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Rigid-Flex 软硬结合板

  • 超20年的软硬结合PCB制造经验
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  • 7/24 现场销售和技术支持
  • 72小时软硬结合 PCB加速服务

软硬结合PCB与柔性印刷电路板PCB

柔性印刷电路板具有柔性的特点,可以弯曲和成形以适应设计。


软硬结合板是软硬结合的PCB,兼具刚性PCB的耐用性和柔性PCB的适应性。


为什么需要软硬结合板PCB?

软硬结合板 PCB 可以帮助您解决减少空间的问题,确保您的产品能够在恶劣的条件下表现良好,并确保它们具有成本效益。

  • 软硬结合PCB使您能够使用更少的部件和互连并承担更积极的设计挑战,因为软硬结合PCB是解决许多设计问题的灵活解决方案。

影响软硬结合PCB成本的因素有哪些?

在制造软硬结合电路板时,您可能需要考虑成本优化。 我们将让您了解影响软硬结合PCB成本的因素:

  • 1.材料选择
  • 2.PCB板尺寸
  • 3.完成(HASL,ENIG)
  • 4.最小痕迹和空间
  • 5.PCB的厚度
  • 6.独特或定制规格
  • 7.定制要求

软硬结合 PCB:终极指南


今天的指南探讨了刚挠结合 PCB 的所有基本方面。它旨在为 OEM 企业和大型软硬结合PCB印刷电路板提供深入的分析和对 PCB 采购的见解。本文将详细解析Rigid-Flex软硬结合PCB印刷电路板:


什么是Rigid-Flex软硬结合印刷电路板(PCB)?


  • 软硬结合板的优势

  • Rigid-Flex软硬结合印刷电路板的缺点

  • Rigid-Flex软硬结合PCB的类型

  • 软硬结合PCB材料

  • Rigid-Flex软硬结合 PCB 设计和布局过程

  • 选择Rigid-Flex软硬结合 PCB 设计软件

  • 循序渐进的Rigid-Flex软硬结合设计流程

  • Rigid-Flex软硬结合PCB设计

  • Rigid-Flex软硬结合 PCB 制造工艺

  • Rigid-Flex软硬结合PCB制造工艺

  • Rigid-Flex软硬结合PCB组装工艺

  • Rigid-Flex软硬结合电路规格

  • 选择Rigid-Flex软硬结合PCB电路板制造商

  • Rigid-Flex软硬结合PCB应用

  • 结论


什么是Rigid-Flex软硬结合 PCB?


Rigid-Flex软硬结合印刷电路板是由刚性和柔性电路基板组成的电路板。Rigid-Flex软硬结合板通常由多层柔性基板组成。然后将这些柔性基板连接到一个或多个刚性板上。这种附件是在内部或外部完成的。Rigid-Flex软硬结合板的预期应用对于确定如何完成连接至关重要。通常,柔性组件被设计为始终具有柔性。这种灵活性在需要额外空间的角落和区域很有用。刚性基板适用于需要额外支撑的区域。借这些功能,可以确保这些Rigid-Flex软硬结合板在制造和安装过程中可以弯曲。此外,您可以使用 3D 软件应用程序来实现这一点。这最终增强了预期应用所需形状的实现。


Rigid-Flex软硬结合板的优势


Rigid-Flex软硬结合 PCB 的一些主要优点包括:


Rigid-Flex软硬结合电路板固有的灵活性使得为现有设备制造电路板成为可能。这与在考虑电路板规格的同时制造设备形成对比。

轻巧——由于Rigid-Flex软硬结合 PCB 具有柔韧性,因此它们也很轻巧。

紧凑性降低了包装尺寸——刚性基板增强了这些板的紧凑性。这通知了减小的包装尺寸。

适合更小和狭窄的区域——刚挠结合印刷电路板也足够灵活,可以适应狭窄和更小的区域。这导致产品小型化。


本质上,它可以轻松弯曲和折叠。这使它们能够适应更小的设备。


无焊点带来的可靠性——在其设计中,Rigid-Flex软硬结合印刷电路板没有焊点或连接器。它也没有接触卷曲。此功能可确保由这些板构成的应用程序的可靠性和完整性。

减少电路故障——刚性和柔性电路的集成导致互连的最小化。这对于在最终应用中减少电路故障大有帮助。

良好的热稳定性——电路板在组装过程中使用聚酰亚胺。考虑到聚酰亚胺具有出色的热稳定性,它们可以承受极端温度。这使其成为军事和国防应用制造的首选。

由于材料要求低而具有成本效益——正如我们之前所见,Rigid-Flex软硬结合 PCB 需要的组装材料相对较少。由于降低了采购和制造成本,这有助于提高成本效益。

承受恶劣环境条件的能力——刚挠结合板还具有抵抗和承受不同环境条件的能力。这些包括辐射和紫外线照射。它们还对刺激性化学品和油类具有很强的抵抗力。

允许在两侧安装组件——在电路板的设计过程中,它们的制造方式可以在两侧进行表面安装。


Rigid-Flex软硬结合印刷电路板的缺点


需要和精心制造——Rigid-Flex软硬结合 PCB 的制造涉及两种不同的基板。这些包括刚性和柔性基板。这使得生产复杂且耗时。

复杂的制造过程——与其他更简单的印刷电路板不同,制造过程很复杂。这需要使用有效且合适的软件。这使得生产成本昂贵。

生产是劳动密集型的——Rigid-Flex软硬结合印刷电路板的生产也是材料和劳动密集型的。这是由于 PCB 的敏感性以及刚性和柔性基板固有的变化造成的。

Rigid-Flex软硬结合PCB的类型

一些最常见的Rigid-Flex软硬结合 PCB 类型包括:


