导言

您现在可能已经制作了硬质 FR4 多层印刷电路板，并对其性能感到满意。您了解它们的结构（FR4、铜层、预浸料等），可能也知道如何在线订购和制作。然而，您意识到项目的互连越来越复杂，空间也越来越有限。您需要的不仅仅是标准连接器来连接电路板。

 

这就是柔性或刚柔结合印刷电路板发挥作用的地方。

 

什么是柔性电路板？

柔性电路板是一种灵活的电路布局，可以帮助您完成空间受限的项目。试想一下，在空间和间隙要求严格的前面板上安装键盘或 LCD（如智能手机或笔记本电脑）。这时，柔性电路板布局就能帮上忙。您可以在项目的非固定部件上使用柔性电路板，如滑动键盘或翻盖外壳。以下是柔性电路板上常用的堆叠配置和材料

柔性电路板堆叠配置示例

单层柔性印刷电路板

1. 覆盖层（保护层）
2. 粘合剂
3. 铜层
4. 粘合剂
5. 聚酰亚胺（基础材料）
6. 加固剂（可选）

双层柔性印刷电路板

1. 覆盖层（保护层）
2. 粘合剂
3. 顶部铜层
4. 粘合剂
5. 聚酰亚胺（基础材料）
6. 粘合剂
7. 底部铜层
8. 粘合剂
9. 覆盖层（保护层）
10. 粘合剂
11. 加固剂（可选）

 

Coverlay 是柔性电路板的保护层，就像刚性电路板上的阻焊层一样。制造商通常使用一种塑料材料（聚酰亚胺）来制作这一层。粘合剂用于将各层粘合在一起。铜层用于布线（与 FR4 印刷电路板上的布线很相似）。这一层通常由轧制退火铜箔制成，因此可以反复弯曲。

 

具有弯曲特性的基材是一种名为聚酰亚胺的塑料材料（与覆盖层相同）。这种材料有助于电路板的弯曲和弧度。可在挠性电路板（FR4 或聚酰亚胺本身）的两端添加刚性材料，这样用户就可以方便地将两端插入连接器。

 

请注意，挠性电路板可以是单层的，也可以是多层的。如果需要多层，可以重复堆叠覆盖层、铜层和聚酰亚胺层。

 

什么是刚柔结合印刷电路板？

挠性印刷电路板固然不错，但将挠性和刚性印刷电路板结合在一起会让事情变得更加有趣。刚柔结合印刷电路板为您的项目提供了无连接器解决方案。这样，您就不再需要 FPC 连接器。这种组合意味着减少了组装过程中的手动连接，并降低了 BOM 清单。您还可以在单个面板组装上创建刚柔结合印刷电路板，从而立即摆脱其他耗时的组装任务。

 

由于刚柔结合印刷电路板既有柔性部分，也有刚性部分，因此其叠层配置非常独特。以下是 4 层刚柔结合电路板的堆叠配置。

刚柔结合印刷电路板叠层配置

4 层铜质刚性印刷电路板面

1. 焊接掩模
2. 顶部铜层
3. FR4（基础材料）
4. 预浸料 -------> 连接线
5. 铜内层
6. 聚酰亚胺
7. 铜内层
8. 预浸料-------->连接线
9. FR4（基础材料）
10. 底部铜层
11. 焊接掩模

 

2 层铜挠性 PCB 面

1. 覆盖层（保护）----->连接线
2. 覆盖层粘合剂
3. 铜内层
4. 聚酰亚胺（基础材料）
5. 铜内层
6. 覆盖层粘合剂
7. 覆盖层（保护）---->连接线

 

在上图中，你会看到在单面板组装中既有刚性又有挠性的叠层。刚性 PCB 应位于柔性部件的两端，而柔性部件则位于这些刚性 PCB 的中间。这些印刷电路板如何相互连接？这是因为刚性印刷电路板的内层存在空隙。刚性印刷电路板的内铜层变成了挠性印刷电路板的铜层。实质上，挠性印刷电路板与刚性印刷电路板融为一体，只是刚性印刷电路板的预浸料与覆盖层和覆盖层粘合剂连接在一起。

 

如何开始制作柔性电路板？

使用任何具有层参数的 PCB 设计软件，您都可以创建柔性 PCB。作为 PCB 设计师，你必须像任何标准 PCB 一样分配 PCB 的层结构。这些层包括铜层（顶部、底部或内部）、阻焊层（顶部和底部）、焊膏层（顶部和底部）、丝印层（顶部和底部）、电路板轮廓等。之后，您可以继续为挠性电路板的铜层布线。柔性电路板的塑料结构很薄，因此在设计时需要特别考虑。

将设计发送给制造商

设计和检查电路板后，您就可以像制作标准印刷电路板一样制作输出。之后，您可以将它们发送给 PCB 制造商。

 

这取决于 PCB 制造商如何加工和制造柔性电路板。为此，您必须与他们沟通并向他们转达您对产出的期望。这些项目包括 FPC 厚度（电路板厚度）、加强筋、覆盖层（阻焊层）颜色、表面光洁度等。

如何指定刚柔结合印刷电路板？

虽然刚柔结合印刷电路板具有独特的堆叠方式和形状，但您也可以在印刷电路板设计软件上像设计标准印刷电路板一样设计它们。需要考虑的关键问题是向制造商转达您想要的刚柔结合印刷电路板的适当堆叠和外形尺寸。为此，您可以利用 PCB 设计软件上的边缘切割或电路板轮廓和其他用户层。这一过程可以确定电路板刚柔部分的边界。

 

例如，您可以在电路板轮廓或边缘切割层上定义柔性部分（也覆盖电路板轮廓）。然后，使用一个用户图层确定刚性电路板的边界。您可以自行决定使用哪种样式。重要的是你已经将边界和堆叠信息转达给 PCB 制造商。

 

 

结论

挠性和刚性挠性印刷电路板是实现项目微型化、移动化和节省空间的好方法。了解它们的结构和制造商如何制作它们是熟悉它们的第一步。设计柔性和刚柔结合印刷电路板与制作刚性 FR4 印刷电路板并无不同，只是您必须明确验证一些重要参数和工艺。这些内容包括堆叠、电路板类型边界、操作流程以及向 PCB 制造商提供的材料。