軟性印刷電路板: 單面、雙面、多層與HDI軟性印刷電路板

AP 8515R, AP 9111R, AP 8525R, AP 9121R, AP 8535R, AP 9131R, AP 8545R, AP 9141R 材料
PI（聚酰亞胺Kapton）軟性印刷電路板可採用單面、雙面或多層結構，並可選擇是否包含通孔電鍍（PTH）或雷射微導孔技術

軟性印刷電路板

柔性印刷電路最初設計的目的是用來取代傳統的線束。隨著物聯網（IoT）、連接性、移動性、可穿戴設備、小型化等趨勢的興起，柔性印刷電路在各行各業中的需求和應用快速增長。最純粹的柔性電路是由一層非常薄的介電膜夾層中包裹著大量導體組成的結構。

柔性印刷電路板提供了最高水平的3D小型化。極低的彎曲半徑結合超高密度互連（Ultra-HDI）技術，使客戶能夠設計和製造更小型、更高度整合的設備。此技術不僅支援小型可穿戴設備的實現，還提供了高信號密度的解決方案。

奔創電子在柔性印刷電路領域深耕多年，是該領域的市場領導者，生產層數從1層到8層的柔性電路。我們採用厚度僅12.5 µm（0.5 mil）的聚酰亞胺薄膜，以及厚度起始於12.5 µm（0.5 mil）的黏合層。我們的先進設備確保了高產量、高可靠性和製程一致性。

根據介電層的厚度，雷射鑽孔的盲孔最小直徑可達30 µm（1.4 mil），並可在後續的電鍍工藝中填充銅。這種電鍍技術支援堆疊導孔和焊盤內導孔結構的設計。

我們的年度產能超過數百萬平方英尺，涵蓋單面、雙面、多層及剛柔結合電路。我們處理各種類型的柔性材料，並能快速定制解決方案，以滿足客戶不斷增長的需求。

柔性電路板技術能力：

單面柔性PCB或雙面柔性PCB
多層柔性PCB（3至16層）
銅厚度範圍：1/4 oz – 7 oz
尺寸範圍：長度2至40英尺，需更長尺寸可另行訂製
寬度最大可達20英寸
含膠和無膠結構
聚酰亞胺（PI）薄膜基材
低成本、捲對捲（Roll-to-Roll）製造
精細線路銅蝕刻導體
光影像化可焊性掩膜
覆蓋膜介電材料
表面處理選項包括:
- OSP（抗氧化處理）
- 浸銀（Immersion Silver）
- 浸錫（Immersion Tin）
- 電鍍鎳金（Electroplated Nickel Gold）
- 化學鎳金（ENIG）
- 化學鎳鈀金（ENEPIG）
可選配的支撐材料包括:
- 金屬散熱片
- 薄膜加強板
- 聚酰亞胺、鋁、不鏽鋼
- 脫模薄膜
- EMI屏蔽材料
- 塑料模組組件

柔性電路板彎曲半徑

根據 IPC-2223B 的規範，彎曲半徑的計算規則如下：
主要目的是確保壓力低於柔性PCB銅層的延伸極限。

柔性電路PCB最小彎曲半徑

EB= % Copper Elongation desired
Rolled Annealed max. ≤16%
Electro-deposited max. ≤11%
Flex to install applications ≈3%
Dynamic flex applications ≈0.3%
Disk drive applications ≈0.1%
R = radius of fold
c = copper thickness
D = dielectric thickness with adhesive
d = flexible clad dielectrics thickness
(Central “adhesive+PI+adhesive” for double side)

單面柔性PCB附覆蓋膜計算案例

R = c/2 x [(100-EB)/EB] – D

雙面柔性PCB附覆蓋膜計算案例

R = (d/2 + c) x [(100-EB)/EB] – D

如何計算柔性電路板的最小彎曲半徑

柔性PCB板材料

柔性PCB材料需支持多項設計及操作目標，包括：靜態或動態彎折能力、通過標準組裝工藝的能力，以及支持高產率的簡單製造程序。柔性PCB材料看似特殊，但實際上僅需使用一組相對少量的材料即可大量生產柔性和剛柔結合PCB。

