柔性PCB的基本設計指南
1 分鐘
- 1.確保足夠的孔洞和通孔間隙
- 2.避免焊盤內通孔設計
- 3. 防止大面積銅表面氧化
- 4. 加固並策略性地放置護墊
- 5. 依照Coverlay要求設計
- 6. 優化金手指和連接器焊盤設計
- 7. 驗證厚度和阻抗要求
- 結論
柔性印刷電路板 (Flex PCB) 在現代電子產品中發揮著至關重要的作用，它能夠實現緊湊輕巧的設計。柔性 PCB 在市場上並不新鮮，幾乎是所有電子產品的組成部分，包括小尺寸和小配件。因為對於剛性 PCB 來說，彎曲電線、安裝元件以及在小型手持設備中啟用電源並非易事。它們經過專門設計，用於佈線和顯示線路。儘管由於一些設計和可靠性問題，CPU 和 GPU 等重型電子設備仍然放置在剛性 PCB 上。設計和製造過程要求工程師遵循專門的設計原則。根據 JLCPCB 的深入建議，以下10 個關鍵指南可確保可靠、可製造且高效能的柔性 PCB 設計。
1.確保足夠的孔洞和通孔間隙
通孔與電路板輪廓的距離：根據 DRC，通孔與電路板之間必須至少保持 0.5 毫米的間隙。更實用的方法是使用通往框架的 U 形槽，以防止結構故障。
過孔與阻焊層之間的距離：過孔與阻焊層開口之間的距離至少應為 0.2 毫米，以避免銅暴露。銅暴露可能會導致短路和腐蝕。
2.避免焊盤內通孔設計
JLCPCB在剛性和柔性電路板上均採用焊盤內過孔技術。由於可靠性問題，在剛性結構中可以使用焊盤內過孔。剛性電路板也包含 BGA 封裝，這增加了焊盤內過孔的需求。但與剛性 PCB 不同，柔性 PCB 無法進行樹脂封孔，這會導致焊錫滲漏和焊點不可靠。
3. 防止大面積銅表面氧化
如果銅在沒有阻焊層的情況下留在空氣中，在覆蓋層壓過程中，固體銅區域可能會滯留空氣，導致在高溫和高壓下氧化。為了避免此問題：
● 使用網狀銅圖案來減少表面積。
● 增加阻焊視窗以排出滯留的空氣。
4. 加固並策略性地放置護墊
由於FPC芯材厚度僅25μm，獨立的焊盤（尤其是兩側重疊的焊盤）很容易脫落。建議在焊盤周圍添加銅增強層，並將焊盤角連接到銅區域，並在相對側設置偏移焊盤，以提高附著力。防止這種情況發生的方法是設計阻焊層限定的焊盤，因為焊盤邊緣的阻焊層覆蓋層可以提供機械強度。
● 避免使用孤立或重疊的焊盤，尤其是在 25μm 的薄芯上。
●將焊盤角與銅區域連接起來，以增強機械黏附力。
5. 依照Coverlay要求設計
對於柔性電路板，覆蓋膜可用作阻焊膜。使用前需預先開窗。確保焊盤與相鄰走線之間保持 0.2 毫米的間隙，焊盤與焊盤之間保持 0.5 毫米的間距。否則，應使用橋接開孔，以便露出走線。對於間距較小（<0.5 毫米）的情況，可透過單一視窗露出連接線。如有需要，可添加防撕裂佈線。
6. 優化金手指和連接器焊盤設計
在FPC中，電纜末端通常會有一個金焊盤，用於連接某個連接器，這是為了提高訊號完整性，並在維修時方便更換電纜。為此，我們可以在連接器上使用阻焊層定義的焊盤。將金手指長度縮短0.2毫米有助於避免雷射切割造成的微短路。為了提高機械耐用性，請確保覆蓋層與連接器焊盤至少重疊0.3毫米。
7. 驗證厚度和阻抗要求
使用模擬軟件計算FPC阻抗可能不準確。 JLCPCB設計線寬的經驗可供參考，但請務必先用樣板進行驗證。此參數適用於厚度為0.11毫米的雙面板。阻抗計算會隨著厚度和製造材料的變化而改變。以下表格可供參考：
● 請注意，柔性 PCB 厚度受覆蓋層、銅層和 PI 材料的影響。
● 對於阻抗控制設計，避免單純依賴模擬工具。務必參考製造商數據和原型來驗證性能。
結論
設計柔性 PCB 需要仔細考慮機械和熱因素。遵循這 7 項關鍵準則，工程師可以顯著提高柔性電路設計的耐用性和可製造性。但這 7 條準則只是 FPC 的入門指南，未來我們將推出更多 FPC 和設計相關問題的精彩指南。我們將繼續在部落格頁面上分享與 PCB 問題相關的深入指南。
