分層剛撓結合板

單層 PCB 正迅速成為過去。今天，您將在最簡單的 PCB 中見證這一點。分層PCB的應用更為廣泛，尤其是剛撓結合板。它們不僅能夠以您喜歡的方式彎曲和彎曲，而且還具有增強的功能。 

透過本文的過程，我們將了解其功能、設計考量、製造以及跨產業的應用。 

但是，在我們討論分層剛撓性 PCB 之前，了解什麼是剛撓性 PCB 非常重要。

什麼是剛撓結合板？

簡而言之，剛撓結合板是一種結合併展現了堅固電路板和柔性電路板品質的印刷電路板。兩者的成功結合確保了最終的 PCB 能夠舒適地彎曲，並能夠應對最惡劣的操作環境。

現在，讓我們定義分層形式。

什麼是分層剛撓結合板？

分層剛撓結合板是一種具有多層或剛性電路合併的剛撓結合板，以獲得撓性板和剛性 PCB 的優點。

PCB 的每一層都經過精心挑選，可依照其設計應用的預期運作。

剛撓結合板 PCB 的層數範圍為 1 到 100。雖然過程稍微複雜一些，但這並不妨礙他們為不同的行業建造這些。 

分層剛撓結合板的主要特性

• 如我們所知，分層剛撓結合印刷電路板的零件可以彎曲和變硬。後者的特徵是一層一層排列。其中一些充當接地，其他則組合起來傳送信號。 
• 剛性部分不如柔性部分薄。然而，它的構造方式與剛性 PCB 部分的內層相同。
• 柔性帶在剛性部分之間產生訊號。因此，為了使其成為可能，除了返回電流需要接地層之外，還需要至少一層。
• 交叉陰影線銅圖案用於使電源或接地連接在柔性帶上延伸。這使得 PCB 具有高度的彈性。 
• 您可以將組件直接放置在柔性功能區上。但前提是覆蓋層的正上方有一個訊號層。確保疊加層始終位於訊號層上。也可採用紐扣電鍍法。 
• 不需要嵌入組件。如果覆蓋層下方有訊號層，則可以將組件直接放置在柔性帶上。焊盤需要位於覆蓋層下方的訊號層。安裝組件的另一種方法是在組件下方使用電鍍通孔，有時稱為按鈕電鍍。
• 組件或關鍵功能直接放置在柔性帶彎曲區域。
• 透過使用正確的層對齊方式來簡化剛性和柔性部分。所有元件均勻地堆疊在電路上。 

為什麼要使用分層剛撓結合板？

使用這些分層剛柔結合 PCB 有幾個好處，包括：

增強功能

與建構單層剛撓性 PCB 相比，多層 PCB 可以實現更高的電路密度。這也使得在更小的空間中添加更複雜的功能成為可能。

節省空間

對於分層剛柔結合 PCB 的 PCB 組裝僅包含幾個組裝步驟。其中，柔性 PCB 使用聚醯亞胺薄膜。這些板材減少了表面積，進而減小了最終 PCB 的封裝尺寸。它還使最終電路的重量更輕。

多種設計可以合併為一種設計。這是節省空間的另一種方式。 

設計自由

借助剛柔結合電路，您可以在三個維度上彎曲和彎曲物體。這意味著您可以創造出更具創新性的設計。這種靈活性使製造商能夠創造出更耐用、更實用、更具吸引力的產品。 

組裝成本更便宜

由於涉及的層數較多，因此您不必擔心組裝成本會增加。自動化是可能的，例如以機器人和機器的形式。這加快了製造過程，從而節省了時間。效率也隨之提高。

更可靠

儘管結構涉及很多層，但分層剛柔結合 PCB 的散熱效果確實很好。層數越多，涉及的元件就越多，從而可以精確路由訊號，從而減少訊號失真。這也確保了整個板上的一致性能，使其可靠。 

更高的靈活性

彎曲和彎曲的能力意味著它們可以被模製成各種所需的形狀和尺寸。例如，在航空航天系統中，空間有限，電路必須安裝成複雜的形狀。分層剛性-柔性電路允許包含在不規則表面中。 

這樣，您就可以優化空間，充分發揮其潛力。 

連接器更少

連接要么直接構建在基板中，要么嵌入。這意味著您不需要單獨的連接器部件或電線來連接它們。這種 PCB 組裝可透過最大限度地減少單個零件來簡化流程。失敗的風險也較小。 

分層軟硬結合板的製造工藝

根據您決定要建造的層數，以下是一些注意事項：

基材材質

整體性能、耐用性和靈活性取決於製造柔性和剛性 PCB 所使用的材料。通常，對於柔性 PCB，使用 UBE Upisel 和 Dupont Kapton 等聚醯亞胺薄膜，因為它們具有較高的電氣和機械性能。 Arlon、Isola 和 Nelco 等高 Tg 材料可用於製造剛性電路。

