剛撓結(jié)合板(Rigid-Flex PCB)是一種將剛性電路板與柔性電路板通過多次層壓工藝緊密結(jié)合的復(fù)合電路板結(jié)構(gòu)。剛性區(qū)域負責(zé)元件的安裝與支撐,柔性區(qū)域則可以彎折或折疊,用于連接不同功能模塊。其核心優(yōu)勢在于兼具剛性電路的穩(wěn)定性和柔性電路的可塑性,實現(xiàn)高密度互連與三維布線。
材料方面,剛性部分常采用FR-4或高頻高速基材,柔性部分則多使用聚酰亞胺(PI)薄膜,配合覆蓋膜與補強板提升耐彎折性能。
工藝流程與關(guān)鍵要點
層壓工藝
剛板與柔板需要經(jīng)過多次熱壓結(jié)合。工藝中必須保證膠片流動均勻,避免出現(xiàn)氣泡與分層問題。無膠壓合技術(shù)近年來逐漸應(yīng)用,能減小介質(zhì)厚度,提升信號傳輸性能。
對位精度
剛?cè)峤Y(jié)合區(qū)域要求對位公差極小,通常在±25μm以內(nèi)。對位不良會導(dǎo)致電路層錯位,從而影響過孔導(dǎo)通與電氣性能。
過孔連接
柔性區(qū)域由于反復(fù)彎折,過孔設(shè)計必須避免應(yīng)力集中。常見方式包括采用激光鉆孔+電鍍填充、過孔避讓設(shè)計等,以提升使用壽命與可靠性。
開窗與補強處理
柔性部分在需要焊接的焊盤位置需進行覆蓋膜開窗,同時通過補強板來支撐接口區(qū)域,保證插拔時的機械強度。
電氣與機械可靠性測試
完成加工后,需要進行彎折試驗、拉伸試驗及電氣性能測試,驗證其在長期使用中的穩(wěn)定性。
設(shè)計要點與注意事項
信號完整性:高速信號布線要避免柔性區(qū)折彎處的阻抗突變。
彎折半徑:設(shè)計時需確保柔性段彎折半徑≥板厚的6~10倍,避免銅箔開裂。
過渡區(qū)設(shè)計:剛?cè)峤Y(jié)合過渡區(qū)應(yīng)避免銳角,采用階梯式或圓弧過渡。
散熱與強度:對于功率器件區(qū)域,可通過增加銅厚與散熱通孔來改善熱管理。
應(yīng)用場景與發(fā)展趨勢
剛撓結(jié)合板廣泛應(yīng)用于航天、醫(yī)療、精密儀器、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域:
航天設(shè)備中,減輕重量、提升抗震性能;
醫(yī)療器械中,如內(nèi)窺鏡、植入式裝置,可在狹小空間靈活布線;
精密儀器中,實現(xiàn)高密度互連與三維組裝。
未來趨勢包括無膠壓合、高頻高速剛?cè)峤Y(jié)合板、多層異構(gòu)堆疊結(jié)構(gòu)的發(fā)展,進一步拓展其在5G、汽車電子和智能終端中的應(yīng)用。