軟性印刷電路板是採用柔性基材和少量銅層製成的PCB，可以彎曲。這種柔性帶來了多種優勢，如高效的空間利用和抗震/抗振能力，這在許多應用中至關重要。

讓我們來看看這種PCB的各個方面，包括常用構造材料、製造工藝、優勢等！

什麼是軟性印刷電路板

如前所述，軟性PCB是一種具有可彎曲基材的電路板，通常由聚醯亞胺製成。

構成其他層的材料也是柔性的，可以承受彎曲而不會斷裂或開裂。

您可以彎曲、摺疊或扭曲軟性PCB以適應狹小空間，當您需要電路符合最終產品封裝形狀（如穿戴裝置）時，這一點非常重要。

軟性PCB的另一個關鍵優勢是其抗振能力，使其適用於汽車、航空航天和航空應用。

軟性電路板類型

以下是軟性PCB的類型：

單層軟性PCB

這是最常見的軟性PCB。它們有一層導體層和一層柔性介電薄膜。

單面印刷，製造成本更低。

雙層軟性PCB

它們在介電材料兩面都有印刷。因此，它們可以承載更多元器件，並且比其他電路板具有更好的功率處理能力。

缺點是製造成本更高。

多層軟性PCB

它們有兩層以上的導體，適合軍事和航空航天應用。

此外，它們具有高密度電路，製造成本更高。

軟硬結合PCB

顧名思義，它們是剛性和軟性電路板的結合體。更具體地說，它們是帶有軟性連接基板的剛性電路板。

由於其結構，您會在智慧設備和軍事應用中找到它們。

HDI軟性PCB

HDI是高密度互連的縮寫。

HDI軟性PCB具有多個微孔和精細結構，使其單位面積佈線密度高於傳統電路板。

高佈線密度也增加了電路板的功能性，因為您可以在上面安裝更多元器件。

HDI軟性PCB的另一個特點是它們比普通軟性電路板具有更薄的基板，這減少了尺寸並提高了電氣性能。

軟性電路板的優勢是什麼

緊湊輕便的封裝： 軟性PCB比剛性PCB具有更薄的基板、銅層和其他材料。薄材料也意味著輕量化的電路板，從而減小最終產品的封裝尺寸和重量。
柔性： 軟性電路板可以在安裝過程中連接多個平面，並且可以多次彎曲而不會失效。
高可靠性： 剛性電路板的互連點很常見且容易失效。軟性PCB減少了電路中的互連點，從而提高了產品的可靠性。此外，FPC板可以承受衝擊和振動，使車載電子和其他產品高度可靠。
允許高密度配置： 由於允許極窄的間距和線寬，軟性PCB為高密度器件佈局釋放空間，允許添加額外的產品功能。
設計自由度： 軟性PCB設計不限於兩層。電路板可以有多層，有些甚至在不同部分結合剛性電路。因此，這些PCB可以具有複雜的配置來處理複雜的電路。
改善氣流： 這些PCB的流線型設計使冷空氣能夠輕鬆流過產品並更快地散熱。

軟性PCB的缺點是什麼

製造成本高： 製造軟性電路板的材料比製造剛性PCB的材料更昂貴。此外，製造過程更複雜，在處理過程中損壞的可能性更高。
難以返修： 返修軟性電路板（修理或修改）很棘手，因為您必須去除保護膜、修復問題，然後恢復這層膜。
元器件密度有限： 這些電路板的薄和柔性特性限制了可以安裝的元器件數量和類型。高密度或大型重型元器件可能會壓垮基板甚至導致其斷裂。
多種設計複雜性： 一些設計規則，如彎曲區域零過孔、多層板上錯開導體、使用特定覆蓋層等，使軟性PCB設計變得複雜。
易受有害環境條件影響： 軟性電路板比剛性電路板更容易受到化學品、熱量、濕度和其他環境因素的影響。因此，它們可能不是某些應用的最佳選擇。

常用軟性PCB材料有哪些

導體： PCB中最常用的導體材料是銅，但軟性電路板中使用的銅必須更薄。因此，使用的是壓延退火銅或電沉積銅。其他可用作導體的材料包括鋁、因科鎳合金、銀墨、康銅和銅鎳合金。
黏合劑： 這些材料將各層黏合在一起，包括環氧樹脂、丙烯酸或PSA（壓敏黏合劑）。
絕緣體： 絕緣體分隔導電層，包括聚醯亞胺、聚酯、PEN、PET、PEEK或LCP。阻焊劑是一種環氧液體，也是絕緣體。
表面處理： 暴露銅區域的表面處理可以是ENIG、ENEPIG、錫、OSP、硬金或硬鎳。還有其他幾種選擇，但ENIG是最常用的。

為什麼在軟性和軟硬結合PCB上使用加強板

加強板為PCB提供機械強度，提高耐用性和可靠性。PCB加強板可以添加到電路板的任何一面，其要求屬於以下使用類別：

加固連接器部分以在反覆插拔或攜帶大型重型連接器時改善應力釋放
滿足ZIF（零插入力）厚度要求
為放置SMT焊盤和元器件創建平坦表面
幫助局部彎曲約束
減少元器件應力
增強散熱（金屬加強板）
減少自動化組裝過程中的失效機會