持續學習
在柔性 PCB 設計中避免走線斷裂
柔性電路板（Flexible PCBs，簡稱 Flex PCB）因其卓越的柔韌性與多功能性，在電子領域廣受歡迎。這類板材能在彎曲與運動中高效傳輸電信號，提供獨特優勢。然而，設計柔性電路板時，工程師與設計者必須特別注意避免走線斷裂；一旦發生，可能導致訊號損失、連接時斷時續，最終使整塊 PCB 失效。現在就與 JLCPCB 一起學習如何在柔性 PCB 設計中防止走線斷裂！ 認識柔性 PCB 設計的挑戰 柔性電路板必須能彎曲並貼合各種形狀與應用場景，這種柔韌性帶來了剛性板所沒有的挑戰；若處理不當，便可能導致走線斷裂。不同於走線通常筆直穩定的剛性 PCB，柔性 PCB 常需要弧形或折疊走線，使其更易受應力與拉伸影響。此外，材料特性也與剛性板不同，長時間使用下更容易疲勞與機械失效。 要點 1：合適的走線寬度與間距 設計柔性 PCB 時，決定適當的走線寬度與間距是防止斷裂的關鍵。過細的走線在板子彎曲時更容易斷裂；設計者應依據電流承載能力與機械需求，選擇最佳寬度，使走線在不至於過熱的情況下傳輸所需電流，從而降低斷裂風險。 除了走線寬度，保持足夠間距同樣重要。適當間距可減少相鄰走線間的電氣干擾與串音，並提供絕緣，......
探索柔性 PCB：應用與設計考量
柔性印刷電路板（PCB）憑藉其在電子領域的卓越進步，近期引發了廣泛的討論與爭議。接下來的章節中，我們將深入探討這些創新 PCB 的多樣化應用與關鍵設計考量。透過探索柔性 PCB 的迷人世界，我們期望能為其於現代電子系統中的潛力與重要性提供寶貴見解，並一窺其如何徹底改變電子設計方法。 柔性 PCB，亦稱為軟性電路，由可撓基材製成，使其能夠彎曲、扭曲並貼合各種形狀與輪廓。這種靈活性為將電子元件整合至非傳統外形開啟了無限可能，而傳統剛性 PCB 則受限於此。讓我們仔細看看柔性 PCB 產生重大影響的一些著名應用： 穿戴式電子產品： 柔性 PCB 透過實現創新且使用者友善的裝置，徹底改變了穿戴式電子產業。其中一個著名例子是 Fitbit 健身追蹤器，它利用柔性 PCB 將感測器、顯示元件與無線連接整合於纖薄舒適的手環中。PCB 的柔性使裝置能貼合使用者手腕，提供無縫且符合人體工學的配戴體驗。此外，柔性 PCB 亦對智慧服飾的發展至關重要，例如智慧襯衫與運動內衣，這些服飾在體能活動期間可透過感測器追蹤生物識別數據。 汽車產業： 柔性 PCB 透過提升車輛功能性與美觀，徹底改變了汽車產業。以 Tesla Mo......
汽車柔性 PCB 的考量因素
軟性印刷電路板（Flex PCBs）因其能夠貼合汽車零件的獨特形狀與輪廓，在汽車產業中廣受歡迎。這類 PCB 專為耐高溫設計，適用於嚴苛環境。 隨著汽車電子對先進技術需求日益增長，軟性 PCB 的使用預計將持續成長。 汽車軟性 PCB 的設計考量 軟性 PCB 易於貼合汽車零件的獨特形狀與輪廓，因此在汽車電子領域日益普及。無論如何，在將軟性 PCB 整合至汽車電子時，仍需留意幾項關鍵設計考量。 關鍵設計考量 以下為在汽車電子中使用軟性 PCB 時的主要設計考量： 彎曲半徑：軟性 PCB 可彎曲或摺疊，但有其最小彎曲半徑限制。若彎曲半徑過小，可能導致銅箔斷裂，進而造成電氣失效。因此，務必確認彎曲半徑符合應用需求。 厚度：軟性 PCB 通常比剛性 PCB 更薄，在空間有限的汽車電子中具有優勢。然而，其厚度仍需適合應用，以確保能承受反覆彎折的應力。 疊構：軟性 PCB 的疊構對其性能至關重要。層數與類型、介電層厚度，以及層間接合膠材，都會影響軟性 PCB 的表現。 元件擺放：元件在軟性 PCB 上的擺放位置對性能影響重大。元件應置於不會妨礙 PCB 彎曲的位置，且需能承受反覆彎折的應力。 連接器類型：用......
