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百能云芯
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“PCB 设计正朝着轻薄小与高密度集成方向发展，刚柔结合板（Rigid-Flex PCB）作为 FPC 与传统硬板（PCB）的创新组合，通过层压工艺整合柔性与刚性区域，在节省空间、提升性能方面展现独特优势。”
2. 材料分类与特性
3. 胶粘剂选择
热固性胶粘剂（如环氧树脂）：耐高温、粘结力强，适合回流焊工艺。
热塑性胶粘剂（如聚酯）：柔韧性好，但耐温性差（<120°C），多用于临时保护。
二、导电层（Conductive Layer）
1. 铜箔类型对比
2. 替代材料
银溅射 / 喷镀：
工艺：通过真空溅射或丝网印刷形成银层。
特点：导电性优异（电导率≈铜的 95%），但成本高、耐腐蚀性差，多用于高频器件（如 RF 天线）。
三、辅助材料与加强板（Additional Material & Stiffeners）
1. 补强材料选择
2. 设计注意事项
厚度匹配：补强板厚度需与软板基材厚度梯度过渡，避免应力集中。
散热设计：金属补强需配合导热胶，防止局部过热导致材料失效。
1. 关键参数
2. 工艺作用
控制层间粘结：通过低流动性减少溢胶，避免污染电路。
尺寸稳定：树脂固化后收缩率 < 1%，确保结合部平整。
刚柔结合板的结构形式
刚柔结合板是在柔性板上再粘一个或两个以上的刚性层，是的刚性层上的电路与柔性层上的电路通过金属化相互连通。每块刚柔结合板有一个或多个刚性区和一个柔性区。如下所示为简单的刚性与挠性板的结合，层数多于一层。
另外，一块挠性板与几块刚性板的结合，几块挠性板与几块刚性板的结合，采用钻孔，镀覆孔，层压工艺方法实现电气互连。根据设计需要，使得设计构思更加适合器件的安装和调试以及焊接作业。确保更好地发挥刚柔结合板的优点与灵活性。这种情况比较复杂，导线层多于两层。如下所示：
层压是将铜箔，P片，内存挠性线路，外层刚性线路压合成多层板。刚挠结合板的层压与只有软板的层压或刚性板的层压有所不同。纪要考虑挠性板在层压过程中的形变又要考虑刚性板的表面平整性。因此，除材料选择之外，在设计的过程中需要考虑到刚性板的厚度合适，为保证刚挠部分的涨缩率一致不会出现翘曲。实验证明0．8~ 1．0mm厚度较为适宜。同时，要注意刚性板和柔性板离开结合部位的一定距离放置过孔，以便不会对刚挠结合部分产生影响。
刚柔结合板通过刚性层与柔性层的层压组合实现功能集成，常见结构形式如下：
刚柔结合板整合 FPC 与 PCB 工艺，需同步控制柔性层与刚性层的制造精度，核心流程如下：
1. 设计与 CAM 处理
输入文件：Gerber 文件（含刚性层、柔性层、层压区域）、IPC-2581 格式数据。
工艺规划：
柔性层：划分 PI 基材区域（如 25μm 厚），标注 IVH（层间导通孔）位置。
刚性层：确定 HDI 结构（如 0.5mm BGA 间距），规划激光盲孔（φ0.1mm）。
层压控制：计算 PP 厚度（如 106 型 2mil），确保整板厚度 0.295±0.052mm。
2. FPC 制造（以 25μm PI 基材为例）
步骤：
PI 钻孔：CO2 激光钻 IVH 孔（φ0.075mm），定位精度 ±5μm。
化学镀铜：沉积 1-2μm 铜层，确保孔壁均匀。
图形转移：干膜曝光显影，形成 3/3mil（76μm/76μm）线路。
蚀刻与退膜：酸性蚀刻液（FeCl₃）控制线宽精度 ±10%。
覆盖膜压合：PI 覆盖膜 + 热固胶，180℃固化 1 小时。
3. 刚性板制造（FR4 基材）
步骤：
激光盲孔：UV 激光钻 φ0.1mm 孔，深度控制在 1/3 板厚。
黑化处理：增加铜面粗糙度（Ra≥2.5μm），提升层间结合力。
内层图形：干膜曝光形成 3/3mil 线路，蚀刻精度 ±5%。
层压：预叠合 + 真空压合（180℃/30min），使用 1080 型 PP。
4. 层压结合（以 1+2F+1 结构为例）
工艺：
预对位：Fiducial Mark 视觉对准，精度 ±10μm。
真空层压：
温度：180℃（PI 软化点以下）
压力：3-5MPa（避免柔性层褶皱）
冷却定型：梯度降温（5℃/min），减少内应力。
5. 钻孔与金属化
步骤：
机械钻孔：φ0.2mm 通孔（刚性层），采用 0.1mm 微钻（柔性层）。
PTH（化学沉铜）：
活化处理：胶体钯催化，确保铜层附着力≥1.5N/cm。
全板电镀：电流密度 2-3A/dm²，沉积 25-35μm 铜层。
图形电镀：选择性加厚孔铜至≥30μm，满足 BGA 焊盘要求。
6. 表面处理
刚性区域：ENIG（化学镍金），金厚 0.05-0.1μm。
柔性区域：OSP（有机保焊剂），厚度≤0.5μm，确保可挠性。
1. 设计参数
2. 技术难点与解决方案
层间对准精度：
问题：柔性层易拉伸变形，导致孔位偏移。
方案：使用无胶 FCCL（如 DuPont Pyralux®），层压前预烘烤 PI 基材（120℃/2h）消除内应力。
超薄板厚度控制：
问题：0.295mm 厚度需避免 PP 溢胶。
方案：采用真空层压机，压力分段控制（先 2MPa 预压，再 5MPa 保压）。
BGA 焊盘可靠性：
问题：0.5mm 间距易短路。
方案：使用负性干膜（如 Dupont Riston®），曝光能量优化至 120-150mJ/cm²，确保线宽一致性。
2. 工艺增强
助焊层露铜圈：直径 ≥焊盘直径 + 2mil（0.05mm），便于焊接。
过孔泪滴：在过孔与导线连接处添加泪滴（长度 ≥0.2mm），防止孔裂。
2. 优化建议
非功能区域（如边框）尽量填充实心铜，增强整体刚性。
铜皮边缘倒圆角（R≥0.3mm），减少毛刺引发的短路风险。
1. 孔铜距（Drill to Copper）
最低标准：≥10mil（0.25mm），确保电镀时孔壁与铜皮无间隙。
高可靠性场景：≥15mil（0.38mm），避免湿热环境下的电迁移。
2. 孔到柔性区边缘（Hole to Flex）
推荐值：≥50mil（1.27mm），防止钻孔应力导致柔性层分层。
3. 过孔限制
禁止在结合区使用 PTH（金属化通孔），优先采用激光盲孔（如 IVH）。
2. 特殊要求
折叠屏等高频弯折场景：R ≥3mm，配合 UTG 玻璃增强耐折性。
测试标准：通过 10 万次循环弯折测试（IPC-TM-650 2.4.22F）。