柔性 PCB 製造流程與優勢
1 分鐘
- 柔性電路設計：
- 材料選擇：
- 材料準備：
- 電路印刷：
- 元件置放：
- 焊接：
- 測試：
- 補強板貼合：
- Flex PCB 的優勢
在當今步調快速且技術先進的世界裡，印刷電路板（PCB）已成為許多電子裝置不可或缺的一部分。然而，隨著對更小、更靈活的電子裝置需求日益增加，傳統的硬質 PCB 已顯得效率不足。此時，柔性印刷電路板（Flex PCB）應運而生，在維持與硬質 PCB 相同功能等級的同時，提供了所需的彈性。
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本文將深入探討 Flex PCB 的製造流程，從設計到量產，並介紹用於生產這些創新電路板的各種技術。
延伸閱讀： Flex PCB 組裝指南：流程、挑戰與解決方案
在包含 JLCPCB Flex PCB 製程在內的幾種 PCB 製造中，下列步驟是達成成功 Flex PCB 的基礎：
柔性電路設計：
第一步是使用電腦輔助設計（CAD）軟體設計柔性 PCB。設計內容包含電路佈局、元件擺位，以及任何針對 PCB 彎折或撓曲的特殊需求。
材料選擇：
下一步是為柔性 PCB 選擇合適的基材。最常見的材料是聚醯亞胺（PI）與聚酯（PET）薄膜，這些材料具備良好的電氣絕緣性、耐高溫性與柔韌性。
導電材料：用於在 Flex PCB 上建立電氣路徑。銅因其優異的導電性、柔性與耐用性而成為最常用的導電材料。
接著材料：用於將 Flex PCB 的各層黏合在一起，通常由環氧樹脂、壓克力或矽膠製成。
保護膜材料：用於保護 Flex PCB 上的導電材料，避免受潮濕、灰塵與物理損傷。聚醯亞胺與聚酯是最常用的保護膜材料。
防焊材料：用於在焊接過程中保護導電線路，通常由環氧樹脂或可感光材料製成。
除了上述材料，製程中還會使用補強板、連接器與元件黏著膠等其他組件，具體材料取決於 Flex PCB 的設計與應用。
材料準備：
基材需先經過清潔與蝕刻，以形成乾淨平滑的表面，供電路印刷使用。
電路印刷：
微影製程是柔性 PCB 製造的關鍵步驟，透過光阻與蝕刻將設計好的電路圖案轉移到基材上。
材料準備完成後，首先塗佈光阻，這是一種遇紫外線（UV）會硬化的感光材料。Flex PCB 製造使用正型與負型兩種光阻。接著進行光罩對位，將光罩置於基材上方並照射 UV，使光阻按所需圖案曝光。光罩內含待印刷的電路圖案，對位精度直接影響圖案位置。
曝光後進行顯影，去除未受 UV 照射的光阻，僅留下已硬化且對應電路圖案的光阻。下一步為蝕刻，利用蝕刻液溶解未被硬化光阻保護的銅，僅保留所需的銅線圖案。
UV 曝光
蝕刻
電路轉移完成後，以溶劑去除殘留光阻，僅留下印刷好的電路圖案。
元件置放：
電路圖案完成後，將元件安裝到 PCB 上，可採用表面黏著技術（SMT）或穿孔技術。
焊接：
接著以回焊或波焊技術將元件焊接到 PCB 上。
測試：
測試是柔性印刷電路板製程中極為重要的一環，目的在確保 Flex PCB 符合電氣與機械規範且無缺陷。
Flex PCB 測試
以下為 Flex PCB 製造中常用的測試方法：
電性測試：檢查 Flex PCB 的電氣連通性。將 PCB 連接至測試治具，施加電壓並量測電流，可偵測斷路或短路，並量測電阻、電容與阻抗等特性。
外觀檢查：以顯微鏡或放大鏡目視檢查裂痕、刮傷、分層或偏移等缺陷，確保符合機械規範。
環境測試：將 Flex PCB 暴露於高低溫、濕度與振動等環境條件，驗證其可靠性。
功能測試：將 Flex PCB 連接至模擬實際應用的測試治具，評估其性能是否達到規格。
X 光檢測：利用 X 光檢視內層是否存在空洞或分層等缺陷，特別適用於焊點及其他隱藏區域。