·单面Rigid-Flex软硬结合板


单面Rigid-Flex软硬结合电路板只有一层导电材料。电路板的另一面为电路板上的各种电子元件提供了空间。单面Rigid-Flex软硬结合 PCB 由一层刚性和柔性基板结合在一起组成。与其他类型的Rigid-Flex软硬结合电路板不同,它们易于设计和制造。


·双面Rigid-Flex软硬结合印刷电路板PCB


在Rigid-Flex软硬结合 PCB 中,它们由一层刚性基板和另一层柔性基板制成。刚性层有助于提高紧凑性,而柔性基板有助于提高柔韧性。双面Rigid-Flex软硬结合电路板还允许更多的布线。这是通过在两层之间交替的通孔实现的。双面Rigid-Flex软硬结合 PCB 因其灵活性和减小电路板尺寸的能力而受到青睐。


多层刚性柔性PCB


这些是Rigid-Flex软硬结合电路板,具有两个以上基板中的任何一个的两个以上导电层。基板作为彼此之间的绝缘体。


基板和覆盖层


一些最常见的基材和覆盖层包括:


·基材


Rigid-Flex软硬结合电路最常用的材料是编织玻璃纤维。环氧树脂用于彻底浸渍这种玻璃纤维。


然而,用环氧树脂浸渍的玻璃纤维具有可疑的质量。这是因为它几乎无法抵抗突然和持续的振动。


它也是一个很差的减震器,不能支持不断的运动。由于这些原因,在制造Rigid-Flex软硬结合电路板的过程中,使用了以下材料:


·聚酰亚胺


这是首选,因为它是通用的。它也很坚固,可以承受振动和不断的运动。


聚酰亚胺还可以耐热。这使其成为用于温度波动的应用的最佳选择。


·涤纶(PET)


PET因其弯曲能力和理想的电性能而被优选。它还具有耐化学性和防潮性。这意味着它可以在恶劣的工业环境中使用。


当使用正确的基材时,可以确保其强度和使用寿命是理想的。它考虑了诸如热阻和尺寸稳定性等因素来获得正确的基板。


其他需要考虑的因素包括耐化学性和柔韧性。


涂料


覆盖层——这些是通过将柔性薄膜与适当的粘合剂组合而成的。该覆盖层在刚性-柔性 PCB 的组装中发挥了许多作用。它为组件提供全方位的保护。


其次,它提供对电路区域的访问。这些包括进一步处理的电路焊盘。第三个作用是补充电路的可靠性和灵活性。


覆盖层——在某些情况下,不使用覆盖层。在这种方法中,在电路表面涂上一层薄薄的液体。


使用的液体是丙烯酸酯环氧树脂。在其他情况下,使用丙烯酸酯化聚氨酯。


丝网印刷法是最常用的。涂层通常是热固化的。


导体材料

刚挠结合板的导体材料


对于Rigid-Flex软硬结合 PCB,铜是电路板组装的首选材料。这种偏好是由于它是一种良好的电导体并且具有很高的可加工性。该工艺中使用了两种类型的铜箔。电解铜箔就是其中之一。第二种使用的是轧制铜箔。这些箔在重量和厚度上都有变化。


软硬结合结合板的导体材料


在组装过程中使用之前,对电路板进行表面处理。这是通过在箔片上涂上一层薄薄的锌来完成的。这提高了箔的使用寿命。


铝箔也进行了化学处理。这增加了粘合性并增强了结合的强度。它还可以减少键降解的机会并提供抗氧化保护。


粘合剂


PCB的部分


为了获得更长的刚性-柔性 PCB 的使用寿命和使用寿命,粘合剂是必不可少的。粘合剂确保在导体材料和基板之间建立牢固的连接。有几种粘合剂可用于制造Rigid-Flex软硬结合板。这些包括:


·聚酰亚胺胶粘剂


这种粘合剂与生俱来的耐温性使其最适合该任务。它可以抵抗高达500摄氏度的温度。这种高耐热性使其成为许多敏感应用的首选。


其中包括军方在国防行动中使用的应用和发电中使用的应用。


由于它们能够适应热膨胀,它们也常用于多层电路中。


·聚酯胶粘剂


与聚酰亚胺粘合剂相比,这些粘合剂相对便宜。它们在制造简单的刚性柔性电路时是最优选的。


它们还具有相对较低的粘合强度。聚酯粘合剂也不太可能抵抗高温和不可预测的温度。


然而,最近,它们以修改后的形式出现。这使他们能够提供耐热性。


修改还增加了多功能性的机会。这使得它们在多层电路板的组装中可靠。


· 丙烯酸粘合剂


这些粘合剂比较优越。它们具有出色的热稳定性,可以抵抗腐蚀和化学物质。它们非常容易应用并且相对便宜。结合它们的可用性,它们在制造商中很受欢迎。


·环氧树脂


在Rigid-Flex软硬结合电路的制造中,这可能是最常用的粘合剂。它们同样具有抗腐蚀和抗高温和抗变化的能力。


它们也非常灵活,并具有出色的粘合稳定性。添加少量聚酯以增加柔韧性。


绝缘


在Rigid-Flex软硬结合 PCB 中,最常用的绝缘体是聚酰亚胺薄膜。它用于单金属层柔性电路的基层。聚酰亚胺也用于多层电路的内层。


FR-4 和预浸料结合起来形成预期的绝缘层。这是在Rigid-Flex软硬结合电路的刚性部分完成的。


Rigid-Flex软硬结合 PCB 设计和布局过程,PCB设计和布局是印刷电路板制造过程中的一个重要阶段。


以下是您需要了解的一些关键要素:


Rigid-Flex软硬结合 PCB 设计指南


在设计刚性柔性电路时,您必须尽可能遵守设置规则。制作拐角时,请确保它们没有弯曲。但是,当必须进行弯曲时,您必须确保弯曲是弯曲的,而不是尖锐的。更改走线宽度时,必须确保逐步完成。突然改变这一点很可能会导致一个弱点。为了降低成本并增加电路的灵活性,必须使用至少两个柔性层。


刚性柔性 PCB 布局指南


要成功创建Rigid-Flex软硬结合 PCB,需要遵守许多准则。


·走线宽度

刚性柔性 PCB 设计和布局


必须使用走线宽度计算器来获得关于走线宽度和柔性部件之间间距的正确结果。焊盘应以泪珠或圆形样式完成。这也应该适用于轨道。


·环圈及焊接面


还必须确保环形圈甚至焊接表面都做得很大。应使用加强筋实现所需的厚度。此外,您必须在刚性柔性电路中的柔性电路板上应用覆盖层。这为外表面的导体提供了保护和绝缘。在焊接过程中,覆盖层对于在焊接完成时约束和保持焊盘至关重要。制造商必须确保所使用的垫包括锚定刺。这些对于确保在组装过程中材料和铜之间不存在分离至关重要。然后应在焊盘上进行圆角化。这将有助于减少应力点,并减少弯曲过程中断裂的机会。


· 方法


电镀过孔必须金属化。这可以通过充当导电层和柔性电路之间连接的孔来实现。盲孔旨在连接内层,而不是通过电路。也可以使用埋孔。这些连接每个内部层,但忽略外部层。使用这些不同类型的过孔可能会增加电路中的空间。


过孔种类


这为添加各种组件焊盘提供了空间。该空间还可用于跟踪路由。在Rigid-Flex软硬结合 PCB 的柔性电路上,必须避免在柔性基板上使用通孔。在必须使用它的情况下,建议将它们放置在不会弯曲的区域。在计算刚挠电路的弯曲半径时,应强调精度。这将帮助您确保没有破损。从电镀通孔测量,最小弯曲半径应为 0.05 英寸。与材料相比,它也应该厚十倍。如果观察到这一点,那么您将得到一个运行良好的电路的保证。弯曲电路时,您应该避免在拐角处这样做。铜迹线只有在与柔性电路弯曲成直角时才能有效工作。使用弯曲迹线时应避免这种情况。这是因为当结束的时间到来时,它可能会对铜迹线施加压力。当在板上进行急剧弯曲时,可能会在覆盖层上形成皱纹。弯曲也可能引起拉伸。在此过程中,覆盖材料可能会被撕裂。这也可能会破坏弯曲外部的导体。电路板上的急剧弯曲会导致覆盖层起皱。它还可能导致拉伸,进而导致覆盖材料撕裂,以及弯曲外侧的导体断裂。为了使弯曲更可靠,建议您减少弯曲的厚度。


要实现这一点,您首先需要减小电介质厚度。您还应该平衡弯曲轴两侧的重量。您还应该避免在每一层上将导体堆叠在一起。相反,您可以选择在所有图层上错开它们。为了排出Rigid-Flex软硬结合吸收的水分,您必须干燥所有水分。由于聚酰亚胺会吸收水分,因此很可能存在水分。这在 120 摄氏度左右被驱逐了四个完整小时。干燥后,焊接和贴装过程可在八小时内完成。


选择Rigid-Flex软硬结合 PCB 设计软件


在Rigid-Flex软硬结合 PCB 的制造中,建议设计人员使用最合适的软件来进行工作布局。有缺陷的布局可能会导致刚挠结合板的效率低下。PCB设计软件界面PCB设计软件界面,在Rigid-Flex软硬结合设计中,存在许多 ECAD 软件。这些软件让您有机会有效地设计电路板。他们还将帮助您微调设计。这将允许您更改电路板轮廓。ECAD 软件还可以在尽可能短的时间内为您提供可靠的电路板。该软件还具有 3D 选项,这对于设计弯曲和其他敏感组件的可靠性至关重要。ECAD 软件还能够更改宽度迹线。这是通过在刚性和柔性组件上都容纳信号的方式完成的。任何具有这些品质的Rigid-Flex软硬结合设计软件都可以确保您进行有效的设计。您还可以从众多可用的 PCB 设计软件中进行选择。