設計軟性印刷電路板時有哪些考量因素

在進入製造過程之前，軟性PCB必須正確設計，記住這些設計考量因素很重要。

工作環境

考慮電路板的最終工作環境，這將決定它是否需要針對化學品、高溫或濕度的保護層。

彎曲比

這個術語指的是彎曲半徑和板厚度之間的關係。這個比率很重要，因為不同層數的電路板有不同的彎曲比，彎曲半徑越小，彎曲時失效的可能性越高。

導體和佈線

應仔細分析銅走線及其傳輸路徑，以確定它們在彎曲時是否會受到影響。導體應垂直於彎曲區域佈線以避免斷裂。

焊盤圓角

當焊盤直徑超過連接線寬度時，這些添加是必要的，因為它們改善蝕刻良率和材料強度。

撕裂釋放

考慮大角半徑、加強板和釋放槽以避免PCB撕裂。

過孔

盲孔和埋孔僅應在多層PCB必要時使用，因為它們會顯著增加製造成本。

平面層和屏蔽

接地或參考平面層對於屏蔽、阻抗控制和信號完整性至關重要。然而，這些實心銅層會使電路板更硬，因此應將它們包含在彎曲比計算中。

信號完整性和控制阻抗

絕緣材料的介電常數、走線寬度和信號走線與參考平面的距離等因素決定了信號完整性和阻抗。

如何製造軟性電路板：逐步製造工藝

這個過程根據軟性電路板是單層還是多層（2層或更多）而有所不同，但通常在材料選擇和覆銅之後遵循以下步驟。

覆銅層壓板切割

軟性PCB從一卷覆銅層壓板開始，切割成所需加工尺寸的半成品銅箔片。

鑽孔

根據設計文件，使用機械或雷射鑽孔在層壓板上鑽孔。後者是首選，因為它不會對PCB施加壓力。然後清洗和電鍍這些孔。

乾膜貼合

乾膜是感光抗蝕劑，有助於將電路圖像轉移到銅層。這種光刻膠材料使用加熱輥以適當的壓力塗覆，使其熔化並均勻地形成在銅上方。

圖形電鍍

圖形電鍍可以使用紫外光（光刻）或LDI完成。

蝕刻

這個過程需要腐蝕性化學溶液來去除未固化乾膜區域的銅。圖形電鍍在光刻膠材料上形成硬化的正膜以形成電路。蝕刻腐蝕其他部分以留下電路。

乾膜剝離和檢查

去除硬化的正乾膜以留下暴露的銅電路，然後使用AOI檢查短路或開路。

覆蓋膜貼合

覆蓋層是塗覆在PCB上的薄膜，以保護其免受氧化和機械損壞（如刮傷）。塗覆後，電路板使用特定的熱量和壓力參數進行層壓，以避免損壞。

表面處理

表面處理對於保護暴露的銅區域免受氧化很重要。它還簡化了焊接。

絲印

絲印在表面上標示相關資訊（測試點、警告符號、標誌等），並與阻焊劑一起印刷以進行保護。

電氣測試

電氣測試需要飛針或針床等技術來檢查PCB中的短路或開路。

沖切

沖切是指將板材切割成符合客戶要求（設計文件）的單獨PCB。

檢驗

外觀檢查是必要的，以確保軟性電路板沒有刮傷或污染。

包裝和出貨

完成的PCB按照客戶需求包裝後出貨。如果客戶需要組裝，電路板會送到組裝工廠形成PCBA後再出貨。

如何選擇合適的軟性電路板製造商

軟性PCB是精密的電子板，在設計、製造和組裝時需要適當的設計考量和處理。因此，在選擇軟性電路板組裝製造商時，您應該考慮三個E。它們是專業知識（Expertise）、設備（Equipment）和經驗（Experience）。

在FlexiPCB，我們擁有一支內部工程師團隊，使用我們的軟體和最先進的設備來幫助您完成以下工作：

概念開發
設計優化
材料選擇
PCB疊層設計
DFM分析
信號完整性分析
電源完整性分析
熱分析
機械分析

由於這些電路板處理起來很精細，我們可以為您處理組裝過程，以消除您可能遇到的任何複雜問題。

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常見問題

軟性PCB可靠嗎？

一般來說，大多數軟性印刷電路板都是可靠和耐用的。這是因為製造商使用聚醯亞胺等柔性基材製造這些PCB。

之後，它們用於需要柔性的設備中。

例如，我們在手錶等穿戴裝置中使用軟性PCB。

缺點是，軟性PCB的可靠性取決於其構造品質。製作不良的產品不會像高品質PCB那樣可靠。

為什麼軟性PCB電路很貴？

一些軟性PCB比剛性PCB更貴，原因有幾個。首先，它們的設計和製造更複雜。

因此，製造商分配更多資源來製造軟性PCB，比製造傳統電路板需要更多。

其次，軟性PCB基材比製造剛性PCB的材料更貴。

例如，聚醯亞胺基材比製造商在傳統PCB中使用的剛性材料成本更高。

第三，PCB的柔性特性使製造過程密集且耗時。

總的來說，它減少了製造商在給定時間內可以生產的電路板數量。

因此，製造成本增加，轉化為更高的銷售價格。

結論

總之，軟性PCB需要在設計、製造和組裝時進行仔細的規劃、考量和護理，以實現其預期優勢。

這些優勢對於當前和未來幾代電子產品至關重要，在各種應用中將需要緊湊、輕便和可靠的電路。

有了像我們這樣可靠的製造合作夥伴，我們可以向您保證耐用和高品質的軟性電路板，因為我們對卓越和持續改善的承諾使我們始終處於行業前沿。

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