補強板貼合：
最後在柔性 PCB 上貼合補強板，以提供搬運與使用時的支撐與保護。補強板可用 FR4 或鋼材等材料，並以膠黏方式固定。
貼合補強板
不同補強板
補強板是柔性 PCB 的重要組件，可在搬運與使用時提供支撐與保護，防止 PCB 超出設計限度的彎曲而損壞電路或元件，亦有助於避免撓曲時因應力導致裂紋或斷裂。
Flex PCB 的優勢
相較於傳統硬質電路板，Flex PCB 具備以下優點：
1. 柔性
顧名思義，Flex PCB 可彎曲、扭轉與撓曲，而不損壞電氣連接，適用於穿戴式裝置或車用感測器等需要彎曲的應用。
2. 節省空間
Flex PCB 可設計成適合硬質板無法容納的狹小空間，使裝置更小巧緊湊。
3. 耐用性
Flex PCB 可承受極端溫度與振動等嚴苛環境，適用於航太、工業自動化與汽車產業。
4. 成本效益
Flex PCB 可省去連接器與線材，簡化製程並減少元件數量，降低產品開發成本。
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持續學習
柔性 PCB 技術的未來趨勢與創新
軟性印刷電路板（flex PCB）的世界正快速演進，背後推手是技術進步與對創新電子方案日益增長的需求。本文將深入探討 flex PCB 產業的前沿技術與創新，分析市場趨勢與未來成長領域，討論即將面臨的潛在挑戰，並提供專家對 flex PCB 未來的見解。 新興技術 可伸縮電子 可伸縮電子是 flex PCB 技術的一大躍進。這類電路能像人體皮膚般多向拉伸與彎曲，應用範圍極廣，從貼合身體動作的穿戴式健康監測器，到機器人用的電子皮膚皆涵蓋其中。 圖 1：Flex PCB 技術中的可伸縮電子 軟硬結合板 軟硬結合 PCB 集兩者優勢於一身，將軟性與硬性區段整合進單一板材。此設計可實現更複雜且緊湊的電子組裝，在維持彈性的同時提升效能，特別適合同時需要硬質固定區與軟性互連的應用，如航太與醫療裝置。 圖 2：軟硬結合 PCB 設計 先進材料 石墨烯及其他導電聚合物等新材料的開發，正突破 flex PCB 的能力極限。這些材料具備優異的電氣特性、彈性與耐用度，使更高效且可靠的軟性電路得以實現。 市場趨勢 穿戴式科技崛起 穿戴式技術市場蓬勃發展，智慧手錶、健身追蹤器與健康監測器等裝置日益普及。Flex PCB 是......
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軟性電路板的 IPC 等級標準是什麼？ IPC（Institute for Printed Circuits）是一個全球性組織，負責制定電子設備（包括印刷電路板 PCB 與軟性印刷電路板 FPC）的設計、製造與品質保證產業標準。這些標準對於維持電子製造業的一致性、可靠性與性能至關重要。 IPC 標準對軟性 PCB 的重要性 IPC 標準涵蓋材料選擇、設計準則、組裝流程與檢驗規範等多個面向，協助製造商滿足電子產品嚴格的性能與耐用度要求，確保系統高品質且可靠。最常見的 IPC 標準包括： IPC-6012：適用於剛性 PCB。 IPC-6013：適用於軟性 PCB。 IPC-A-610：適用於焊接電子組裝。 FPC 的 IPC 等級：如何影響您的產品 IPC 等級 1 產品：一般電子產品如手電筒、玩具、遙控器等，通常對電路板品質要求不高，使用壽命相對較短。 IPC 等級 2 產品：專用服務電子產品，包括通訊設備、複雜的工商業設備，以及高效能、長壽命的測量儀器。這些產品在正常使用條件下不應失效。 IPC 等級 3 產品：高效能電子產品，包括軍用、民用與航太設備，設計用於連續運作、高可靠性與長壽命。這些產......