基材及覆蓋膜材料

在常見的剛性印刷電路板中，基材通常是浸漬於環氧樹脂中的玻璃纖維織物。雖然我們稱這些為「剛性」，但若單看一層覆銅箔基板，它其實具有一定的彈性。而經過環氧樹脂固化後，板材變得更為剛硬。由於使用了環氧樹脂，這些板材常被稱為有機剛性印刷電路板。然而，對於許多需要柔性的應用，這種材料並不足夠，儘管對於沒有持續運動的簡單組裝應用來說，它可能是合適的。

最常見的柔性PCB基材選擇是聚酰亞胺（Polyimide，PI）。該材料具有極高的柔性、強韌性，以及出色的耐高溫性能。

對於大多數柔性電路應用來說，需要比常見的環氧樹脂基材更柔軟的塑料材料。聚酰亞胺因其極高的柔性、耐久性（手工無法撕裂或明顯拉伸，對產品組裝過程有良好耐受性）以及卓越的耐高溫性而成為首選。這使其能夠承受多次回流焊接過程，並在溫度波動中保持良好的膨脹和收縮穩定性。

聚酯（PET）是另一種常用於柔性電路的材料，但其耐高溫性能不足以承受焊接過程。這種材料常見於成本非常低的電子產品中，其中柔性部分通常使用印刷導體，而PET無法承受層壓的高溫。通常，這類柔性電路並未進行焊接，而是通過各向同性導電彈性體以壓力接觸的方式連接。舉例來說，在一款時鐘收音機產品中，由於低品質的柔性電路連接，其顯示功能表現不佳。

因此，對於剛柔結合板，我們通常使用PI膜作為基材。（其他材料雖然可用，但使用頻率較低）。

PI和PET薄膜，以及薄的柔性環氧樹脂與玻璃纖維核心，構成了柔性電路的常見基板。電路還需使用附加的薄膜（通常是PI或PET，有時也使用柔性阻焊油墨）作為覆蓋層。覆蓋層的功能與剛性電路板上的阻焊層類似，用於絕緣外層導體並防止腐蝕和損壞。PI和PET薄膜的厚度範圍為0.33mil到3mil，典型值為1mil或2mil。玻璃纖維和環氧樹脂基板相對較厚，通常在2mil至4mil之間。

DuPont AP 無膠柔性印刷電路板材料

Product	KKapton® Thickness	Copper Thickness
AP8515	.001″	1/2 ounce (.0007″)
AP9111	.001″	1 ounce (.00014″)
AP9212	.001″	2 ounce (.00028″)
AP8525	.002″	1/2 ounce (.0007″)
AP9121	.002″	1 ounce (.00014″)
AP9222	.002″	2 ounce (.00028″)
AP8535	.003″	1/2 ounce (.0007″)
AP9131	.003″	1 ounce (.00014″)
AP9232	.003″	2 ounce (.00028″)
AP8545	.004″	1/2 ounce (.0007″)
AP9141	.004″	1 ounce (.00014″)
AP9242	.004″	2 ounce (.00028″)
AP8555	.005″	1/2 ounce (.0007″)
AP9151	.005″	1 ounce (.00014″)
AP9252	.005″	2 ounce (.00028″)
AP8565	.006″	1/2 ounce (.0007″)
AP9161	.006″	1 ounce (.00014″)
AP9262	.006″	2 ounce (.00028″)

可彎曲電路板結構

柔性電路的應用通常包括電路繞過其他電子子系統或貼合於儀器外殼內部的設計。因此，用於這些用途的材料選項通常具有特定的機械、熱學和化學特性。根據所需的性能（例如機械強度、耐溫性、彎曲性能等），可以靈活地調整層結構以達成預期的功能需求。

單面柔性電路板 (Single Sided Flex PCB)

單面柔性印刷電路板只有一個導電層（單面導電圖案），覆蓋有保護層（Coverlayer），且通孔無鍍層。此外，設計中可能包含屏蔽層以提高散熱性能，或使用加強板以增強板子的剛性。

保護層可以是覆蓋膜（Coverlay）、覆蓋漆（Covercoat），甚至在同一塊柔性電路板的不同區域上同時使用這兩者。

雙面柔性電路板 (Double Sided Flex PCB)