循序渐进的Rigid-Flex软硬结合设计流程


步骤1:准备基材。


在制造过程开始之前,必须彻底清洁层压板。这种预清洁是必不可少的,因为使用的铜线圈通常具有防锈功能。这通常由供应商完成以提供抗氧化保护。但是,这会损害刚性-柔性 PCB 的制造。因此必须将其删除。这是在遵循多个步骤后实现的。第一步是将铜线圈浸入酸性溶液中。或者,可以用酸喷洒铜线圈。然后对从第一步获得的线圈进行微蚀刻。过硫酸钠用于处理铜线圈以实现这一目标,此外,第三步涉及对线圈进行全面涂层。这是使用各种氧化剂来实现的。这有助于防止粘附和氧化。


第 2 步:电路模式的生成


在此步骤中,创建电路图案。您必须使用两种主要技术来实现此目的。这些包括:丝网印刷——这种方法是首选,因为它能够产生所需的电路图案。这归因于它能够准确地沉积在层压板的表面上。照片成像——这是最古老的技术。但是,它仍然是在层压板上描绘电路迹线的常用方法。该技术确保由预期电路组成的干燥光致抗蚀剂膜放置在层压板上。所得材料暴露于紫外线下。随后,将光掩模上的图案转移到层压板上。薄膜以化学方式从层压材料中去除。这使层压板具有预期的电路图案。


第 3 步:蚀刻电路图案


蚀刻包含电路图案的铜层压板。Rigid-Flex软硬结合 PCB 的制造商通常通过将层压板浸入蚀刻槽中来实现这一点。或者,他们使用适当的蚀刻剂溶液喷洒它们。为了获得所需的结果,同时对两侧进行蚀刻。


第 4 步:钻孔过程


蚀刻后,下一步是钻孔。在这一步中,钻孔、焊盘和通孔被钻孔。要钻出精确的孔,您必须确保钻孔工具能够保持高速。在创建超小孔时使用激光钻孔方法。


第 5 步:通孔电镀


在Rigid-Flex软硬结合制造中,这是一个必须非常小心和精确地处理的步骤。在钻出所需的孔后,将铜沉积在其中。然后对它们进行化学镀层。最终结果是跨层形成电互连。


步骤 6:覆盖层或覆盖涂层的应用


保护柔性电路的顶部和底部都非常重要。这是通过应用覆盖层来完成的。这一点的重要性在于提供对恶劣环境的保护。这种覆盖层还提供对刺激性化学品甚至溶剂的保护。用粘合剂增强的聚酰亚胺薄膜是用作覆盖层的最优选材料。丝网印刷可以将覆盖层压印在表面上。然后通过紫外线照射完成固化。在覆盖层的层压过程中施加了特定的热量和压力限制。覆盖层材料和覆盖层之间的区别很明显。覆盖层是一种层压薄膜,而覆盖层是指可以直接应用于基材表面的材料。涂层的类型是通过考虑许多因素来确定的。


这些因素包括制造过程中使用的方法和使用的材料。应用领域也被考虑在内。这两种涂层对于增强整个组件的电气完整性都是必不可少的。


第 7 步:剪掉 Flex


这是指从完成生产的面板上切割每个柔性板。这一步在Rigid-Flex软硬结合生产中是必不可少的。因此,它必须谨慎和精确地进行。在Rigid-Flex软硬结合的大批量生产中,应用了液压冲压技术。


第 8 步:电气测试和验证


电路板通过了多项电气测试。电路性能等因素受到审查。还使用设计规范作为阈值来评估质量。Rigid-Flex软硬结合PCB设计,使用传统方法设计Rigid-Flex软硬结合 PCB 时,您需要将组件安装到刚性部件上。其他可安装部件包括连接器和底盘。这意味着柔性电路将仅充当互连器。这对于减轻质量和增加抗振性至关重要。这是过去常用的。在最近的过去,改进的设计出现在Rigid-Flex软硬结合 PCB 的设计中。今天的元件扫描被安装在柔性电路区域。这意味着今天可以制造比过去更复杂的多层 PCB。然而,这带来了新的挑战,必须在设计过程中加以缓解。在钻孔和布线时可能会出现这些挑战。

柔性电路中的弯曲线可能会影响布线。因此,您应该避免将组件放置在折弯线上。在组件正确放置在弯曲线上的情况下,可能会产生机械应力。


这将影响表面贴装焊盘和通孔。可以进行通孔编织以减轻这种压力。您还可以使用额外的覆盖层来加强垫支撑。这将有助于固定垫。要减少压力,请使用阴影多边形。这对于在柔性电路上传导接地层时保持灵活性至关重要。使用弯曲走线而不是使用 90° 或 45° 角。更改走线宽度时,请使用泪珠图案。这些做法将帮助您减少这两个压力点。对于双面Rigid-Flex软硬结合 PCB,您可以错开顶层和底层。这将防止走线相互重叠,从而增强 PCB。


Rigid-Flex软硬结合PCB设计


布线迹线也应垂直于弯曲线弯曲。这也将减轻压力。在设计过程中,还必须考虑可能影响两个电路的机电因素。您应该关注弯曲半径与厚度的比率。当弯曲过紧时,柔性板上的故障几率会增加。当弯曲厚度增加时也可能出现这种情况。确保柔性材料的厚度至少为弯曲半径的十分之一。不要沿着外弯拉伸柔性电路。您还应该避免沿着内弯拉伸它。弯曲区域的导体厚度可能会影响可靠性。仅使用垫子编织以减少厚度和机械应力。


