本文轉載自： Cadence楷登PCB及封裝資源中心

本文要點

根據 IPC 6013 標準，柔性板分為單面柔性板、雙面柔性板、多層柔性板和剛柔結合板。

剛柔結合制造過程包括備料、成型、蝕刻、鉆孔、電鍍、柔性板切割和電氣測試等步驟。

剛柔結合制造過程是醫療、航空航天、軍事和電信行業領域構建電路的理想選擇。

由于柔性 PCB 具有重量輕、裝配密度高和小型化等優點，市場對此類 PCB 的需求與日俱增。柔性 PCB 還具有先進的機械設計和出色的電熱性能。柔性 PCB 的普及推動了其他相關產品的發展，如 HDI 柔性 PCB、嵌入式柔性 PCB 以及剛柔結合 PCB。

在這些柔性板的衍生產品中，剛柔結合 PCB 通常用于汽車、醫療、軍事和航空航天工業領域。剛柔結合制造是一個耗時的過程，步驟包括備料、蝕刻、鉆孔和電鍍，然后才是最終的產品制造。本文將探討柔性 PCB，并了解剛柔結合制造過程。

柔性 PCB

由柔性基底材料制成的電路板稱為柔性 PCB。柔性 PCB（或稱柔性板）具有柔性和適應性，可以打造成各種應用場景所需的形狀。與傳統的剛性板相比，柔性板具有諸多優勢，包括：

尺寸小、重量輕

厚度小

電路小型化、組裝密度高

接線錯誤少

靈活，適用于構建彎曲電路

不需要機械連接件

與 3D 互連兼容

機械和電子設計自由度高

信號完整性和電路可靠性高

阻抗控制效果好

適用的工作溫度范圍廣

抗震性能強

適用于惡劣環境

盡管柔性 PCB 具備上述所有優點，但與剛性板或剛柔板相比，材料成本更高。剛柔板兼具剛性和柔性 PCB 的優點，是電路制造的福音。接下來的內容將介紹剛柔結合板和剛柔結合制造過程。

剛柔結合板通常用于汽車、醫療、軍事和航空航天工業領域。

剛柔結合板

根據 IPC 6013 標準，柔性板分為不同類型，其中包括單面柔性板、雙面柔性板、多層柔性板和剛柔結合板。在 IPC 6013 類型 4 下提到了剛柔結合板，兼具柔性板和剛性板的優點。可以將其描述為混合板或剛柔結合板。剛柔結合板分為兩類：

1. 柔性安裝型——這種類型只能在安裝或維修時彎曲一次

2. 動態柔性型——這種類型在使用過程中可多次彎曲

剛柔結合板適用于需要較小尺寸的應用場景——即需要在較小的面積內納入更多元件。剛柔結合板是在 3D 空間中設計的，因此具有更高的空間效率；剛柔結合板可以動態彎曲或折疊，便于在最終產品封裝中形成所需的形狀；剛柔結合板不需要太多互連，維護少，公認地可靠性好；剛柔結合板最常用于醫療、電信和航空航天工業領域。

剛柔結合板適用于需要較小尺寸的應用場景——即需要在較小的面積內納入更多元件。

剛柔結合制造過程

在剛柔結合制造過程開始之前，需要先進行 PCB 設計布局。布局確定后，就可以開始剛柔結合制造過程。

剛柔結合制造過程結合了剛性板和柔性板的制造技術。剛柔結合板是將剛性和柔性 PCB 層層疊加。元件在剛性區域組裝，并通過柔性區域與相鄰的剛性板進行互連。層與層之間的連接則通過電鍍過孔引入。

剛柔結合制造包括以下步驟：

1. 準備基材：剛柔結合制造過程的第一步是層壓板的準備或清潔。無論是否有粘合劑涂層，含銅層的層壓板都要進行預清潔，然后才能投入其他制造流程。

2. 圖案生成：通過絲網印刷或照片成像來完成。

3. 蝕刻過程：附有電路圖案的層壓板的兩面都要浸泡在蝕刻槽中或噴灑蝕刻劑溶液進行蝕刻。

4. 機械鉆孔過程：用精密的鉆孔系統或技術鉆出生產面板中所需要的電路孔、墊塊和過孔圖案。例如激光鉆孔技術。

5. 鍍銅過程：鍍銅過程的重點是在電鍍過孔內沉積所需的銅，以建立剛柔結合板層與層之間的電氣互連。

6. 涂抹覆蓋層：覆蓋層材料（通常是聚酰亞胺薄膜）和粘合劑通過絲網印刷的方式印在剛柔結合板的表面。

7. 覆蓋層層壓：通過在特定的溫度、壓力和真空極限下進行層壓，確保覆蓋層的適當粘附性。

8. 應用強化筋：根據剛柔結合板的設計需要，在額外的層壓流程之前，可應用局部附加強化筋。

9. 柔性板切割：用液壓沖孔方法或專門的沖孔刀從生產面板中切割柔性板。

10. 電氣測試和驗證：剛柔結合板按照 IPC-ET-652 指南進行電氣測試，以確認電路板的絕緣性能、銜接、質量以及性能是否符合設計規范的要求。測試方法包括飛針測試和網格測試系統。

剛柔結合制造過程是醫療、航空航天、軍事和電信行業領域構建電路的理想選擇，因為這些電路板具有出色的性能和精確的功能，在惡劣的環境中更是如此。

審核編輯 黃宇