45 個不可錯過的軟性 PCB 設計必備技巧！
在產品設計中追求完美，需要在設計需求與製造標準之間取得精準平衡。然而，談到軟性印刷電路板（FPC）設計時，許多工程師往往不知從何下手。 在這份深入指南中，我們將探討 45 條 FPC 設計要點。讀完後，您將具備駕馭軟板設計複雜性的知識與信心。 外形與鑽孔 1. 通孔邊緣距板框至少 0.5 mm；若不足 0.5 mm，請改為 U 形槽（開槽朝向板框）。 2. 確保導通孔距離防焊開窗至少 0.2 mm，避免孔邊露銅。 3. FPC 請避免將導通孔設計在焊墊上；軟板無法像硬板做樹脂塞孔，易造成焊料流失。 銅面與焊墊設計 4. 大銅面氧化：大面積銅箔在貼合覆蓋膜時易殘留氣泡，高溫高壓後易氧化，影響外觀但無礙功能。可改用網格銅，或在大銅面開防焊窗。 5. 避免獨立焊墊：獨立焊墊（尤其雙面重疊）易剝離，因 FPC 基材僅 25 µm。建議在焊墊周圍加銅補強，並將雙面焊墊錯開，提升附著力。 6. 焊墊剝離：連接器焊墊易剝落，請設計防焊定義焊墊（SMD Pad），利用防焊覆蓋邊緣提供機械強度。 7. 避免大面積裸露銅：易造成皺褶。 8. 覆蓋膜需求：軟板以覆蓋膜取代防焊，須預先開窗。焊墊與相鄰線路需留 0.2 m......
靈活性與可靠性：探索柔性 PCB 的世界
軟性 PCB，又稱柔性 PCB，憑藉其卓越的彈性與多功能性，徹底改變了電子產業。它由聚酯或聚醯亞胺材料製成，提供獨特優勢以滿足特定應用需求。憑藉其柔性基板、導電線路、絕緣層與保護性表面處理，軟性 PCB 能在彎曲與移動中高效傳輸電子訊號，廣泛應用於消費性電子、醫療設備與工業設備等領域，推動創新並形塑未來電子裝置的發展。 軟性 PCB 的結構與組成 軟性 PCB 的結構由幾個關鍵元件組成。 基板由聚酯或聚醯亞胺製成，構成 PCB 的基礎並提供所需的柔韌性。導電線路通常為銅，透過印刷或蝕刻附著於基板上，以實現電子訊號傳輸。覆蓋膜（coverlay）是一層薄薄的柔性聚合物，作為絕緣層並保護導電線路。此外，防焊層可保護 PCB 免受外部因素影響並防止意外短路。諸如連接器與積體電路等元件，可透過適當技術安裝於 PCB 上。 軟性 PCB 使用的材料 導體：軟性 PCB 的導體通常採用銅。銅因其優異的電氣特性（高導電性與低電阻）而被選用，可實現 PCB 上電子訊號的高效傳輸。 膠黏劑：軟性 PCB 使用膠黏劑將表面黏著元件牢固固定於板材上。可採用環氧樹脂、壓克力或壓敏膠等不同類型，依應用需求選擇。這些膠黏劑提......
使用透明 FPC 的優勢
隨著電子產品朝向更小型化與可撓性發展，透明柔性電路板（FPC）已成為顛覆性的創新。在生產透明印刷電路板時，需要採用專門的製造流程。傳統 PCB 的製程如鑽孔、電鍍 與 蝕刻，都必須針對透明材料的特性進行調整。 透明材料對高溫製程可能更為敏感，焊接時需要更精細的溫控。此外，為了保持線路的透明度，會採用透明導電聚合物。例如：以氧化銦錫（ITO）薄膜取代傳統銅導體。 什麼是透明 FPC？ 透明 FPC 是一種使用透明基材與透明導電材料的特殊柔性電路，可讓光線與影像穿透。不同於常見的聚醯亞胺 FPC（通常為琥珀色或黑色）。 透明 FPC 的核心基材包括： ● 透明聚醯亞胺：具備更高耐熱性與透明度 ● PET（聚對苯二甲酸乙二酯）：常見於柔性透明 PCB ● 玻璃基材：用於刚性透明 PCB，在光學應用中提供高效能 透明 FPC 使用的導電材料： ● 氧化銦錫（ITO） ● 銀奈米線 ● 石墨烯 ● 導電聚合物 設計與製造難題： 在設計與生產透明 PCB 時，工程師會遇到多項技術挑戰。首先是材料選擇：透明材料 的電性與機械性能可能不如傳統材料，需在性能與透明度之間取得平衡。此外，透明材料成本通常較高，推升整體......
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