Rigid-Flex软硬结合 PCB 制造工艺


刚挠印刷电路板


Rigid-Flex软硬结合PCB制造过程涉及一系列程序。以下是您需要了解的有关印刷电路板制造过程的一些最关键的方面:Rigid-Flex软硬结合组件是 PCB 正常运行所需的基本部件。您绝对缺乏自己制作所有组件的能力。你能做的最好的就是外包他们。即使在制造相同 PCB 的公司中,这种情况也很常见。


印刷电路板组件


采购 PCB 组件的第一步是准备通常称为 BOM 的材料清单。这将列出生产刚性柔性 PCB 所需的所有组件。此外,这将帮助您采购组件,并将成为减少遗漏的参考点。然后,您可以继续寻找组件的来源。这些组件由许多授权经销商生产。您必须确定并联系最适合您需求的经销商。在这一点上考虑了许多因素。确保您采购的经销商有权制造组件。应考虑经验、定价、保修甚至保证等因素。还应考虑运输。当您考虑所有这些时,您将处于获得满足您需求的组件的合适位置。


Rigid-Flex软硬结合PCB原型工艺


非常敏感的应用由Rigid-Flex软硬结合电路板制成。因此,在投入生产之前必须创建原型。在成熟的Rigid-Flex软硬结合制造商的帮助下,您可以制作出最好的原型。根据他们的经验,他们将使过程变得简单。Rigid-Flex软硬结合原型设计涉及许多步骤。

刚性柔性 PCB 原型设计


第 1 步:设计


您首先必须提出Rigid-Flex软硬结合 PCB 的预期设计。可以借助必要的软件进行设计。


第 2 步:原理图设计


这提供了制造商将使用的预期设计的描述。这需要在生产过程中使用的组件的详细信息。它还提供了电路板功能的详细信息以及组件的放置方式。请记住,它还详细说明了预期的面板尺寸和网格。这使得设计的第一阶段。进行初步检查以确定是否存在缺陷。如果有的话,他们会被纠正。然后运行模拟以确保电路板正常工作。然后将电子设计转换为网表。这说明了添加的组件中固有的互连性。建议定期对设计进行这些检查,直到流程结束。因此,随着时间的推移,您将能够解决新出现的问题。这将保证您的设计流程高效。


第 3 步:物料清单


这是您打算在生产过程中使用的材料和组件的列表。它通常被称为 BOM 或物料清单。在您将与制造商合作的情况下,此列表将成为他们的参考点。BOM 提供了组件的所有基本细节。它详细说明了数量,即以数量表示所需组件。其他细节包括参考标志、每个组件的价值和每个组件的位置。完成 BOM 和原理图后,组件和布局工程师都会收集必要的零件。


第 4 步:路由设计


然后通过迹线设计路由。这将用于连接Rigid-Flex软硬结合电路中的所有元件。规划路线时需要考虑许多因素。其中包括检查功率水平和噪声灵敏度。信号噪声的产生也是一个需要考虑的因素。刚性柔性电路设计中使用的软件程序使用网表。大多数程序都能够根据预期的层数计算最大路线数。由于存在大量组件,这需要一段时间,尤其是对于Rigid-Flex软硬结合 PCB。


第 5 步:检查


对于功能问题,必须在将重点转移到制造阶段之前不断检查设计。散热问题是必须解决的一些主要问题。铜厚度的热路径和变化会导致不可预测的温度。还必须执行电气规则检查。设计和布局也必须受到审查。


第 6 步:制作照片胶片


请参考您之前提供的设计,制作Rigid-Flex软硬结合 PCB 的照片胶片。您可以借助每一层的绘图仪和电路板的阻焊层来实现这一点。确保胶片是一张印有电路板照片负片的塑料片。这标记了将是导电部件和非导电部件的部件。


第 7 步:打印内层


在此步骤中,您将使用铜应用基板材料。首先,将铜预先粘合到基板上。随后,施加光刻胶层。这在使用紫外线硬化期间是必不可少的。暴露于紫外光后,未硬化的光刻胶是去除剂。留下硬化的光刻胶覆盖并保护铜的指定点。然后,您可以去除硬化的光刻胶。这将在设计规定的确切位置向您显示铜。


第 8 步:对齐图层


对于多层刚挠结合电路板,需要对齐和打出精确的定位孔。你必须完美地对齐它们。这是必不可少的,因为一旦合并所有层,就不可能纠正内层。


步骤 9. 将图层融合在一起


在这一步中,您将把弹性层和刚性层融合在一起。这是在两个不同的阶段实现的。第一阶段是分层,第二阶段是粘合。在第一步中,您首先将外层放置在对齐盆的顶部。然后,您将堆叠衬底层。随后是铜片和更多外层材料的堆叠。在该层上,堆叠铝箔,然后是铜压板。生成的层可以安装在固定在钢台上的销钉中。在第二步中,使用键合机加热堆叠。在这个计算机辅助过程中,然后施加压力,然后在堆栈上冷却。最终产品是刚性柔性 PCB。


第 10 步:钻孔


然后,您可以在Rigid-Flex软硬结合堆栈上钻孔。这些孔将需要安装组件。这必须精确地完成。建议测量直径为 100 微米。使用 X 射线定位器获取正确的孔位置。您还必须使用计算机进行练习。这使得周转时间更短,并且钻孔精确。


