接器3保持平整，降低扭曲程度。

对本实施例提供的可降低自身扭曲应力的fpc进行应力仿真并与常规l形fpc进行对比，其中，拐角为直角的fpc在下端连接器焊接左偏或右偏0.1mm的情况下，所受应力为712mpa；拐角为3mm圆角的fpc在下端连接器焊接左偏或右偏0.1mm的情况下，所受应力为610mpa；本实施例提供的可降低自身扭曲应力的fpc(图3所示)在下端连接器焊接左偏或右偏0.1mm的情况下，所受应力为486mpa；实验结果表明：本实施例提供的fpc在连接器焊歪时fpc自身所受到的应力最小，仅为常规设计的2/3左右，且不论连接器左偏还是右偏，fpc受力均相等，仅是fpc自身形变方向有区别，由作用力等于反作用力得到下端连接器所受到的反作用应力也同样降低为486mpa，由此说明在连接器焊歪后，本实施例提供的fpc在安装时会更加容易，且安装后连接器不宜脱落；另外，本实施例提供的fpc在下端连接器焊接左偏或右偏0.1mm时，能将该连接器受到的反作用力降低至原有的60％。

本实施例提供的可降低自身扭曲应力的fpc，可广泛应用于印刷电路板间连接，能降低因加工误差导致的柔性电路板本身对连接器的应力，亦可降低印刷电路板和柔性电路板连接器对接的应力大小，从而降低安装难度，并提高fpc与连接器的使用寿命。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。