剛撓結合板（Rigid- Flex PCB）是一種新型印刷電路板，它結合了剛性印刷電路板（Rigid PCB）的耐用性和柔性印刷電路板（FPC）的柔韌性。在所有類型的電路板中，剛撓結合板具有最強的耐惡劣環境性能，因此在工業控制、醫療和軍事設備製造商中廣受歡迎。 WonderfulPCB 也正在逐步提高剛撓結合板在其總產量中的比例。
剛撓結合板的優點在於它兼具剛性PCB和柔性FPC的優異性能。它們可以折疊、彎曲，節省空間，同時也能進行複雜的元件焊接。與傳統線纜相比，它們具有更長的使用壽命、更高的穩定性，且不易斷裂、氧化或脫落，顯著提升產品效能。然而，剛撓結合板也存在一些缺點：其生產過程繁多，製造難度高，良率低，需要大量的材料和人工，導致成本高昂且生產週期較長。
剛撓結合板的應用有哪些 PCB?
1.工業用途－這包括軍事和醫療等領域的應用。大多數工業零件都需要高精度、安全性和耐用性，因此剛撓結合板（PCB）需要具有高可靠性、高精度、低阻抗損耗、優異的訊號傳輸品質和耐久性等特性。然而，由於製程複雜，其產量較小，單價也相對較高。
2.手機－剛撓性PCB在手機中的常見應用包括折疊手機的鉸鏈、相機模組、鍵盤和射頻模組。
3.消費性電子產品－在消費性產品領域，數位相機 (DSC) 和數位攝影機 (DV) 是推動剛撓結合板 (PCB) 發展的代表性設備。它們將不同的 PCB 硬板和元件以三維方式連接起來，在保持相同電路密度的同時，增加了 PCB 的總可用面積。這提高了電路容量，並降低了訊號傳輸限制和組裝錯誤率。此外，由於剛撓結合板輕薄且柔韌，因此有助於縮小產品尺寸和重量。
4.汽車– 在車輛中，剛撓性 PCB 用於連接方向盤上的按鈕到主機板、連接車載視訊系統中的螢幕和控制面板、控制車門面板上的按鈕、倒車雷達成像系統、感測器（空氣品質、溫度、濕度和特殊氣體控制）、通訊系統、衛星導航、後座控制面板和外部車輛偵測系統等應用。
剛撓結合PCB製造的關鍵點
柔性電路板（FPC）和印刷電路板（PCB）的誕生和發展催生了剛撓結合板（Rigid-Flex PCB），它是透過層壓等製程將柔性電路板和剛性電路板結合在一起而形成的。剛撓結合板製造的關鍵在於層壓工藝，尤其是在柔性部分和剛性部分的連接處。雖然獨立的PCB或FPC層壓製程已經成熟，但將這兩種類型的電路板結合到剛撓結合板中仍然是製造商面臨的挑戰。
- 使用真空層壓機可確保持續的壓力和溫度，以實現最佳的黏合和材料黏合。
- 必須選擇合適的覆蓋膜材料：過軟的覆蓋膜表面可能會出現金屬痕跡和花紋，過硬的覆蓋膜材料可能會造成壓力不足和產生氣泡。
剛撓結合PCB製造面臨的挑戰
剛撓結合PCB製程複雜，某些關鍵技術和挑戰難以控制。由於柔性電路板和剛性電路板的結構和材料差異，導致其尺寸穩定性有顯著差異，因此選擇合適的材料對於實現正確對準至關重要。
對於靈活部分：
- 軟材料需要使用載板引導通過生產線，以避免堵塞和浪費。
- 精確處理各層對於對準至關重要，特別是由於聚醯亞胺材料對強鹼性溶液的敏感性，這會導致膨脹。
- 透過使用合適的緩衝材料（如聚丙烯薄膜或 PTFE 片）來改善層間黏合，可以提高層壓品質。
對於剛性部分：
- 確保玻璃纖維布紋理方向均勻，消除層壓過程中的熱應力，防止翹曲。
- 控制層壓過程中的膨脹和收縮，特別是對於柔性部分。
- 根據電路板的結構和厚度，柔性窗口可以採用預銑或後銑的方法來處理。
原物料價格上漲對剛撓結合PCB成本的影響
自2020年100月以來，受原物料短缺和下游需求強勁的推動，覆銅板（CCL）價格大幅上漲。原物料成本上漲，尤其是銅、玻璃纖維和樹脂成本的上漲，已將CCL價格推高至XNUMX%。然而，此次漲價對剛撓結合PCB成本的影響相對較小，因為與普通PCB相比，材料成本在總成本中所佔比例較小。
相機模組剛撓結合PCB製造中的品質控制點
相機模組剛撓結合板 (R&D PCB) 的製造難度極高，因為 COB（板載晶片）焊盤間距極小（2-3 mil），而且需要進行 ENEPIG（化學鍍鎳鈀金）等表面處理，而這可能會導致側蝕。為了解決這個問題，必須解決兩個挑戰：
- 細線蝕刻 – 為了處理較小的 COB PAD 尺寸，應使用 LDI（雷射直接成像）曝光機，因為它們比傳統機器具有更高的解析度。這有助於避免曝光過程中的錯位。
- 阻焊層側蝕控制 – 應使用較細的阻焊油墨，以減少油墨中的孔隙，否則會導致表面處理過程中側鍍率高且短路。
總之，剛撓性PCB的原型製作和製造由於其材料結構和應用而面臨獨特的挑戰，需要在每個生產步驟中進行調整以優化製程和參數。
