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軟板的應用

1. 以上的介紹，其實還是在傳統「硬板」的範圍中，硬板顧名思義因為材質上的堅硬，因此在終端產品的造型設計上就有了相當大的限制，特別是在體型上，像手機如果完全採用硬板的設計，就很難達到今天大家所能見到的輕巧造型。因此應運而生的就是軟性印刷電路(Flexible Print Circuit；FPC)
2. 軟性印刷電路板又稱軟板，是將軟性銅箔基板(FCCL)和軟性絕緣層使用接著劑貼附後壓合而成，並經過蝕刻等加工過程，最後留下所需的線路。與硬板的功能一樣，軟板也會搭相關的電子元件來發揮功能。依其功能可分為印刷電路 (Printed Circuit)、引線路 (Lead Line)、連接器 (Connector) 、多功能整合系統 (Integration of Function)四大類。
3. 採用軟板的優點包含使產品依照空間改變形狀做成立體配線，因此能夠縮減體積，也同時能減少重量。而且軟板本身，除了原有的載台的功能外，也能應用在PCB硬板間，或者是與其它模組之間的連結，例如在LCD的領域中，驅動IC可採用COF(Chip on Film)的方式打在軟板上，然後再與玻璃面板之間的電路相連結，大家可以想見講求輕薄的LCD產品，是非常的講究側面厚度的縮減，如果不是使用軟板，幾乎是不可能達成這樣的效果。但是這樣的設計也不是沒有缺點，軟板的生產成本較高、必須客製化生產、甚至不容易採取全自動化生產線，在接合上也不適合較重的元件，甚至還有容易產生靜電效應等，因此軟板在使用上也是有一定的限制。
4. 軟板主要應用材料為FCCL (軟性銅箔基板)，這是以銅泊與絕緣基材組合而成。銅箔使用壓延銅箔或是電解銅為主，但以壓延銅的延展性比較好；作為絕緣基材的材料主要是PET或PI(聚亞醯胺樹酯)，至於接著劑則以壓克力膠、或環氧樹酯為主。FCCL製造流程中，以精密塗布與壓合之控制最為關鍵，對潔淨度要求相當嚴格，而就成本而言，PI與壓延銅箔大概就佔了七成以上，製程掌握的難度又比硬板高出許多。

10.  軟板也可依層數區分為2 Layer FCCL的無膠系軟板基板，和3 Layer FCCL的有膠系軟板基板。兩者最大差異在於銅箔和PI膜之間有無接著膠劑。而2L FCCL具有耐熱性高、耐撓折性好、尺寸安定性良好等優點，但成本相對較高，因此大部份軟板主要使用3L FCCL，只有較高階軟板才會用到2L FCCL。

11.  台灣對於軟板的發展，早期源自日系廠商的技術，多是扮演日系廠商的協力廠，但也因為進入門檻高所以投入者也以鴨子滑水的情況較多，在手機代工成為主要項目時，軟板的成長也逐漸加速，等到Intel推出了CULV系列CPU，打開了輕薄筆電產品線，軟板的使用就從消費性電子逐漸朝向PC與通訊領域擴展，也因此幾乎是平板電腦設計中，必須要用到的材料。同時越輕薄的設計，軟板的用量與片數也越多。

HDI的使用

12.  接下來我們要談到HDI（High Density Interconnect），英文的原始意思是「高密度連結技術」，但是習慣上已經被簡稱為「高密度板」，簡單來說，這算是PCB電路板技術之一，但是線路密度分佈較高。

13.  在電子IC元件在小型化及陣列化封裝下，如BGA (Ball Grid Array)、CSP (Chip Scale Package)、DCA (Direct Chip Attachment)等封裝方式，接點距離也越來越小，信號傳送的速度則相對提高，加上產品趨於多功能複雜化的前題下，無論是電子元件的使用數量，或是單一元件的接點腳座數也增加，隨之而來的是接線數量的提高，以及點間配線的長度局部性縮短，這些就需要應用高密度線路配置及微孔技術來達成。也因為配線與跨接基本上對單雙面板而言有其達成的困難，又由於訊號線不斷的增加，也必須加入更多的電源層與接地層，這些都促使從多層印刷電路板（Multilayer Printed Circuit Board）的應用更加普遍。