甚至粘合膜也可以定制以匹配 PCB 設計。 環氧樹脂、丙烯酸和腈酚醛效果很好。對於耐用的塗層痕跡，液體光成像覆蓋層是最好的。

一旦選擇了這些，下一步就是準備它們。

準備基材

剛撓結合板製造的第一步是清潔層壓板。該表麵包括銅層，其上可以有或可以沒有黏合劑層。在繼續之前，需要徹底清潔。 

層間黏合

基材材料分層放置。這些可以包括半固化片、銅箔、芯材和黏合劑。此後，書籍和其他組件被組織起來進入層壓機。此時，施加高壓和高溫將它們粘合在一起。 

生成模式

首先在外部的銅層上塗上一層乾膜。甚至可以使用液體光致抗蝕劑。在光刻成像的幫助下，建立電路圖案。最後，去除不受抗蝕劑保護的銅。這將創建電路的導體跡線。

蝕刻

您可能知道，蝕刻是一種用於消除電路中不需要的銅的製程。當建構分層剛撓結合電路時，每個層壓面都用蝕刻劑噴霧或透過給層壓板一個良好的蝕刻浴來蝕刻。 

機械鑽孔

所有鑽孔工作，無論是焊盤、電路孔或通孔圖案，都是在精確技術的幫助下完成的。然後，使用電鍍方法用銅覆蓋這些孔。這形成了各層之間的連接。眾所周知，這種方法無需花費太多時間即可獲得準確的結果。 

電鍍銅

透過此過程，所需量的銅金屬被釋放到 PTA（電鍍通孔）中。這有助於在 PCB 中進行電氣連接。 

施加覆蓋層

大多數情況下，聚醯亞胺用作覆蓋層物質。完成後，使用網版印刷方法將黏合劑添加到印刷電路板的表面。 

層壓

使用適量的壓力、熱和真空，將覆蓋層正確附著。 

應用加強筋

在進行更多層壓之前，應用局部加強筋。但是，請確保僅在設計需要時才進行此新增。 

焊接

在需要焊接的地方都會打孔。之後，用浸銀或ENIG覆蓋暴露的銅膜。最後，列印標記和列印標籤。 

切割柔性板

在添加上述內容後，現在是時候將柔性板與其生產面板分開了。因此，兩種最簡單且最廣泛使用的方法是專用落料刀和液壓夾緊方法。 

確認

依照說明執行上述步驟後，測試分層剛撓結合板的效能。您可以對其進行電氣測試以評估其品質和標準。這有助於確定產品符合設定的設計規格。用於測試的一些常見方法包括網格測試系統和飛針。 

分層軟硬結合板的類型

以下是分層剛撓性 PCB 的幾個範例。

• 2 層剛性層和 1 層柔性層
• 3 層剛性帶 1 層柔性層
• 4 層剛性帶 2 層柔性層
• 4 層剛性帶 2 層柔性層和 ZIF 聯絡方式
• 5 層剛性帶 3 層柔性層
• 6 層剛性帶 4 層柔性層：

需要記住的幾件事

• 此電路應該使您能夠以阻止訊號防止電磁幹擾的方式組織電線和接地層。 
• 具有大量引腳的 PCB 板可能需要更多訊號層。不過，如果層數太多，你覺得沒有必要，你可以去掉一些。請記住，以不會阻止訊號混合或引起問題的方式排列各層。
• 在分層剛柔結合 PCB 板中，不同層在訊號和電源/接地區域之間切換。然後用介電芯或預浸料等材料將它們分開。雖然這種設定有助於減少電磁幹擾和訊號混合，但處理熱量也很重要。
• 如果要建置的設備同時具有類比和數位部分，則將它們放在不同的層中。僅在一點連接接地層，因為這將有助於檢查雜訊。您也可以以類比和數位部分具有單獨部分的方式設計接地層。
• 如果您決定將數位和類比部分分開，則將接地層放置在兩者之間，它將充當屏障。將類比地平面放在類比訊號層旁邊，將數位地平面放在數位訊號層旁。這確保每個訊號層只會影響其自己的接地層。

分層剛撓結合板的應用

消費性電子產品

彎曲和創建緊湊設計的能力使得分層剛柔結合材料非常適合平板電腦、筆記型電腦、智慧型手機和穿戴式裝置等電子設備。 

醫療器材

除了彎曲和屈曲之外，醫療設備還需要身體運動。剛柔結合技術與分層相結合使這成為可能。此類設備的範例包括心律調節器、助聽器和成像設備。

汽車產業

汽車中的多個電子系統（例如引擎控制工具、導航工具和感測器）必須足夠堅固，才能應對振動並以最佳狀態工作。剛柔結合電路可以做到這兩點，讓汽車更加可靠。

國防和航空航天

該區域地形崎嶇。雷達、航空電子設備和飛彈導引系統等機器需要在惡劣的環境條件下運行，例如極高的溫度和振動。剛撓結合電路設計用於在如此具有挑戰性的條件下工作，而不會影響結果。 

工業設備

工廠等場所需要能夠適應較小區域但可以自由移動和運作的機器。透過使用剛柔結合技術，可以創建控制系統、機器人和儀器等設備。這確保了互連靈活並且可以獨立彎曲。 

離別的思念

透過將剛性電路的堅固性與柔性電路的靈活性相結合，分層剛撓性 PCB 與其他電路相比具有多種優勢。這些重大進步正在為各行業帶來創新。

不僅如此，技術發展預計將突破新的極限並擴大其影響範圍。有關分層剛撓結合板的更多詳細信息，請隨時與我們的專家聯繫。