FFC剑桥法历史

FFC剑桥法在1996、1997年间由陈政、德雷克·富雷、汤姆·法辛（Tom Farthing）三人于剑桥大学开发出来。该法之命名也是取自上述三人的姓氏字首字母。三人成功以熔融盐电化学方法从钛箔上的氧化鳞皮、二氧化钛粉末烧结成的小球粒、钛渣等含钛物还原出纯金属钛。注意传统方法大多需要先将含钛物通氯气制成四氯化钛，才能进行后续的还原制程。1904年德国专利150557号也有类似的制程。

整个制程通常在900°C至1100°C的温度范围内进行，阳极实务上常以石墨碳棒制作，阴极是待还原的含钛氧化物、含钛物（有些研究会先以钼网包覆阴极，防止阴极碎裂散落），电解液则须以氯化钙熔汤担当，坩埚大多采用石墨材质。基于氧化物的性质，存在一相对于阳极的特定电位，影响氧化钙在熔汤中的含量。阴极被极化至一比阳极更低之电位。借由在两极间施加一电压达成两极间电位差。当极化至更低的负电位后，阴极的氧化物倾向于对电解液释出氧离子，氧离子进入电解液后以氧化钙的形式存在。为维持电解液的电中性，当一氧离子离开阴极进入电解液时，另一氧离子从电解液游向阳极，故阳极采石墨电极时，可在阳极附近观测到一氧化碳或二氧化碳生成。也因为氧离子游向阳极，惰性阳极可以用来产生氧气。

当达到负电压时，阴极可能开始产生钙。钙的还原性很高，会进一步将阴极的氧剥离，达到钙热还原的效果。不过，当越来越多钙溶入氯化钙熔汤时，熔汤电解液导电性会上升，致使电流效率降低。

FFC剑桥法阴极反应机转

整个电－钙热还原反应机转可以下式表述。

• MO_x xCa → M xCaO　（1）

该反应自发进行时，称之为钙热还原反应，或也可视为金属热还原（metallothermic reduction）反应的其中一例。例如，若阴极为TiO，则钙热还原反应的反应式可写为

• TiO Ca → Ti CaO

虽然上式这么表示，但实际上这是一个逐渐将氧从氧化物上剥离的过程。例如，阴极的二氧化钛不会一步到位地产生钛，而会先产生一堆中间产物如Ti₃O₅、Ti₂O₃、TiO等等低价氧化物。

钙氧化物的电解反应化学式如下：

• xCaO → x Ca² x O^2-　（2a）

• xCa² 2xe^- →xCa　（2b）

• xO^2- →x/2 O₂ 2xe^-　（2c）

反应式（2b）显示在阴极旁熔汤中的钙离子Ca还原成钙。钙会继续使阴极的金属氧化物还原成金属。

综合反应式（1）与反应式（2），反应的净结果可看成是金属氧化物分解成金属与氧气：

• MO_x→ M x/2 O₂　（3）

FFC剑桥法阳极反应机转

以氯化钙熔汤作电解液非常重要，因为这种熔融盐可以溶解并输送O离子至阳极释放电子。阳极反应视阳极材质有不同产物，石墨材质的阳极会产生一氧化碳、二氧化碳或其他含碳混合物：

• C 2O^2- → CO₂ 4e⁻

• C O^2- → CO 2e⁻

然而，阳极若是由反应性较低的材质，如高密度SnO₂，则O离子倾向在阳极反应成氧气。采取惰性阳极至少有两项缺点，一来当熔汤中氧化钙渐渐减少，阳极处将倾向产生氯气，不利环保与人员安全，二来比起石墨阳极，会使制程更耗能，综上两点，惰性阳极会导致整个电解池不稳定。

• 2O^2- → O₂ 4e⁻

目前广泛应用于各种打印机打印头与主板之间的连接，绘图仪、扫描仪、复印机、音响、液晶电器、传真机、各种影碟机等产品的信号传输及板板连接。在现代电器设备中，几乎无处不在。

我国FFC最早是从日本引进的.第一批FFC设备共有3台,当时是桂林市盈科电缆厂所有.盈科电缆厂当时是国营企业.但后来由于各方面的原因.没能壮大.后来广东的一些企业不断的发展,至今FFC的前景仍然看好，因为当今的电子产品有很多都会用到它。

与FPC的主要区别：

FPC是Flexible Printed Circuit柔性印制线路，

从他们的制造上面来讲的话，他们线路形成的方式是不同的:

1 FPC 是用化学蚀刻的方式把FCCL(柔性覆铜箔)处理得到线路走型不同单面双面以及多层结构的柔性线路板.

2 FFC是用上下两层绝缘箔膜中间夹上扁平铜箔,成品较简单,厚度较厚.

从价格上说，自然FFC便宜得多，考虑到生产成本的话，更多企业更喜欢使用FFC的相关设计

FFC软排线行业通用规格描述：

P × N × TL × TYPE × (S1/S2 / S3/S4) （CT × CW）

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间距 屏数 总长度 型号 S1/S2：剥皮长度 S3/S4：补强板长度 导体厚度 导体宽度

Pitch Pins Total Type Strip Length Supporting Tape Conductor Conductor

Length Length Thickness Width

例如：0.5 × 45 × 300 × A（4/4/8/8）（0.035 × 0.30），就表示了0.5mm间距、45位、总长度300mm、同向，两头线口为4mm、补强板长度为8mm，使用铜线规格为0.035*0.30的型号的FFC软排线，并且这一规格主要适用于LCD液晶上面。

FFC柔性扁平线缆型号(TYPE)图：