14.  另一方面，對於高時脈的訊號要求，強調電氣特性與訊號的阻抗控制、改善射頻干擾/電磁波干擾/靜電釋放、傳輸路徑短等，也使得電路板的設計也走向複雜化。因此高密度HDI板不儘是在PCB的層數上作文章，其實還有更複雜的技術要求。

15.  不過，雖然聽起來好像HDI板有點高不可攀，但是根據美國電路板協會的定義對HDI板的區分，卻是以加工鑽孔的尺寸有關，比如說：孔徑、孔環（Annular Ring or Pad or Land）、接點密度（Connection）、佈線密度（Channel為50mil者）大、線寬/間距，都是以千分之一吋為單位。

16.  也因此HDI與傳統印刷電路板在加工上，鑽孔方式就有了差異，傳統PCB是以鑽頭在PCB上鑽孔，因此孔徑的大小與鑽頭尺寸有關，而且機械式的鑽孔做法，在微小化的過程中，也容易產生龜裂等破壞性問題。而HDI通常採用雷射鑽孔機，以光學雷射燒出孔洞就可以避面前述的問題。而HDI板使用增層法(Build Up)製造，當增層的次數愈多，相對所需技術能力愈高，一般HDI板基本上採用一次增層，高階HDI板則為二次或二次以上的增層技術，並同時使用電鍍填孔、疊孔、雷射直接打孔等技術。

17.  目前在發展上，HDI板，也朝向了「任意層高密度連接板」(Any-layer HDI)的方式在演進。這種高階HDI製程與一般HDI版的製程差別在於，一般HDI是由鑽孔製程中是直接貫穿PCB 層與層之間的板層，而Any-layer HDI以雷射鑽孔打通層與層之間的連通，中間的基材可省略使用銅箔基板，可以讓產品的厚度變得更輕薄，由產業界的數據來看，由從HDI改使用Any-layer HDI，約可減少近四成左右的體積。目前Any-layer HDI已被應用在Apple iPhone 4上，不過Any-layer HDI製造難度較難，且成本高，所以尚未被廣泛應用。

18.  PCB是種相當基本的工業材材料，但是生產技術的掌握難度也是相當的高，在攜帶性產品的潮流下，PCB的使用也出現更多活潑的空間，軟板與HDI都是這樣背景下的產物。現階段或許會因為題材面的追逐，使得相關族群的氣勢大漲，但平心而論，技術與良率才是勝出的要件，且以現階段基本面的條件來看，這不會是個通通有獎的遊戲。

附錄：

19.  軟板依產品結構可分為：一、單面板(Single Side)：為最基本的軟板種類之一，組成方式將導體層塗上一層接著層，之後在再加上一層介電層。優點包含製程容易、價格較低等；二、雙面板(Double Side)：組成的方式使用雙面板基材，於雙面電路成形後，分別各加上一層覆蓋膜，因為厚度增厚，因此可撓性降低，其應用領域較有限；三、多層板(Multilayer)：主要是使用單面板或雙面板所組成，並且透過鑽孔使導電層相通，增加線路密度和提升可靠度，但因層數更多，使的可撓性也變差，其應用領域較有限；四、軟硬結合板(Rigid-Flex)：是由多層硬板加上單面軟板或雙面軟板所組成，分別利用硬板的支撐性和軟板的可撓性結合成。五、特殊用板，如單層二面露出板(Double Acess)、浮雕板(Sculptural)等。

20.  HDI之市場應用按產品之特性不同，大概可分為︰一、 行動電話手機，以及筆記型電腦等，前者孔數極多且輕薄短小及功能為目標，後者是位加強重點訊號線之品質，故孔數不多。二、 高階電腦與網路通訊以及周邊之大型高層板（14層以上之High Layer Count）類，著眼於“訊號完整性”（Signal Integrity）及嚴格之特性阻抗（Characteristic Impedance）控製之高功能板類為目標，孔數不多。三、精密封裝載板類（Packaging Substrate），涵蓋打線（Wine Board）及覆晶（Flip Chip）之各種精密載板（又稱為Interposer或Module Board），L/S達2mil/2mil孔徑僅1-2mil，孔距亦低於5mil。

21.  HDI幾項的定義要求：一、孔徑需小於等於6mil(1 mil為1/1000吋)；二、孔環（Annular Ring or Pad or Land）的環徑需小於等於10 mil；三、接點密度（Connection）需大於130點/平方吋；四、佈線密度（Channel為50mil者）大於117吋/平方吋；五、線寬/間距要3 mil或3 mil以下。