為何 PI 是高階製程唯一答案？
探討 PET 不可逆熱收縮對 SMT 的影響

在軟性電路板（FPC）的世界裡，材料選用與結構配置不僅是成本問題，更是產品壽命的根本。這兩者間的價差往往反映了物理特性的天差地遠：一方是為了極致性能而生，另一方則是為了極端成本控制而存在，從製程視角來看，許多專案在原型設計階段（EVT）看似順利，卻在進入 SMT（表面貼裝）高溫回流焊 時遭遇潰敗，這種由於基材熱失效引發的損失，往往數倍於最初節省下來的材料差價。

一、 熱穩定性：瞬時高溫的嚴峻考驗

FPC 基材的選擇直接定義了產品的製程耐受極限。在無鉛化（Lead-free）的工業標準下，焊接過程的瞬時高溫對於高分子材料而言是一場嚴峻的考驗。

PI (聚醯亞胺)：無可取代的製程標竿

PI 其分子鏈結構極其穩定，玻璃轉移溫度（Tg）通常高於 280°C。在面對主流回流焊 240°C 至 260°C 的高溫衝擊時，PI 基材能維持極佳的模數穩定性。這意謂著線路與焊墊不因基材受熱軟化型變產生位移，確保了精密零件貼裝的良率，在確保穩定使用為前提下，是車載、醫療與高階通訊產品的不二之選。

PET (聚酯)：針對特定場景的折衷方案

PET 的物理特性限制了它的「熱邊界」。其長期連續工作溫度通常難以超過 105°C，而一旦進入高溫焊爐，PET 分子結構會發生劇烈重排，導致基材迅速縮水、捲曲甚至熔毀變形，因此，PET 常見於低溫製程，如薄膜開關或冷壓接技術的簡易連接器，其主要優勢在於成本，而非環境耐受力。

二、 尺寸穩定性：排除材料對溫度反應及吸濕特性

精密電路的對位精準度是 FPC 生產中的核心挑戰。材料對於環境濕度與溫度的反應，直接決定了最終良率。

PI 的吸濕管理： 儘管 PI 耐熱卓越，但其高分子特性導致其吸濕率相對較高，當水分在進入高溫後會迅速汽化膨脹，若未經處理，可能導致爆板。這就是為什麼會強調 SMT 前的標準化「預烘烤（Pre-baking）」流程，以精準控制尺寸漲縮量。

PET 的不可逆熱收縮： PET 雖然吸濕率低，但其熱收縮率大且不可逆，不適用於 SMT 製程。

三、 結構與功能：FPC 的三本柱

即便是同樣一種材料，在 FPC 結構的不同層次中，也發揮著截然不同的功能：

• 基材 (FCCL)： 作為載體，承載著電路訊號傳輸，結構上雙面板構造通常為銅與基材的搭配組合。
• 覆蓋膜 (Coverlay)： 提供化學與電氣絕緣，並降低銅導線在軟板活動彎折過程中產生應力集中的斷裂風險。
• PI 補強片 (PI Stiffener)： 透過選擇性地黏貼於 FPC 背面，它像是在軟組織中置入「骨架」，為金手指插拔區或零件焊接區提供必要的機械強度。隨著演進，PI 補強片也能選用不鏽鋼片材質。

四、 厚度與空間：物理極限的平衡點

五、 綜合建議：如何建構穩健的供應鏈？

追求品質穩定更需關注「結構對稱性」。當基材兩側的覆蓋膜厚度不一致時，熱膨脹係數（CTE）的不對等會導致嚴重的板翹（Warpage），這對於自動化組裝是致命傷。優選具備全流程管控能力的供應商，才是確保 FPC 品質長治久安的唯一途徑。