第 11 步:镀铜


在该步骤中,在面板的表面上沉积铜层。这是使用化学浴完成的。这将帮助您确保覆盖整个面板以及孔和内墙。这将在之前暴露的面板内部的玻璃纤维材料上形成一层涂层。整个过程由计算机控制。


第 12 步:外层成像


镀铜后,您应该添加一层额外的光刻胶。这将帮助您根据提供的Rigid-Flex软硬结合电路设计对外层进行成像。这将遵循早期阶段使用的相同程序。


第 13 步:镀铜和镀锡


然后进行另一轮镀铜。该光刻胶层将确保将铜沉积物放置在电路板的首选部分上。然后将板镀锡。这将为下一步的铜提供保护。


第 14 步:最终蚀刻


使用化学溶液洗去多余的铜。上一步完成的锡编织将保护导电区域的铜。按照程序,您将能够建立导电连接。


第 15 步:应用阻焊层


在此步骤中,完成了面板的清洁。然后涂上环氧树脂阻焊油墨。然后可以将Rigid-Flex软硬结合板暴露在紫外线下。这会使电影变硬。然后,您应该移除所有未硬化的部分。


第 16 步:应用表面处理


然后沉积更多的编织物。这可以是黄金或白银。在某些情况下,您还可以使用热风校平。这对于确保焊盘均匀是必不可少的。这会给你一个表面光洁度。


第 17 步:应用丝印


您现在可以继续在刚性柔性 PCB 的表面上进行丝网印刷。这是使用喷墨书写完成的。这对于传达有关董事会的重要信息至关重要。


第18步:切割


您应该首先进行电气测试。这将帮助您确定董事会是否按预期运行。使用路由器,从较大的面板上切下一块单独的板。然后可以从面板中获得Rigid-Flex软硬结合板


第 19 步:组装


所有组件都连接到Rigid-Flex软硬结合板上。


第 20 步:焊膏模板


然后,您应该在板上涂抹焊膏。这将与助焊剂混合。焊料随后将熔化并粘合到 PCB 表面。


然后将不锈钢模板放置在Rigid-Flex软硬结合 PCB 上。这样做时,焊膏将涂在成品PCB中元件的指定位置。


每个开放区域都得到均匀分布的糊状物。然后,您可以移除模板以将焊膏留在所需位置。


第 21 步:拾取和放置


为了有效地拾取和放置表面贴装元件,您可以使用两种方法。您可以使用贴片机或 SMD。这确保了非连接器组件放置在焊膏的顶部。它在预定的位置执行此操作。


第 22 步:回流焊接


当回流工艺使焊膏固化时,表面贴装元件连接到Rigid-Flex软硬结合板上。您可以通过将Rigid-Flex软硬结合板通过回流炉来实现这一点。烤箱中的加热器熔化焊膏中的焊料。当它最终冷却下来时,熔化的焊料就会凝固。然后将 SMD 永久连接到板上。


第 23 步:检验和质量控制


在某些情况下,回流焊接会破坏连接质量。由于连接不良,这很可能导致电气短路。因此,您必须确定是否没有错误。您可以通过手动检查来做到这一点。就像 X 射线检测是有效的一样,自动光学检测也很重要。


第 24 步:插入通孔元件


在某些情况下,有些Rigid-Flex软硬结合板需要除 SMD 之外的其他组件。这些组件使用通孔方法连接到板上。这些是通过板编成的。这使他们能够在 PCB 的两侧发送电信号。这里的焊接是手动完成的。另一种选择是波峰焊。这需要将传送带上的电路板放入烤箱。使用熔融焊料完全覆盖电路板的底部。所有引脚同时焊接。这仅用于单面Rigid-Flex软硬结合板。


第 25 步:进行功能测试


在Rigid-Flex软硬结合原型设计中,这是最后一步。它测试原型的功能。该功能应该模拟电路板将承受的操作条件。刚性柔性 PCB 原型制作之后:测试原型

在对Rigid-Flex软硬结合电路板进行原型设计后,下一阶段是在全面生产之前对其进行测试。根据制造原因进行测试。您应该确保没有设计缺陷并确定需要改进的领域。如果您有不同的设计,请运行每个设计并比较它们的性能。如果您在测试期间碰巧发现问题,则需要纠正缺陷或创建新原型。如果原型的性能证明是有效的,您可以继续推出该板的全面生产。


PCB组装


第 1 步:焊膏模板


这是Rigid-Flex软硬结合 PCB 组装的第一步。它需要在板上涂抹焊膏。在Rigid-Flex软硬结合 PCB 上,放置了一个薄模板。这个模板必须是不锈钢的。这为您提供了将焊膏涂抹到刚性柔性 PCB 的预期部件上的空间。这些是将安装组件的部件。使用的焊膏由含有极小金属球的灰色物质制成。这通常被称为焊料。确保球由 96.5% 锡、3% 银和 0.5% 铜组成。焊膏与助焊剂混合——这有助于焊料熔化并随后导致表面粘合。您应该确保将焊膏精确地涂抹在预期的位置。为此,您可以使用机械夹具。这将使您能够将Rigid-Flex软硬结合 PCB 和焊接模板固定到位。借助涂抹器,您将能够将焊膏放置在预定区域。粘贴的量将是精确的。该机器将有助于将浆料均匀地涂抹在模板上。然后,您可以继续移除模板。预定位置将被焊膏覆盖。


