软硬结合板Rigid-Flex pcb
软硬结合板是一种兼具刚性PCB的耐久力和柔性PCB的适应力的新型印刷电路板，在所有类型的PCB中，软硬结合是对恶劣应用环境的抵抗力最强的，因此受到医疗与军事设备生产商的青睐，我国的企业也正在逐步提高软硬结合板占总体产量的比例。
软硬结合板的分类
若是依制程分类，软板与硬板接合的方式，可区分为软硬复合板与软硬结合板两大类产品，差别在于软硬复合板的技术，可于制程中将软板和硬板组合，其中，有共通的盲孔和埋孔设计，因此可以有更高密度的电路设计，而软硬结合板的技术，则是软板和硬板分开制作后再行压合成单一片电路板，有讯号连接但无贯通孔的设计。
但目前惯用”软硬结合板”统称全部的软硬结合板产品，而不细分两者。
软硬结合板的物理特性
软硬结合板在材料、设备与制程上，与原先软板、硬板各有差异。
在材料方面，硬板的材质是PCB的FR4之类的材质，软板的材质是PI或是PET类的材质，两材料之间有接合、热压收缩率不同等的问题，对于产品的稳定度而言是困难点，而且软硬结合板因为立体空间配置的特性，除XY轴面方向应力的考量，Z轴方向应力承受也是重要的考量，目前有材料供货商对PCB硬板或软板厂商，提供软硬结合板适用的改良型材料，如环氧树脂（Epoxy）或是改良型树脂（Resin）等材料，以符合PCB硬板或软板间的接合问题。
在设备方面，软硬结合板因为材料特性与产品规格的差异，在压合与镀铜部份的设备必需作修正，设备的适用程度将影响产品良率与稳定度，因此跨入软硬结合板的生产前须先考虑到设备的适用程度。
软硬结合板的优点
软硬结合板相较於一般P.C.B之优点:
1.重量轻
2.介层薄
3.传输路径短
4.导通孔径小
5.杂讯少,信赖性高
软硬结合板较于硬板之优点：
1.具曲挠性，可立体配线，依空间限制改变形状.
2.耐高低温，耐燃.
3.可折叠而不影响讯号传递功能.
4.可防止静电干扰.
5.化学变化稳定，安定性，可信赖度高.
6.利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误，并提高有关产品的使用寿命.
7.使应用产品体积缩小，重量大幅减轻，功能增加，成本降低.
软硬结合板的厂商分析
全球软硬结合板的生产区域，集中于欧美和日本，且有产量集中于少数生产者的现象。
北美及欧洲的产品以军事及医疗产品为主，日本最近的应用，偏向DSC、DV或手机的产品应用，另外，在亚洲方面主推手机用软硬结合板的应用，以软硬结合板替代硬板－软板－连接器的组合设计。
全球生产软硬结合板的厂商，具实际量产产品及生产规模者，主要有：CMK、VOGT ELECTRICS、RUWEL、YHI、PARLEX、WURTH ELECTRONICS、NIPPON MEKTRON、INNOVEX、CAREER、DAEDUCK GDS等，可大致分类为：PCB硬板厂、电子零件厂及
软板厂三大领域的厂商。
另外，有部份的PCB厂，其已累积多年的试产及研发经验，但无具体量产产品，可以归属于潜力厂商，虽然在统计数字上看不出其产值，但是可能陆续对市场产生影响力，并且有可能改变往后的软硬结合板市场生态。
分析投入的厂商，以PCB厂和工业零件厂居多，而新加入者，也是以PCB相关厂商最为积极。
显示其产品最接近软硬结合板，其原有产品的功能或应用，与软硬结合板相近，且其跨入的门槛和客户分布，具有一定的关系。
另外，由于软硬结合板产品占各厂的产品比重不高，所以在部份领域的软硬结合板市场尚有开发的空间。
软硬结合板的应用
1.工业用途－工业用途包含工业、军事及医疗所用到的软硬板。
大多数的工业零件，需要的特性是精准、安全、不易损壤，因此对软硬板要求的特性是：高信赖度、高精度、低阻抗损失、完整的讯号传输品质、耐用度。
但因为制程的复杂度高，产出的量少且单价颇高。
2.手机－在手机内软硬板的应用，常见的有折叠式手机的转折处（Hinge）、影像模块（Camera Module）、按键（Keypad）及射频模块（RF Module）等。
手机使用软硬板的优点，一是手机中零件的整合，二是讯号传输量的考量。
目前手机产品，使用软硬板取代原先两个连接器加软板的组合，其在产品中的最大意义，在于可增加手机折叠处活动点的耐用性和长期使用可靠度，故软硬板因其产品稳定度高而备受重视。
另一方面，由于照像手机的流行，加上手机内整合多媒体和IT功能，使得手机内部讯号传输量变大，模块化的需求因应而生。
3.消费性电子产品－消费性产品中，以DSC和DV对软硬板的发展具有代表性，可分「性能」及「结构」两大主轴来讨论。
以性能来说，软硬板可以立体连接不同的PCB硬板及组件，所以在相同线路密度下可以增加PCB的总使用面积，相对可以提高其电路承载量，且减少接点的讯号传输量限制与组装失误率。
另一方面，由于软硬板较轻且薄，可以挠屈配线，所以对于缩小体积且减轻重量有实质的助益。
4.汽车－在汽车内软硬板的用途，常用有方向盘上连接母板的按键、车用视讯系统屏幕和操控盘的连接、侧边车门上音响或功能键的操作连接、倒车雷达影像系统、传感器（Sensor，含空气品质、温湿度、特殊气体调节等）、车用通讯系统、卫星导航、后座操控盘和前端控制器连接用板、车外侦测系统等等用途。
软硬结合板的基本工艺流程
1材料的选择
2生产工艺流程及重点部分的控制
2.1生产工艺流程
2.2内层单片的图形转移
