电子展|技术前沿：PCB刚柔结合板

PCB线路板设计趋势是往轻薄小方向发展。除了高密度的电路板设计之外，还有软硬结合板的三维连接组装这样重要而复杂的领域。软硬结合板又叫刚柔结合板。随着FPC电路板的诞生与发展，刚柔结合线路板（软硬结合板）这一新产品逐渐被广泛应用于各种场合。

电子展了解到，软硬结合板，就是柔性线路板与传统硬性线路板，经过诸多工序，按相关工艺要求组合在一起，形成的同时具有FPC电路板特性与PCB特性的线路板。

它可以用于一些有特殊要求的产品之中，既有一定的挠性区域，也有一定的刚性区域，对节省产品内部空间，减少成品体积，提高产品性能有很大的帮助。

电子展了解到，刚柔结合板不是普通电路板。是将薄层状的挠性底层和刚性底层结合，然后层压成单个组件，这个过程给我们带来了非凡的挑战和机遇。当设计师开始设计第一块刚柔结合印刷电路板(PCB)时，他们发现他们学到的有关印刷电路板设计的大部分知识都存在问题。

他们设计的不再是二度空间的平面底层，而是可以弯曲折叠的三维立体的内部连线，这将是一个性能更强大的PCB。    

刚柔结合板的设计者用单一元件代替由多个连接器、多条线缆和带状电缆连接成复合印刷电路板，性能更强，稳定性更高。他们将设计范围限制在一个组件上，通过像叠纸天鹅一样弯曲和折叠线条来优化可用空间。

常用术语

从字面上看，“柔性电路”感觉就像是多线带状电缆的替代品。柔性平面基板上方是电路层，电路层相互首尾相连。这种类型的连接经常可以在喷墨打印机的打印头和控制板之间看到。在柔性电路方面，这种连续的柔性被称为“动态挠性”（dynamicflex）。在动态挠性应用中，柔性电路往往（但不限于）单面板，其目的是达到好的效果和强可靠性。在各个子系统之间的互连中，例如将打印头连接到控制板，使用柔性电路。

在柔性电路的生命周期中，必须以小的挠度弯曲、折叠和组装，这被称为“flex-to-install”。根据应用的需要，有多种类型的灵活安装结构，从单层到多层。生命周期中有限的挠度有利于限制导体上的应力，也有利于制作更多的层数。

在柔性安装过程中，如果需要单面模块安装，处理的策略是将刚性材料定位并层压到柔性电路中以加固特定区域。这种柔性电路设计被称为“刚性柔性”（rigidizedflex）。刚性材料（通常为FR4）不含导体，主要用于加强元件的底座或连接区域。刚柔板具有柔性电路和刚性材料的优点，但成本相对较高；刚柔结合板可作为刚柔结合板的替代品。刚性材料不需要蚀刻或电镀，只需要根据电路钻孔和添加，可以减少印刷电路板的加工时间。

在柔性安装过程中，如果需要双面模块安装，或者需要超薄印刷电路板，那么选择软硬结合板可能是唯一可行的解决方案。电子展了解到，刚柔结合板既有刚性层又有柔性层，是一种多层印刷电路板。典型的（四层）刚柔结合印刷电路板有一个聚酰亚胺核，其两面都覆盖有铜箔。外刚性层由单面FR4组成，它们被层压入挠性核的两面，组装多层PCB。

刚柔板应用广泛，但由于多种材料和多道生产工序的混合使用，刚柔板的加工时间较长，生产成本较高。在制作多层刚柔结合板时，柔性层的加工工艺与外FR4层的加工工艺完全不同。由不同材料制成的层必须通过层压聚集在一起，然后钻孔和电镀。    

因此，制作典型的四层刚柔印制电路板的时间可能比制作标准的四层刚性印制电路板的时间长5到7倍。

文章来源：AIOT大数据