第 2 步:拾取和放置


在Rigid-Flex软硬结合板上成功应用焊膏后,组装过程进入拾取和放置机器。在此步骤中,使用机器人设备将表面组件安装到刚性柔性 PCB 上。这些表面贴装器件 (SMD) 由 PCB 中的大多数非连接器器件组成。然后将它们焊接到电路板表面。由于机器的可靠性和准确性,在此过程中首选使用机器。这取代了过去常见的手动拾取和放置。这些机器还将保证您更快的周转时间,并且永远不会感到疲劳。

使用真空夹具,让机器将组件拾取并放置在Rigid-Flex软硬结合板上。随后,机器将SMT应用到刚挠性 PCB 的表面。然后将组件放置在预期位置。焊料熔化后,将刚性柔性板放置在传送带上,传送带将其通过烤箱。然后通过较冷的加热器。结果,熔化的焊料被冷却并固化。创建一个永久焊点。这将表面贴装设备连接到Rigid-Flex软硬结合板。


第 3 步:检验和质量控制


将表面贴装元件焊接到Rigid-Flex软硬结合 PCB 后,应对电路板进行功能测试。Rigid-Flex软硬结合板在回流期间所经受的运动可能会导致连接问题。这也可能导致电气短路。这是因为错误放置的组件可能会导致意外和致命的连接。您可以使用多种检查方法。这些方法如本文所述。您可以进行手动检查。作为刚挠结合 PCB 的设计者,您可以在回流过程后进行目视检查。此方法仅在您有少量这些 PCB 需要检查的情况下才可行。然而,当处理大量电路板时,该方法不准确且无法实现。


第二种方法是自动光学检查。在处理大量Rigid-Flex软硬结合批次时,这是最优选的检查方法。


该机器使用高功率相机来评估您的Rigid-Flex软硬结合 PCB。摄像机位于战略位置以查看焊接连接。此外,相机使用不同的浅色来描绘焊料的质量。这是以相对较高的速度完成的。这些功能使其更快,并使其能够在短时间内检查许多板。实际上,第三种方法是 X 射线检查。不管这种方法不常用,它对于复杂的多层刚挠结合板是最有效的。这种方法使观看者有机会可视化较低的层。结果,检测到潜在的缺陷。后续步骤是零件的测试。这样做是为了确保所有部件都按预期运行。Rigid-Flex软硬结合板连接经过测试以确定质量。在进行回流过程后定期执行此操作。它将帮助您识别您必须解决的潜在问题。这将节省您的时间和劳力。


第 4 步:通孔元件插入


在某些情况下,一些Rigid-Flex软硬结合 PCB 的组件可能不是 SMD。这些是电镀通孔(PTH) 组件。PTH 是通过电路板电镀的孔。这有助于将信号从电路板的一侧传递到另一侧。这使得无法使用焊膏。这是因为浆料会毫无阻碍地通过孔。您将使用多种技术将这些组件焊接到Rigid-Flex软硬结合板上。这些技术中的第一个是手动焊接。这是一个简单的过程。每个 PTH 都将分配给一个人。


通孔组装


将在这些孔中插入特定组件。这个人完成了,Rigid-Flex软硬结合传递给下一个人。还将在指定的 PTH 中插入不同的组件。这个循环一直持续到所有组件都被插入。您可以使用的第二种方法是波峰焊。这是先前技术的自动化版本。它涉及许多过程。在将 PTH 组件放置到位后,电路板会被移动到另一条传送带上。这使电路板通过烤箱,在烤箱中用熔化的焊料清洗电路板的底部。结果,所有引脚都被焊接。这仅限于单面 PCB。


第 5 步:最终检查和功能测试


此步骤测试板的功能。Rigid-Flex软硬结合 PCB 进行了类似于其功能的模拟。电源和模拟信号通过Rigid-Flex软硬结合板运行。


使用测试仪测试电气特性。电压信号输出和其他因素出现不可接受的波动是故障的征兆。


当报告失败时,您可以决定下一步要采取的措施。这将取决于您设定的标准和失败的严重程度。失效的刚挠结合板可以改进或处理掉。


处置意味着您将不得不重新开始组装过程。这就是为什么在到达最后阶段之前建议进行各种测试的原因。


Rigid-Flex软硬结合电路规格


Rigid-Flex软硬结合 PCB 的最大电路板尺寸应为 571 x 419mm。然而,可以根据要求制作特殊尺寸。板的最大厚度应为 5.00mm。层数最低为 1 层,最高层数为 30 层。


用于制造Rigid-Flex软硬结合 PCB 的材料包括 Fr 4、Fr 4 Mid Tg 和 Fr4 Hi Tg。还有一些类型的特氟龙可以使用。其中包括 Rogers、Taconic 和 Arlon。使用的聚酰亚胺包括 arlon 和 nelco。