2.3挠性材料的多层定位
2.4层压
2.5钻孔
2.6去钻污、凸蚀
2.7化学镀铜、电镀铜
2.8表面阻焊及可焊性保护层2.9外形加工。
软硬结合PCB
作为台湾地区较大的软体板制造商之一，嘉联
益科技股份有限公司正与联能科技有限公司合 作开发软硬结合板。据了解，嘉联益已于今年 第2季度开始大批量生产软硬结合PCB，初始 的月产能为8,000平方米，主要用于手机和笔记 本电脑。 雅新实业股份有限公司则可能是台湾地区最大 的软硬结合板供应商，月产能达9,300平方米， 大多数用于手机和数码相机。随着需求增加， 该公司计划在明年扩大产能。目前在雅新的销 售额中，软硬结合板只占10%，该公司预计明 年该比例将升至15%。该公司还已与日本夏普 签订了协议，使用夏普的软硬结合PCB技术。
工艺性
除此以外，压合，钻孔，Desmear的操作参数，
也和软板或是纯硬板有所差异，尤其对软板材 料中的胶层，包括Cover layer和Base film 等的 处理更是费事。由于此等胶层的组成主要由改 质环氧树脂所构成，其TG值约为40-60℃，容 易受到生产制程中化学药品的攻击，虽然可使 用Adhesiveless 的2L式材料而免除此类问题， 但除了价格较昂贵之外，而且Cover layer中所 含的胶层，亦无法完全免除，这是目前一般制 作者都会碰到的难题。
都是成本惹的祸
什么样的产品会用软硬板？
对于目前的一般的消费性电子产品，多数还是
以折叠区域的多寡以及空间的限制为主要考量。 只要是折叠式的电子产品，其折弯区域空间不 足时，就有可能采用软硬结合板的设计。 而目前在附有相机的手机，也有相当比例使用 软硬结合板的设计，其主要的考量也是以空间 受限为重要因素。从未来的角度看，凡是高价、 超薄等等的产品会是最有可能使用软硬结合板 的产品。
2003年全球软硬板生产国别分布（依产值比例）
其他 3% 日本 36% 北美及欧洲 49%
PCB设计之Rigid-flex刚柔结合板应用
PCB设计之Rigid-flex刚柔结合板应用PCB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 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。
因此，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。
柔性板的材料俗话说：工欲善其事，必先利其器，所以在考虑一个软硬结合板的设计及生产工艺时，做好充分的准备是非常重要的。
但这需要一定专业知识以及对所需物料特性的了解，软硬结合板所选用的材料直接影响后续生产工艺及其性能。
对于硬板（Rigid）的材料大家都比较熟悉，经常会用到FR4类型的材料。
但用于软硬结合的硬板材料也需要考虑到诸多要求。
需要宜于粘牢，良好的耐热性，以保证受热后刚挠结合部分伸缩度一致而不变形。
一般厂商采用树脂系列的刚性板材料。
对于软板（Flex）材料，选择尺寸涨缩较小的基材和覆盖膜。
一般采用较硬的PI制造的材料，也有直接使用无胶基材进行生产的。
软板材料如下所示：基材（Base Material）：FCCL(Flexible Copper Clad Laminate)聚酰亚胺PI。
Polymide：Kapton(12.5um/20um/25um/50um/75um)。
柔曲度好，耐高温（长期使用温度为260C，短期内耐400C），高吸湿性，良好的电气特性和机械特性，抗撕裂性好。
耐气候性和化学药品性好，阻燃性好。
聚酯亚胺(PI)的使用最广泛。
其中80%都是美国DuPont公司制造。
聚酯PET。
Polyester(25um/50um/75um)。
廉价，柔曲度好，抗撕裂。
软硬结合线路板生产流程
软硬结合线路板生产流程软硬结合线路板（Rigid-flex PCB）是将硬质板和柔性线路板通过某种特殊的设计和工艺结合在一起的电路板。
其具有柔性线路板的优点和硬质板的机械强度，适用于一些较为苛刻的应用环境。
本文将介绍软硬结合线路板的生产流程。
第一步：原材料采购软硬结合线路板的生产需要采购不同材料进行组合。
常用的硬板材料有FR-4玻璃纤维胶片和金属基板，而柔性线路板的材料则为聚酰亚胺（PI）薄膜。
另外，软硬结合线路板需要使用到耐热胶、电镀液、化学试剂等一系列材料。
采购过程需要考虑材料的质量、价格等因素。
第二步：硬板加工硬板加工主要包括板料切割、打孔、开槽、铣槽、压印等工序。
其中，切割是将整块大板材切割成需要的小板材，打孔和开槽是为了排线和安装电子元件，铣槽和压印则是为了在硬板上预留柔性线路板的折弯空间。
硬板加工完毕后，需要进行外层线路图图层的压印。
第三步：柔性线路板制作柔性线路板制作主要包括涂布、印刷、光刻、蚀刻等工序。
首先，将聚酰亚胺薄膜与底材层压在一起形成基板，然后涂布光敏覆铜膜，进行镀铜后，通过光刻和蚀刻去掉不需要的铜层，形成柔性线路图。
最后，在柔性线路板上进行外层线路图的压印。
第四步：软硬结合将柔性线路板与硬板进行组装。
这里需要通过热压技术将两个电路板进行结合，同时也需要将柔性线路板在硬板上预留的折弯空间折弯固定。
同时，需要将钻好孔的硬板和敷铜、打孔的柔性线路板通过导通等几种方式进行连接，使整个软硬结合线路板成为一个完整的电路系统。