雙層柔性印刷電路板在電路板的兩面都有導電圖案。此外，電路板的設計可能需要：

1. 基材上的孔進行鍍層處理，將兩面導電圖案電氣連接起來。
2. 可使用屏蔽層來改善熱傳導性能，並使用加強板來增加電路板的剛性。

保護層可以是覆蓋膜（Coverlay）、覆蓋漆（Covercoat），甚至在同一塊柔性電路板的不同區域上同時使用這兩者。底部具有銅區的雙層設計更有利於散熱，特別是針對來自頂部元件（如LED）的熱量。當該區域設置為接地（GND）時，還能提升電磁相容性（CEM）。

多層柔性電路板 (Multilayer Flex PCB)

此類柔性印刷電路板具有多層結構（擁有三層或以上的導電層），並需要鍍通孔。可以使用通孔（Through Vias）、埋孔（Buried Vias）及盲孔（Blind Vias）。

四層柔性電路板 (4 Layer Flex PCB)

四層柔性電路板包含四層導電銅層。

若用於動態應用，彎曲半徑應為成品板厚度的100倍。

如果彎曲區域內無走線，建議插入半徑大於30密耳的圓形切口，以減少需變形的材料量並增加柔韌性。

避免在彎曲區域內放置鍍通孔及元件。鍍通孔應至少距離彎曲區域20密耳。

柔性 PCB 製造

柔性 LED PCB

LED 燈條基本上是具有電氣互連功能的獨立電路板。柔性 PCB 是大多數這類燈條的主要組成部分，並安裝了表面黏著裝置（SMD）LED。換句話說，柔性 PCB 構成了製造商用來安裝 SMD LED 的基板材料。除了提供柔性的結構外，基板材料還有助於散熱，將運作中各個 LED 產生的熱量導出。

LED 燈條的高柔性使其能夠組成任何所需的形狀。常見的 LED 燈條以每捲 5 米長的形式供應。

熱管理柔性 LED 電路透過以下一種或多種方式，將熱量從關鍵元件（或運作區域）傳導到輔助區域：
· 金屬散熱片
· 金屬核心（如鋁、銅）
· 高導熱介電材料（例如 Stabl-Cor、石墨烯）
· 厚銅層平面

柔性 LED 提供更好的熱傳導性能與更高的柔性，減少了焊接需求。此外，其採用棧板化分離式陣列設計，允許客戶在大批量組裝過程中，同時輕鬆地組裝多個零件。

透明柔性 PCB

新型電氣與電子設備適用於不同的 PCB 規範。柔性 PCB 通常以聚醯亞胺（Polyimide）、PEEK（聚醚醚酮）或透明導電聚酯片材作為基材。因此，市面上常見具有透明電路板概念的透明陶瓷板、透明 PCB 與鋁基 PCB。透明 PCB 在市場上已存在多年。

以 PET 薄膜製成的柔性 PCB（FPC）具有透明特性。PET 材料常見顏色包括透明白、淺藍、綠色及其他幾種顏色。透明 FPC 與傳統柔性 PCB 的區別在於其使用透明的 PET 材料。在某些透明柔性 PCB 中，電氣走線與焊墊清晰可見。有些透明柔性 PCB 甚至擁有完全透明的導電走線。電路透過創新的製造工藝被夾在兩層透明材料之間，從外部幾乎無法察覺。

技術規範

透明度範圍：94.36% 至 100%。
透明電路板的層數：1 至 10 層。
最終透明柔性 PCB 的厚度：0.1 mm 至 0.6 mm。
銅厚範圍：17.5 μm 至 70 μm。
表面處理包括：浸錫、浸銀、ENIG、OSP 和 ENEPIG。
雷射盲孔直徑最小為 0.075 mm。
機械鑽孔直徑最小為 0.1 mm。
線寬需求為 0.035 mm。
線間距需求最小為 0.035 mm。
盲孔的長寬比可高達 0.8。
層間對準精度需達到 0.05 mm。
錫焊耐熱性最高可達 260°C，持續 5 秒。
粘著強度需求為 490 N/m。
最大玻璃化轉變溫度：300°C。
工作溫度範圍：-25°C 至 +75°C