刚挠PCB规格


在使用的柔性聚酰亚胺中,您可以选择 Rogers、Duponty 和 Espanex。阻焊剂以多种颜色存在。您可以使用绿色、红色、黄色、黑色或白色。最小厚度应为 15 30 µm,而最小间隙应为 75 µm。最小线宽应为 100 µm。使用的抗蚀剂应该是可剥离的。丝印有不同的颜色。这些包括白色、黑色、黄色和红色。最小宽度应为 100 µm,而最小文本高度应为 500 µm。针对刚挠结合板的电气测试包括飞针测试和专用夹具测试。虽然是可选的,但可以进行高压测试。


选择刚挠结合电路板制造商


经验和专长


制造车间的整体经验决定了它将提供的Rigid-Flex软硬结合 PCB 的质量。拥有多年经验的Rigid-Flex软硬结合 PCB 制造商很可能装备精良。这也告知制造过程中的专家质量。因此,专业知识和经验可确保您获得优质产品。


Rigid-Flex软硬结合制造能力


刚性柔性PCB制造


一些公司可能只有生产Rigid-Flex软硬结合 PCB 原型的能力,而不能进行大规模生产。这归因于缺乏尖端的生产设施。这些公司也缺乏先进的设备和必要的劳动力。如果您打算聘请一家公司进行原型设计和生产,这不是最佳选择。您将不得不聘请能够满足您所有需求的制造商。


最小起订量


在选择制造商时,还应选择最小起订量的厂家。总是优先考虑最低起订量的制造商。


技术支持


技术专长是选择制造商时需要考虑的一个非常重要的方面。这通常由合格和经验丰富的员工组成。这对于确保您的Rigid-Flex软硬结合 PCB 符合推荐标准至关重要。制造商也应该能够进行跟进。这将使他们能够在您遇到刚性柔性 PCB 故障的情况下为您提供帮助。


Rigid-Flex软硬结合PCB成本


在与刚性柔性制造商合作之前,建议研究市场价格。这将使您能够衡量并与制造商协商价格。相对高的价格可能是敲诈勒索者,而非常低的价格可能是骗局。


使用良好的Rigid-Flex软硬结合PCB封装


还有一些制造商希望以比您需要的更大的包装销售刚性柔性组件。你肯定想要一个提供你需要的包的人。如果不考虑这一点,您最终会为不需要的东西买单。


刚挠结合印刷电路板是精致而敏感的。因此,在运输之前,它们应该非常小心地包装。寻找为其客户提供运输服务的制造商。他们可能会按顺序进行包装。


提供Rigid-Flex软硬结合PCB报价更快


凭借经验和专业知识,更快地报价成本绝非易事。具有这些品质的制造商能够更快、更精确地提出 BOM。有了这个,他们能够更快地提供报价。


Rigid-Flex软硬结合PCB应用


随着对柔性和更复杂电子产品的需求不断增加,Rigid-Flex软硬结合 PCB 在许多应用中都很受欢迎。


医疗行业的Rigid-Flex软硬结合PCB


由于能够安装在小型设备中,Rigid-Flex软硬结合 PCB 被用于制造医疗可穿戴设备。这些包括起搏器和人工耳蜗。


它们也适用于其他医疗设备的制造过程。其中包括成像设备和手持显示器等。


军用设备中的刚性柔性 PCB


长期以来,军用设备一直使用Rigid-Flex软硬结合 PCB 制造。这是由于电路板提供的可靠性及其对各种波动环境条件的抵抗力。


这些包括武器制导系统和通信设备。它们还用于跟踪和监视系统以及其他应用。


航空航天工业中的Rigid-Flex软硬结合 PCB


就像军事工业一样,航空航天工业中的设备也暴露在恶劣的环境条件下。他们也很敏感,因为涉及飞机的事故总是致命的。


Rigid-Flex软硬结合用于制造雷达设备和无线电通信系统。噪音和振动测试系统也使用Rigid-Flex软硬结合 PCB 制造。


电信行业中的刚性柔性 PCB


电信行业同样依赖刚性柔性 PCB 来实现有效运行。这种依赖归因于这些板可以承受热变化的事实。


应用包括路由器和服务器、通信卫星和手持设备。其他包括基站和无线通信设备。


汽车行业中的Rigid-Flex软硬结合 PCB


小型设备最好使用Rigid-Flex软硬结合 PCB 制造。在汽车行业,安装了许多小型设备。其中包括电子控制模块和舒适控制单元。


其他单元包括音乐系统和液晶显示器。导航系统和传输控制也使用Rigid-Flex软硬结合 PCB。


制造/工业中的Rigid-Flex软硬结合 PCB


Rigid-Flex软硬结合 PCB 也用于制造行业以制造许多设备。其中包括自动化系统和工业空调。


其他设备包括电气开关和控制面板。工业中使用的闭路电视监控系统也依赖于刚性柔性 PCB。


消费电器中的Rigid-Flex软硬结合 PCB


各种消费类电器都是使用Rigid-Flex软硬结合 PCB 制成的。它们包括电子熨斗、照明系统和洗涤系统。电视和紫外线净水器的遥控器同样依赖于刚性柔性 PCB。


结论


Rigid-Flex软硬结合 PCB 是相当复杂的电路板形式。这是因为它们结合了柔性和刚性基板。由这些 PCB 制成的应用程序也非常重要,尤其是对用户的福祉而言。


设计缺陷、制造疏忽、原型制作和不合标准的组装都可能导致死亡。必须遵守我们在本指南中概述的规定程序。


这将有助于确保由刚挠结合板制成的应用是安全的并符合要求的标准。




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