硬質 PCB 與柔性 PCB：做出正確選擇
在當今現代科技的世界裡，印刷電路板（PCB）扮演著關鍵角色，是連接並促成各種電子元件運作的核心骨幹。PCB 種類繁多，但最常見的兩大類是硬質 PCB 與柔性 PCB。在為特定應用選擇最合適的 PCB 時，了解這兩種類型的差異至關重要。本文將帶您深入 PCB 的世界，探討硬質與柔性 PCB 各自的獨特特性、選擇時的關鍵考量、重要的設計要點，以及實際應用範例。 認識柔性 PCB 與硬質 PCB： 首先，讓我們定義柔性 PCB 與硬質 PCB，並檢視其結構與特性。 硬質 PCB，顧名思義，是以玻璃纖維強化環氧樹脂等固態基材製成、不可彎折的電路板。其結構堅硬，能為元件提供優異的機械支撐。硬質 PCB 通常用於對可靠性與耐用度要求高的場合，例如電腦主機板、工業設備與汽車電子。其剛性讓元件易於安裝，提供穩定的焊接與互連平台。 另一方面，柔性 PCB（亦稱 flex PCB 或軟板）的最大優勢在於可彎折。它們以聚醯亞胺或聚酯等可撓塑膠材料製成，使電路板能夠彎曲、扭轉，貼合不規則外形並塞入狹小空間，特別適合空間受限的應用。航太、醫療設備與穿戴式科技等產業皆大量採用柔性 PCB，因為這些領域必須具備彎曲與扭轉能力。......
柔性印刷電路板在汽車電子中的角色
柔性印刷電路板（Flex PCBs）已徹底改變了醫療、汽車與航空等多個產業，成為現代電子設備不可或缺的一部分。 這類 PCB 由聚醯亞胺或聚酯等柔性材料製成，可耐高溫，適用於嚴苛環境；其可撓性使其能裝入狹小空間，成為小型電子裝置的理想選擇。 自動化設備需要能在惡劣環境與高溫下運作的先進電子元件，隨著電子產業自動化程度提升，Flex PCBs 的使用也日益增加。 認識 Flex PCBs 獨特特性與優勢 Flex PCBs（可撓性印刷電路板）是一種可彎曲或扭轉以配合狹小空間或特殊形狀的電路板，通常以柔性塑膠基材與柔性銅導體構成，用於傳輸電訊號，相較於剛性 PCB 具有多項獨特優勢。 Flex PCBs 的主要優點之一是可彎曲與撓曲，使其非常適合空間受限或需配合特定形狀的應用，例如智慧手錶、健身追蹤器與醫療設備等可穿戴技術，這些應用對體積與可撓性要求極高。 Flex PCBs 亦具備輕量化與高耐用度，在重量與耐用性為關鍵因素的應用中表現優異，可承受高溫、震動與其他環境因素，適用於嚴苛條件。 汽車電子中的 Flex PCB 類型 由於能裝入狹小空間與特殊形狀，Flex PCBs 在汽車產業日益普及，常見......
柔性 PCB 的應用、材料與未來發展方向
柔性 PCB 如今廣泛應用於各類消費性產品。全球正朝小型化邁進，我們都需要可彎曲、可折疊的電子產品來打造更緊湊的裝置。柔性 PCB 因能在 3D 空間中彎曲，被大量用於小型化產品。此外，這些 PCB 的性能與剛性板相當，可承載相同的電流與訊號。它們本質上仍是電路，只是原本平坦的線路現在能輕鬆彎曲；更輕、更靈活，也能順利整合進產品中。柔性電路的主要應用包括折疊手機與穿戴式健康監測器。今天，本文將介紹： ⦁ 什麼是可折疊與柔性印刷電路板 ⦁ 柔性電路的類型 ⦁ 製造所用材料 ⦁ 在各產業的應用 ⦁ 挑戰與未來方向 1. 什麼是可折疊與柔性電子？ 柔性電子是由可彎曲材料製成的電路，在組裝過程中能彎曲或扭轉而不會斷裂。可折疊電子則是專為反覆折疊而設計的特殊類型，非常適合經常開合的裝置。可彎折次數取決於多種因素，例如材料類型與 PCB 的彎曲半徑。PCB 的柔性透過以下方式實現： ⦁ 使用薄且可彎曲的基材，取代剛性 PCB。 ⦁ 設計無應力走線與元件，以承受物理應力。 ⦁ 採用可拉伸聚合物與彈性金屬連接等新穎材料。 2. 柔性電路的類型： 柔性電路有多種形式，各具獨特優勢與用途： 1) 單面柔性電路：銅導線......