雕塑式柔性電路

雕塑式柔性電路具有雕塑化的引腳，作為通孔連接器的一部分。這些引腳延伸超出聚醯亞胺基材的邊界，直接插入 PCB 的一系列孔內，並進行焊接。此外，該設計也可焊接於一系列表面貼裝焊墊上。選用雕塑式柔性電路的主要目的是省去使用 ZIF 連接器的需求與成本。

雕塑式跳線

雕塑式跳線的特點在於，其連接部分由厚實、剛性的銅製成，這些銅條是跳線柔性部分導體的完整延伸，確保連接的最大可靠性。

雕塑式跳線使用剛性 PCB，採用厚銅片製造（通常厚度為 250 µm，但也有其他選項），並在需要柔性處降低厚度。同時，對於高功率導體與端子，保持銅材的完整厚度。隨後，在每個表面上覆蓋絕緣薄膜。

雕塑式柔性電路特點

銅指是導體圖案的整體部分。
可根據對接電路板的節距和配置進行客製化設計。
提供直線或成形的接觸端子。
無支撐的終端走線。
終端點較厚，可直接作為連接器使用。
消除了機械連接點，提升連接的可靠性。

柔性電路板供應商

厚銅柔性電路板

可提供多種銅厚度（最高達 500 µm）的厚銅柔性電路板，滿足您對各種機械和電氣特性的特殊需求。透過差異性蝕刻工藝，我們可以在需要柔性的區域減少導體厚度，同時在高功率導體和端子處保持銅的完整原始厚度。隨後，在每個表面上覆蓋絕緣薄膜，並保留選定區域的雙面銅接觸。

超細線柔性電路板

隨著設備尺寸不斷縮小，電路也需更加微型化，並且在許多情況下，這些電路必須具備足夠的柔性以在使用過程中進行彎曲。不像剛性電路板，柔性電路將其元件載於柔性塑膠基板上，允許在使用過程中移動。

設計和製造一款能承受極端溫度、經得起反覆使用並具有 25μm 線寬與間距的高密度柔性電路，並在 20 天或更短的時間內完成，且批量僅需一件，這需要豐富的經驗和團隊合作。

高密度互連（HDI）PCB 技術，包括細線與間距（1.5 mil 或以下），是下一代便攜式電子設備的關鍵技術。此技術相比傳統技術具有多項優勢，包括減少電路板尺寸、增加布線能力及降低製造成本。

超細線柔性電路板特點

無膠結構，使電路更堅固、薄、更輕且更具柔性。
高密度電路：線寬與間距能力可達 1.5 mil。
微通孔尺寸可達 0.002 英吋直徑，用於高密度雙層柔性電路。
鍍金與錫端子的選擇性電鍍，允許在同一全聚酰亞胺柔性電路上進行多種附著方法。
可使用替代電路層材料，例如鈹銅、不銹鋼與鎳，以在特殊應用中實現最佳性能。
支援含鉛與無鉛裝配技術。

超薄柔性電路板

為滿足對更小、更薄電子設備日益增長的需求，需要採用全新方法。剛性和柔性超薄基材均可滿足此需求，實現更高密度的設計，在 Z 軸方向加強小型化，為其他元件提供更多空間或減少設備的整體厚度。由於這些材料需要特定的設計方法和製造技術，因此與具備先進工程服務能力的 PCB 製造商合作，確保設計緊湊、具成本效益且可靠，是至關重要的。

奔創電子為客戶提供超薄柔性印刷電路板，採用 3 µm 銅箔與 25 µm 聚酰亞胺，或 18 µm 銅箔與 12.5 µm 聚酰亞胺。

雙層柔性印刷電路板厚度可薄至 0.055mm ± 0.03mm，特別適用於可穿戴設備、醫療市場等產品，對空間和重量要求至關重要。此類技術需特殊設計參數，並且在製造過程中需採用關鍵工藝組件。

這項尖端技術需要特定專業知識和工藝，包括光刻技術（直接成像）以製作非常精細的銅線條及間距，嚴格控制的蝕刻與電鍍工藝，以及測試和檢驗過程。

生產符合如此特定要求的超薄柔性電路板需要專業設備、材料及技術。整個柔性印刷電路板的製造過程中，需嚴格控制工藝參數，以確保所有質量和技術要求均得到滿足。

HDI 柔性印刷電路板 (HDI Flex PCB)

