软硬结合PCB
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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。
PCB软件与3D软硬结合的技术解析这是一个日新月异的时代。
除了创造力和设计能力外,当今的设计人员还面临着诸多限制,他们需要面对越来越多、日益复杂的设计——一系列通过IO连接的外围设备。
而且,如今的设计越来越追求产品的小型化、低成本和高速度,这些需求尤其体现在移动设备市场。
近年来,大量高性能、多功能设备层出不穷,市场发展尤为迅猛,令精明的消费者目不暇接。
将这些产品推向电子设计市场需要紧密的设计流程,这通常会涉及到高密度的电子电路,同时还要考虑降低制造时间和成本。
帮助设计师和设计团队迎接这些挑战的一个解决方案就是采用软硬结合设计技术,即印刷电路板(PCB)的软硬结合设计。
虽然这并不是最新的技术,多方的综合因素表明,该项技术具有普适性,而且能降低成本。
从传统的由电缆连接的刚性PCB,发展至如今的软硬结合板技术,从成本方面考虑,两块硬板与软性电缆相互连接对于短期设计来说是可行的;但是,这需要在每块板上都安装连接器,而连接器需要装配到电路板和电缆——所有这些都会增加成本。
此外,电缆连接的刚性PCB容易发生电气虚焊现象,这会导致故障的发生。
相比之下,软硬结合电路可以消除这些虚焊点,使它们更加可靠,并提供更高的整体产品质量。
让我们仔细查看其总成本,图1比较了采用传统电缆连接和3D软硬结合设计的刚性PCB 的仿真制造成本。
传统设计由使用了柔性电缆和连接器的刚性板组成,而软硬结合设计嵌在软硬板上,中间有两层内置软层,整体结构是一组四层的印刷电路板。
两种设计的制造成本都基于PCB制造商的报价,包括装配成本。
此外,还需要加上传统设计因素中两个单独的四层电路板、连接器和电缆的成本。
图1:软硬结合设计和电缆连接的刚性PCB组装成本比较由图中可以看出,当制造数目多于100套时,相比传统设计方案,软硬结合设计会更加省时增效。
主要因为,软硬结合电路不包含任何连接器组件/电缆,不需要连接器装配。
不但如此,它们性能可靠、工艺精良。
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。
什么是软硬结合板
软硬结合板是什么
FPC(软板)与PCB(硬板)的诞生与发展,催生了软硬结合板这一新产品。
因此,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。
应用领域
软硬结合板应用广泛,譬如:高端智能手机;高端蓝牙耳机;智能穿戴设备;机器人;无人机;曲面显示器;高端工控设备;航天航空卫星等领域都能见到它的身影。
软硬结合板的优点与缺点
优点:具有PCB和FPC双方面优秀特性,既可以对折,弯曲,减少空间,又可以焊接复杂的元器件。
同时相比排线有更长的寿命,更加可靠的稳定性,不易折断氧化脱落。
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。
我司制作软硬结合板的优势
拥有高端的生产设备,质量体系完备;在线路板领域拥有多年丰厚技术积累;拥有软硬结合板领域最好的工艺专家;具有大批量供货高端多层软硬结合板的能力。
软硬结合板常见类型
板型一:软硬组合板
软板(FPC)和硬板(PCB)粘贴成一体,粘贴处无镀覆孔连接,层数多于一层。
板型二:软硬多层结合板
有镀覆孔,导线层多于两层。
软硬结合板的设计与生产工艺1.前言工业、医疗设备、3G手机、LCD电视及其它消费类电子如:电子计算机用的硬盘驱动器、软盘驱动器、手机、笔记本计算机、照相机、摄录机、PDA等便携式电子产品市场需求的不断扩大,电子设备越来越向着轻、薄、短、小且多功能化的方向发展。
特别是高密度互连结构(HDI)用的柔性板的应用,将极大地带动柔性印制电路技术的迅猛发展,同时随着印制电路技术的发展与提高,软硬结合板(Rigid-Flex PCB)的开发研究并得到大量的应用,预计全球今后软硬结合板的供应量将会大量增加。