第五步：表面处理在软硬结合线路板生产的过程中，通常也会涉及到表面处理。
这是为了保护线路板，提高电路板的性能和使用寿命。
常见的表面处理方法有喷锡、喷金、化学沉积，以及表层防腐等。
第六步：检验和测试软硬结合线路板生产完毕后，还需要进行检验和测试。
这里需要通过目视检查、测试电性能、功能测试等多种方法，对电路板进行全面的检验。
仅当线路板达到规定的标准和要求，才能出厂。
结束语软硬结合线路板的生产工艺相对于传统硬线路板生产工艺更复杂，需要涉及到多个不同的工序和原材料。
PCB软硬结合板技术详述
Application for Rigid-Flex
Application for Rigid-Flex
Application for Rigid-Flex
Application for Rigid-Flex
Application for Rigid-Flex
Application for Rigid-Flex
Plasma/Dimension Control/ Vacuum Lamination Design Rule/Punch/ Lamination Q-Lamination/ Materials/ Clean Room
S/S, D/S-Flex for NB & hinge
TIME
Rigid-Flex Boards Currently and Future Plan
Product Tendency
COG V.S. TAB
SMT mounting
TAB
FPC
Application for Rigid-Flex
( COG + Rigid-Flex) ( To Combine with COF !! )
Product Roadmap
Technology Development
Adhesive 25 PI Film PTH 25 30
12.5 12.5 30 30
Product Structure
Single side + Single side
Coverlay FCCL Bonding Sheet FCCL Coverlay
Adhesiveless Area for Flexibility
Project Application Discussion: Process/Product Feature Status
怎么理解软硬结合板_软硬结合板优点与缺点介绍-华强PCB
怎么理解软硬结合板_软硬结合板优点与缺点介绍-华强PCB
软硬结合板，就是柔性线路板与硬性线路板，经过压合等工序，按相关工艺要求组合在一起，形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。
以往连接2片硬板是采用软板与连接器来作彼此之间的连结。
为了提高硬板与软板间的连接可靠度，直接在印刷电路板(PCB)厂中将软板制作在2片硬板之间，可免除后续做连结的制程，无论是硬板厂商或是软板厂商，目前已可供应软硬结合板。
在终端产品对于轻薄的需求之下，对于软板及软硬结合板的应用范畴会是益趋宽广。
高阶功能智能型手机仍是软硬结合板市场发展的主要驱动力。
由于功能要求更多，如字处理功能强大、收发电子邮件、数字相机画素提升等，手机内软硬结合板的应用增加，静、动态皆可采用软硬结合板设计，未来随着数字电视、微型投影机、地图功能强化等手机功能多元，软硬结合板势必走向整机、模块式的应用。
软硬结合板相关应用领域：
软硬结合板的特性决定了它的应用领域覆盖FPC于PCB的全部应用领域，如：
移动电话，按键板与侧按键等;电脑与液晶荧幕，主板与显示屏等;
CD随身听、磁碟机和NOTEBOOK。
软硬结合板优点与缺点
优点：软硬结合板同时具备FPC的特性与PCB的特性，因此，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。
缺点：软硬结合板生产工序繁多，生产难度大，良品率较低，所投物料、人力较多，因此，其价格比较贵，生产周期比较长。
FPC工艺简介
E/T測试
Testing
以探針测试是否有断／短路之不良现象，以功能 测试检验零件贴裝之品质狀況，确保客戶端使用 信赖度。
作业注意事項：空板测试需视产能作合适设计。 焊零件功能测试需了解各零件测试条件及要求。
沖切 Punching
利用钢模／刀模或雷射切割將客戶设计之外型成 型，將不需要废料和电路板分离。
曝光 Exposure
貼膜完成之材料，利用影像转移之方式， 将设计完成之工作底片上线路型式， 以紫外线曝光，转移至干膜上。 露光用工作底片采取负片方式， 镂空透光之部分即为线路及留铜区。
作业环境：黃光区域； 作业方式：人工对位，治具对位。
菲 林
菲 林 放 大 图
显影 Developing
露光完成之材料，紫外线照射过区域之干膜部分聚 合硬化，经显影特定药水沖洗，可將未经曝光硬化 部分沖掉，使材料铜层露出。经显像完成之材料， 可看出將形成线路之形狀、型式。
双面板doubleside双面线路上下层保护膜双面板底材两面皆有铜箔且要经过镀通孔制程使上下两分层板单面纯胶单面上下层保护膜将两个单面铜箔以纯胶贴合在一起后再经过镀通孔制程使两层导通需挠折之区域纯胶要去除多层分层板multilayer多个单面或双面板纯胶保护膜压合而成钻孔镀铜后各导电层相通
FPC 工艺简介