微型通孔 (Micro Vias)

微型通孔是貫穿一層或多層柔性電路板的孔洞，由交替的絕緣層與導電層材料構成。這些材料通常為銅箔（通常為 1/2 oz）和薄片狀的環氧樹脂/玻璃纖維混合物（厚度約為 0.001-0.002 英吋）。雷射鑽孔工具會從頂層挖通至下方的銅接觸墊，隨後進行電鍍以形成導電層間的電氣連接。

在鑽孔與後續電鍍過程中，通孔的直徑與深度相等或更大時效果最佳（理想比例為 1:1）。奔創電子能產生直徑範圍在 0.003” 至 0.008”（0.075-0.100mm）之間的微型通孔，並具備製造更小或更大尺寸的能力。

高密度互連 (HDI)

使用傳統設計的特徵尺寸不足以滿足需求？奔創電子的高密度互連 (HDI) 柔性電路板可透過使用直徑小至 50 微米或 9 微米銅的通孔來增加密度，適合小型電子封裝，並提升電氣性能與一致性。

HDI 柔性電路板在設計上提供與柔性電路相同的優勢—使產品更小、更可靠—且達到更高水準。除了具備 HDI 和微型通孔的設計優勢外，HDI 電路還提供更多設計、佈局與結構選項，幫助您更快速完成設計。

大尺寸柔性電路板 (Large Format Flex PCB)

長度柔性電路板 (Long Flex PCB)

奔創電子專注於設計與製造多種用途與配置的大尺寸印刷電路板 (PCBs)。

我們憑藉對滾輪製程 (Roll-to-Roll) 的精通，能生產長達數公尺的柔性電路板 (FPC)。

這些柔性電路板尺寸遠超過標準電路板，幾乎不受大小限制，具備顯著優勢。它們可生產單一部件，包含所有功能元件及所需連接器，而傳統設計則需結合一塊或多塊剛性電路板及其間的有線連接。

奔創電子擁有提供長達 15 公尺（50 英尺）超長柔性電路板與剛性電路板的獨特能力，使我們成為少數能供應此尺寸電路板的供應商之一。

奔創電子保證其超長柔性印刷電路板完全符合客戶產品的尺寸需求，包括確保適當的平整度及收縮公差，並確保產品能正確嵌入客戶的最終產品中。

柔性電路板加強片需求

柔性PCB加強片的需求可歸類於以下用途：

強化連接器區域以減輕大尺寸連接器的應力或重複插拔的壓力。
滑入式接觸（ZIF，Zero Insertion Force）厚度要求。
局部彎折限制。
創建平整表面以便放置表面貼裝技術（SMT）焊盤及元件。
最小化元件所受的應力。
管理散熱（如使用鋁和鋼）。
提高剛性以便在無需夾具的情況下通過自動化組裝流程。

柔性印刷電路板加強片應用

柔性PCB加強片需求可歸類於以下應用：

強化元件/連接器區域。
滑入式接觸（ZIF，Zero Insertion Force）厚度要求。
局部彎折限制。

元件/連接器加強片

加強片的主要功能是創建元件與連接器附著的剛性區域。此外，它們通過防止柔性電路板在元件區域彎曲來保護焊點。

ZIF加強片

它們確保在接觸指區域增加厚度，以符合特定ZIF連接器規範。

局部彎折限制

它們在柔性設計中限制彎折區域至特定位置。

柔性印刷電路板製造商

奔創電子已穩固確立自己為柔性印刷電路板（Flex PCB）領域中領先且值得信賴的製造商。秉持卓越的承諾與專注於品質，奔創電子持續提供創新且精密設計的柔性PCB解決方案，以滿足客戶多元化的需求。我們對於製造最高標準的堅持，體現在我們柔性電路板的耐用性、可靠性與卓越性能上。

無論是用於醫療設備、航空航太應用，還是工業電子領域，奔創電子始終作為值得信賴的合作夥伴脫穎而出，提供頂尖的剛柔結合PCB解決方案。我們的產品展現出耐用性、靈活性以及在不斷進化的電子製造領域中無可比擬的品質。