柔性PCB製造流程：從原型設計到大量生產
1 分鐘
柔性印刷電路板（Flexible Printed Circuit Board，俗稱柔性PCB）是現代電子技術的革命性進步，它提供緊湊、輕巧、動態和精確的設計。柔性PCB可以彎曲、扭轉和折疊，而剛性PCB則無法做到這一點。這些特性使其在穿戴式科技、消費性電子、航太和醫療科技等產業中廣泛應用。
隨著對小型化和人體工學產品設計的需求日益增長，了解柔性PCB從原型設計階段到量產的整個流程已變得至關重要。本文將介紹柔性PCB從原型設計到量產的整個流程。
柔性PCB的應用：
柔性 PCB 的興起源自於其多功能性。它們主要用於：
●醫療設備：心臟節律器、人工耳蝸和穿戴式診斷設備。
●消費性電子產品：智慧型手機、可折疊螢幕和健身帶等。
●汽車系統：汽車氣囊控制器、儀表板介面和感知器。
●航空航天：衛星、航空電子設備和高可靠性通訊系統。
柔性PCB的製造步驟：
柔性 PCB 的製造過程與傳統 PCB 的製造過程幾乎相似，但需要使用專門的材料和工藝來確保靈活性、耐用性和品質控制。以下是正確操作的步驟：
1. 材料選擇： 最適合的基材是聚醯亞胺。之所以選擇它，是因為其卓越的熱穩定性和出色的柔韌性。它實際上是單面或雙面覆銅的，具體取決於需求。
2. 清潔和準備：在進行下一步之前，徹底清潔覆銅聚醯亞胺以去除氧化物和污染物。
3. 光成像和圖案化：在銅表面覆上一層光阻。紫外線光源將電路圖案投射到光掩模上，使曝光區域硬化。
4. 工具：蝕刻掉不需要的銅，並洗掉未曝光的光阻，只留下所需的電路痕跡。
5. 鑽孔和電鍍：在多層設計中，進行精確鑽孔，然後在通孔上鍍銅，以在層之間建立電連接。
6.覆蓋膜應用：此處使用由聚醯亞胺和黏合劑製成的覆蓋膜來保護電路。覆蓋膜經過層壓和固化處理，可與基板牢固黏合。
7.表面處理： 採用浸銀或OSP或ENIG表面處理來準備焊接焊盤，這也可以保護暴露的銅免受氧化。
8.雷射或模切：使用雷射切割電路板輪廓以確保精度。
9.電氣測試：自動測試設備確保所有走線和過孔都正確放置並檢查是否有違規行為。
10. 檢驗和品質控制：現在，電路板要按照行業標準進行彎曲測試和目視檢驗。
詳細製造過程
我們首先要從捲材上取下所需材料，並切割成足夠大的面板進行加工。這種材質是雙面銅，中間夾著聚醯亞胺。下一步是在我們之前切割好的面板上鑽孔。一些電腦控制的鑽孔機可以在同一組面板上協同工作，完成相同的任務。位於鑽孔機前方的鑽頭可以根據需要自動更換鑽頭。我們從原料中取出的面板放置在玻璃纖維板下方，玻璃纖維板牢固地固定住面板，確保面板保持平整，以便進行精確加工。這些機器的轉速非常高，因為鑽頭非常小，需要高速運轉才能運作。然後，在面板上鑽孔。
下一步是對剛鑽好的孔進行電鍍，使這些孔與兩層保持連接。工廠通常不會自動進行這一步，而是手動操作，因為這樣比較容易控制，效果更好。下一步是在電路板上塗上光阻。光阻在紫外線照射下會硬化。這個過程只會在我們想要的位置留下銅。然後對面板進行加熱和壓制。機器會以數位方式曝光設計圖。現在，我們得到了一個光阻三明治結構，中間夾著銅，還有一層透明的塑膠材質保護光阻材料。這是最重要的一步，因為在這一步驟中需要放置銅。
下一步是酸蝕。在這一步驟中，所有未曝光的光阻都將被移除。然後用酸蝕刻掉多餘的銅。這樣就剩下深色的光阻和清晰的裸露銅。現在，多餘的銅被蝕刻掉了，我們可以看到透明的聚醯亞胺和仍然在銅上的藍色光刻膠。
下一步是去除光阻，也就是我們所說的剝離。現在我們只剩下一塊裸露的銅電路板。接下來，我們進行軟蝕刻，去除氧化層。
下一步是清洗並乾燥電路板。現在我們塗上覆蓋膜，它相當於剛性PCB上的阻焊層。
下一步是熱壓覆蓋層，將整個東西壓到板上。
現在，我們在PCB板上鍍金，以防止氧化和腐蝕。接下來，我們將網版印刷到電路板上。下一步也是最後一步，是用紫外線雷射將電路板從面板上切割下來。現在，製造部分已經完成，如果檢查無誤，我們會進行品質檢查。
柔性PCB工廠內部
向大規模生產過渡：
一旦樣板完成並通過所有性能和耐用性測試，產品就會投入大量生產。
量產步驟：
1. 設計凍結：經過嚴格測試和利害關係人的批准後鎖定所有細節。
2. 工具設定：為高速製造和組裝創建精確的模板。
3. 製程最佳化：對層壓、鑽孔和電鍍製程進行微調，以提高產量效率。
4. 品質控制擴展：實施線上測試和自動化目視檢查。
5. 規劃：協調聚醯亞胺、黏合劑和飾面的供應。
結論 ：
柔性 PCB是現代電子產品不可或缺的一部分，協助各行各業的創新。其兼具靈活性、耐用性和緊湊設計，為產品工程師和系統設計師開啟了全新的可能性。
從最初的設計和原型製作階段，到大批量生產的需求，柔性 PCB 製程的每個步驟都需要精準度、專業知識和細緻的協調。透過了解柔性 PCB 製造流程的複雜性，企業可以充分利用這項強大技術的潛力，以前所未有的速度、更小巧、更聰明的方式打造下一代產品。
持續學習
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柔性PCB的基本設計指南
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......