同时,软硬结合板的耐久性与挠性,亦使其更适合于医疗与军事领域应用,逐步蚕食刚性PCB的市场份额。
由于韩国、台湾地区有大量手机厂商,因此这些厂商主导了软硬结合板市场。
据台湾电路板协会(TPCA)的数据,目前该地区约有200家PCB生产商。
香港地区也有少数企业在生产软硬结合板,但大约有不到五家企业具备良好的生产技术。
在中国大陆,这类产品在总体PCB市场中所占比例不大,台湾地区工业技术研究院(IEK)估计仅占2%左右。
但大陆的生产份额正不断增长,厂商们都意识到,软硬结合板既轻且薄,而且紧凑,特别适合最新式的便携电子和高端医疗及军事设备——这些终端产品目前都在推升大陆软硬结合板的产量。
因此,业内人士预计软硬结合板将在未来几年超越其它类型的PC B。
产品虽好,制造门槛有些高,在所有类型的PCB中,软硬结合板对于恶劣应用环境的抵抗力最强,因此受到医疗与军事设备生产商的青睐。
软硬结合板兼具刚性PCB的耐久力和柔性PCB的适应力。
中国大陆的企业正在提高此类PCB占总体产量的比例,以充分利用需求不断增长的大好机会。
减少电子产品的组装尺寸、重量、避免连线错误,增加组装灵活性,提高可靠性,实现不同装配条件下的三维立体组装,是电子产品日益发展的必然需求,挠性电路作为一种具有薄、轻、可挠曲等可满足三维组装需求的特点的互连技术,在电子及通讯行业得到日趋广泛的应用和重视。
PCB硬板和fpc软板和软硬结合板的区别
PCB成品有软硬的区分,下面联合多层线路板的技术员就来为大家介绍不同硬度的PCB有什么区别。
1、PCB硬板
硬板是一种以PVC为原料制成的板材。
PVC硬板是工业中应用较广泛的产品,特别是应用于化工防腐行业。
PVC是一种耐酸、碱、盐的树脂,因其良好的化学性能及相对低廉的价格,广泛应用于化工、建材、轻工、机械等各行业。
2、FPC软板
软质聚氯乙烯挤出板材由聚氯乙烯树脂加入增塑剂、稳定剂等经挤出成型而制得。
主要用于耐酸、耐碱等防腐蚀设备的衬里,也可以作为一般的电气绝缘以及密封衬垫材料,使用温度为-5至+40℃,可以作为橡胶板的替代产品,用途广泛属于新型环保产品。
3、软硬结合板
FPC与PCB的诞生与发展,催生了软硬结合板这一新产品。
因此,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。
深圳市联合多层线路板有限公司是一家高精密度PCB 多层线路板生产厂家,专注于PCB多层板、铝基板、铜基板、陶瓷板、高频板、FPC软板及软硬结合板、HDI高密度互联板、SLP类载板等。
pcb 软硬结合板应用场景
PCB软硬结合板(Rigid-Flex PCB)是一种结合了刚性板和柔性电路板的一种特殊类型的印制电路板。
它在某些特定的应用场景中具有以下优势:
1. 弯曲性能:Rigid-Flex PCB可以在需要弯曲或折叠的应用中提供更好的性能。
它可以根据设计要求进行弯曲,并且可以在多次弯曲后保持电气和机械性能。
2. 重量和体积:Rigid-Flex PCB相对于传统的刚性板和柔性电路板组合具有更小的尺寸和重量。
这使得它成为对体积和重量有限制的应用中的理想选择,例如便携式设备、无人机、医疗设备等。
3. 可靠性:Rigid-Flex PCB通过减少连接器和连接点来提高可靠性。
它减少了因为连接器和连接点容易出现断裂和松动而引起的故障风险,从而提高了整个系统的可靠性。
4. 电气性能:Rigid-Flex PCB可以提供更好的电气性能,包括更低的信号损耗和更好的阻抗控制。
这使得它在对高速信号传输和精确信号控制要求较高的应用中更加适用,例如通信设备、计算机主板等。
PCB软硬结合板主要适用于对重量、体积、弯曲性能和可靠性要求较高的应用,尤其是在便携式设备、无人机、医疗设备、通信设备和计算机主板等领域中具有广泛应用。
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,因此受到工业控制、医疗、军事设备生产商的青睐,内地的企业也正在逐步提高软硬结合板占总体产量的比例。
目录•软硬结合板的分类•软硬结合板的物理特性•软硬结合板的优点•软硬结合板的应用•软硬结合板的基本工艺流程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PCB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。