规格限制： 单面板／单一铜箔：長度限500mm； 双面板／多层板：长度限制500mm；
机械钻孔 NC Drilling
一般电路板为符合客戶设计要求及制程需求，都会 在材料（单／双面板）上以机械钻孔方式钻出定位 孔、测试孔、零件孔等。 机器设备：大量钻机和龙泽7头钻； 机器限制：微孔minφ=0.25 mm； 钻孔型式：圆孔、铣槽孔、 圆孔扩孔； 孔位精度：±0.05 mm；
PCB行业之软硬结合板的设计制作与品质要求
Bond-ply 具有粘结作用的绝缘组合层
软硬结合板的材料
4. Conductive Layer (导电层)
• Rolled Annealed Copper (9m/12m/17.5m/35m/70m) (压延铜) – High flex life, good forming characteristics. (柔曲度好，良好的电性能)
➢ Sample project - Camera Module ➢ Structure (1+2F+1) HDI ➢ 4 layered Rigid flex ➢ Double-sided flex inner layer core ➢ With shielding film
软硬结合板的用途总结
ＳＦ－ＰＣ５０００ ２2μm
7 Layers 0.3mm 0.125mm 0.45mm Single side FCCL Air Gap
软板的用途
Application – Medical Hearing Aid 医疗助听器
➢4L Flex with HDI and Cu Filling for Blind Via
Top Side
High flex life, high thermal resistivity. (柔曲度好,耐高温)
离型膜/纸
热固胶
介电材料
主要作用是对电路起保护作用,防 止电路受潮、污染以及防焊
Adhesive胶 介电材料PI
软硬结合板的材料
2. 1) 其他的保护膜/覆盖膜材料
2) Flexible Solder Mask (挠性的感光阻焊油墨) Most cost effective, lower flex life, better for registration . (廉价，
软板及软硬结合板烘烤参数建议
Recommendation f or b aking o f F lex a nd R igid-‐Flex P CBDue to the fact that nearly all Flex and Rigid-Flex boards are constructed with polyimide inside and that this material is highly hydroscopic in its form, it is strongly recommended to bake the boards to reduce the amount of moisture inside the boards before any type of soldering operation. Without such baking there is risk of delaminating, inner-layer separation or cracking of the hole walls.Below is a recommendation for different surface treatments.HASL, L ead-‐free H ASL a nd E NIGFlexible b oard:Minimum 2 hours at 105° CRigid a nd R igid/Flex P CB’s F R-‐4 a nd P olyimide:PCB's up to 1.0 mm thickness: minimum 2 hours at 120° CPCB's up to 1.8 mm thickness: minimum 4 hours at 120° CPCB's up to 4.0 mm thickness: minimum 6 hours at 120° CRigid a nd R igid/Flex P CB’s w ith P olyimide / T hermount®:All PCB thicknesses: minimum 6 hours at 135° CDwell or hold time between baking and soldering is dependant upon the storage conditions. At 50 % relative humidity the recommended hold time is maximum 8 hours, yet if the boards can be stored in vacuum or within oven at 35°C, then this 8 hour limit can be prolonged.Oven c onditionsBasking should take place in clean oven to prevent any form of contamination during the baking process. The