PCB行业之软硬结合板的设计制作与品质要求首先,软硬结合板设计制作是将软件电路板(FPC)和硬件电路板(PCB)结合在一起形成的一种电路板。
软硬结合板的设计制作过程分为以下几个步骤:1.设计规划:确定软硬结合板的功能要求和布局设计,包括确定信号传输路径和布线要求等。
2.硬件设计:根据软硬结合板的功能要求,进行硬件电路设计和布线,选择适当的元件和材料。
3.软件设计:根据硬件电路设计和功能要求,进行软件电路设计和编程,实现软件和硬件的配合和交互。
4.制作工艺:根据软硬结合板的设计要求,选择合适的制作工艺,包括印刷、蚀刻、堆焊、钻孔、贴片等。
5.组装测试:将软硬结合板的元件组装到一起,并进行测试和调试,确保软硬结合板的功能正常。
软硬结合板的设计制作需要满足一定的品质要求,以确保电路板的性能和可靠性。
以下是软硬结合板的品质要求的主要方面:1.性能要求:软硬结合板需要具备一定的电气性能指标,如电阻、电容、电感等参数的要求,以及信号传输的稳定性和可靠性要求。
2.可靠性要求:软硬结合板需要具备一定的可靠性要求,包括耐温性能、抗振性能、抗湿性能等,以确保电路板在不同环境下的正常工作。
3.焊接质量:软硬结合板的焊接质量对电路板的可靠性和性能有重要影响,要求焊接质量良好,焊点牢固,不得出现焊接开裂、焊接短路等问题。
4.材料选择:软硬结合板的材料选择需要符合相关的标准和要求,包括基板材料、元件材料等,以确保电路板的可靠性和性能。
5.测试要求:软硬结合板需要进行一系列的测试和验证,包括电气性能测试、可靠性测试、环境适应性测试等,以确保软硬结合板的品质符合要求。
总结起来,软硬结合板的设计制作与品质要求是PCB行业中重要的一部分。
软硬结合板的设计制作过程分为多个步骤,需要满足一定的品质要求,包括性能要求、可靠性要求、焊接质量、材料选择和测试要求等。
只有满足这些品质要求,软硬结合板才能够达到设计预期的功能和性能,并具备良好的可靠性。
PCB工艺流程之软硬结合PCB基础知识培训PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是电子产品中不可或缺的一部分,它承载着电子元器件,实现电路的连接和功能的实现。
在PCB的制造过程中,软硬结合是一种常用的工艺流程,它能够兼顾软件设计和硬件制造的要求,提高PCB的性能和可靠性。
下面我们将介绍软硬结合PCB的基础知识及其制造工艺流程。
软硬结合PCB的基础知识:1.PCB的基本结构:PCB通常由基板、线路、焊盘和元器件四个部分组成。
基板是PCB的基础材料,通常采用玻璃纤维增强聚酰亚胺(FR-4)材料;线路是导电的线路图案,连接各个元器件;焊盘用于安装和连接元器件;元器件是放置在焊盘上的电子元件,如芯片、电容、电阻等。
2.PCB的层次结构:PCB通常分为单面板、双面板和多层板三种类型。
单面板只有一层线路,双面板有两层线路,多层板有三层及以上线路。
多层板能够提供更复杂的线路布局和更高的集成度。
3.PCB的制造工艺:PCB的制造工艺包括准备工作、线路图案生成、成型、蚀刻、钻孔、覆膜、焊盘和元器件焊接等步骤。
其中,软硬结合PCB还需要添加软硬结合板的制作,即软板和硬板的组合。
软硬结合PCB的制造工艺流程:1.准备工作:准备PCB的基板材料和相应的线路图案设计文件。
基板材料选择需要根据实际应用场景和要求进行选择,常用的材料包括FR-4、高频板材、金属基板等。
线路图案设计文件包括PCB板的尺寸、元器件布局、线路连接等信息。
3.成型:将基板材料剪裁成符合尺寸要求的形状。
4.蚀刻:将线路图案通过化学腐蚀或激光蚀刻技术,将多余的金属材料去除,以留下所需的线路。
5.钻孔:根据设计要求,在焊盘位置和元器件位置打孔,用于后续的焊接和安装。
6.覆膜:在PCB板的表面涂覆一层保护层,用于保护线路和元器件,防止电路短路和腐蚀。
7.焊盘和元器件焊接:将焊盘和元器件焊接到PCB板上,形成电路的连接。
焊接方法可以采用传统的手工焊接、波峰焊接或表面贴装技术。