boards should also be placed in the oven in such a way that the air can circulate freely around the boards during the baking time.Solderability c oncernsAll baking can be considered as advanced ageing and therefore may affect the solderability. Therefore the given and temperature above must be seen only as recommendations and the customer shall take responsibility to approve the processImmersion T in, I mmersion S ilver a nd O SPSince all of these surface treatments are very sensitive finishes, normal baking is not recommended.Baking in vacuum oven (below 50 mbar) may be performed at lowered temperatures and reduced times. In all such cases the customer have there own responsibility to approve their processFor further reading on surface finishes please visit and download the PCB Surface Treatments presentation。
软硬结合板
三、我司所量产的六款软硬结合板 的良率统计表
序 号
华大料号
定单量 生产时间 生产良率
1 D2-005C001 17.085k 16天
75%
2 D2-005C007 2.02k 11天
85.4%
3 M3-008C0100 9.7k
13天
80%
4 M3-008C0119 7.92k 10天
• 3.10--其它特殊情况需要协商处理。
设计示意图
采用点状设计 菲林
七、一些不良品图片
硬板（FR-4）结构图片
讨论：
• 目前硬板流程有两种： • 一种采用激光切割， • 另外一种采用锣机锣槽开窗 • 激光切割的方式沉铜时不需要保护内层覆盖膜，
而锣槽开窗的方式沉铜时需要保护内层覆盖膜， 目前对策是贴红胶带保护，以后量大，还是要贴 红胶带作业？
• （一）、两层软硬结合板： • 华大料号：D2-005C001，D2-005C007 • D2-005C007set图
（二）、三层软硬结合板：
华大料号：M3-011C0119， M3-011C硬结合板
华大料号：M4-011C0390， M4-011C0436， M4-011C0753， M4-011C0754， M4-029C0164
• 3.4--外层线路菲林（GTL面和 GBL面）增加保护内层线路pcs 光学点保护点；
• 3.5--如遇到过渡区有金手指的 产品结构设计保护点；
设计示意图
pcs光学点保护 点
• 3.6--对于走图形电镀工艺的板, 图 形菲林导通孔孔环要比线路导通孔 单边≧0.075mm，同时要保证孔环 边最小间距≧0.075mm；
– 导通孔到产品硬板边缘（过渡区边缘）最小距 离为0.7mm以上，
软硬结合板简介及关键参数介绍
2
3 4 5 6 7 8 9
d
d d c a b b b
Shield can (edge of ground) to board edge spacing
Ground plane to board edge spacing Power plane to board edge spacing Trace (edge of trace) to board edge spacing Micro-via (edge of pad) to board edge spacing Plated through hole (edge of pad) to board edge spacing Non plated through hole to board edge spacing (no pad) Buried via (edge of pad) to board edge spacing
13
I
Milling path
Rigid/Flex
1.00mm
0.80mm
H I Rigid PCB G
F
Flex area
Rigid PCB
18
Design Rule
Mechanical design at transition zone:
Item Design Issue UMT Standard Guideline UMT Advanced Guideline
COPPER Adhesive PI 銅箔基板 (FCCL)
＊以單面板為例 3L-FCCL 2L-FCCL
COPPER
PI
銅箔基板 (FCCL)
4
Material Introduction
2-1.聚亞醯胺薄膜簡介