刚柔结合PCB如何兼顾刚性支撑与柔性弯折？
来源：捷配
时间: 2026/01/13 09:11:22
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它既有刚性 PCB 的结构强度，又有柔性 PCB 的弯折性能，完美适配智能手表、医疗手环等设备的需求。但很多人不知道，刚柔结合 PCB 的集成化工艺，难点在于 **“刚柔平衡”**。今天我就用问答的形式，讲讲刚柔结合 PCB 的工艺要点。
问：什么是刚柔结合 PCB？它在可穿戴设备里有哪些应用场景？
答：刚柔结合 PCB，就是在同一块 PCB 上，既有刚性区域，又有柔性区域，刚性区域用来贴装元器件、提供结构支撑，柔性区域用来实现弯折、连接不同部件。
答：刚柔结合 PCB，就是在同一块 PCB 上，既有刚性区域，又有柔性区域，刚性区域用来贴装元器件、提供结构支撑，柔性区域用来实现弯折、连接不同部件。
它在可穿戴设备里的应用场景非常广泛：
- 智能手表：表盘部分是刚性区域，用来贴装 CPU、屏幕驱动芯片等元器件；表带部分是柔性区域，用来连接表盘和电池，实现弯折。
- 医疗监测手环：刚性区域贴装心率传感器、血压传感器等精密元器件；柔性区域贴在皮肤上，跟随人体活动弯折。
- 智能眼镜：镜腿部分是柔性区域，用来连接眼镜主体和电池；镜框部分是刚性区域，贴装摄像头、处理器等元器件。
刚柔结合 PCB 的最大优势，就是 **“一板多用”**，省去了刚性板和柔性板之间的连接器，既节省空间，又提升了设备的可靠性。
问：刚柔结合 PCB 集成化工艺的核心难点是什么？为什么刚柔平衡这么难？
答：刚柔结合 PCB 的核心难点，就是刚性区域和柔性区域的过渡处理，要做到 “刚性区域够硬，柔性区域够柔”，同时过渡区域不能出现应力集中。具体难点有三个：
答：刚柔结合 PCB 的核心难点，就是刚性区域和柔性区域的过渡处理，要做到 “刚性区域够硬，柔性区域够柔”，同时过渡区域不能出现应力集中。具体难点有三个：
第一，基材复合难度大。刚柔结合 PCB 的基材是刚性基材（比如 FR-4）和柔性基材（比如 PI）的复合，复合时需要用胶黏剂把两种基材粘在一起，要是胶黏剂的附着力差，或者复合时温度压力控制不当，刚性区域和柔性区域就会分离。
第二，过渡区域加工难。刚性区域和柔性区域的过渡处，线路需要从刚性板平滑过渡到柔性板，要是过渡处的线路设计成直角，或者加工时出现毛刺，弯折时就会出现线路断裂。而且过渡区域不能有补强板，否则会影响弯折性能。
第三，元器件布局难。刚性区域的空间有限，要把所有元器件都布局在上面，还要考虑散热和信号干扰，比如处理器和传感器不能靠太近，否则会影响传感器的精度；同时柔性区域不能贴装任何元器件，否则弯折时元器件会脱落。
刚柔平衡之所以难，是因为刚性和柔性是两个相反的性能：刚性要求基材厚、硬度高，柔性要求基材薄、柔韧性好，要在同一块板上实现这两种性能，就需要精准的工艺控制。
问：如何实现刚柔结合 PCB 的刚柔平衡？核心工艺有哪些？
答：要实现刚柔平衡，就得从基材复合、过渡区域设计加工、元器件布局优化三个核心环节入手，具体工艺如下：
答：要实现刚柔平衡，就得从基材复合、过渡区域设计加工、元器件布局优化三个核心环节入手，具体工艺如下：
第一个核心工艺：高精度基材复合工艺。
首先，选择高附着力胶黏剂，常用的是环氧树脂胶黏剂，它的附着力强，耐温性好，能把刚性基材和柔性基材牢牢粘在一起。
其次，采用真空热压复合工艺，在真空环境下，温度控制在 160-180℃，压力控制在 0.4-0.6MPa，复合时间控制在 90-120 分钟。真空环境能避免复合时产生气泡，精准的温度压力控制能保证胶黏剂充分固化，提升复合强度。
最后，复合后进行后固化处理，温度 150℃，时间 60 分钟，进一步增强基材之间的附着力。
首先，选择高附着力胶黏剂，常用的是环氧树脂胶黏剂，它的附着力强，耐温性好，能把刚性基材和柔性基材牢牢粘在一起。
第二个核心工艺：平滑过渡区域设计与加工。
首先，在设计阶段，把刚性区域和柔性区域的过渡处设计成斜角或圆弧状，过渡角的角度控制在 30-45°，避免直角过渡导致的应力集中。同时，过渡区域的线路要采用渐变宽度设计，从刚性区域的宽线路平滑过渡到柔性区域的窄线路，减少线路的应力。
其次，加工时采用激光切割工艺，代替传统的机械切割，激光切割的精度高，能精准控制过渡区域的形状，而且切割边缘光滑，没有毛刺。切割后还要对过渡区域进行打磨处理，进一步提升边缘的光滑度。
最后，在柔性区域的表面贴装超薄覆盖膜，覆盖膜的厚度控制在 0.03-0.05mm，既能保护线路，又不会影响弯折性能。
首先，在设计阶段，把刚性区域和柔性区域的过渡处设计成斜角或圆弧状，过渡角的角度控制在 30-45°，避免直角过渡导致的应力集中。同时，过渡区域的线路要采用渐变宽度设计，从刚性区域的宽线路平滑过渡到柔性区域的窄线路，减少线路的应力。
第三个核心工艺：刚性区域元器件高密度布局工艺。
首先，采用DFM（可制造性设计） 原则，在刚性区域进行高密度布局，比如采用元器件堆叠技术，把高度较低的元器件（比如电阻电容）贴在高度较高的元器件（比如芯片）的周围，充分利用空间。
其次，元器件的布局要遵循 **“轻重分离”** 的原则，重量大的元器件（比如电池管理芯片）贴在刚性区域的中心，避免重心偏移导致 PCB 变形；重量轻的元器件（比如电阻电容）贴在周围。
最后，在刚性区域的背面贴装散热片，比如铜制散热片，用来散发处理器等大功率元器件产生的热量，避免高温影响 PCB 的性能。
首先，采用DFM（可制造性设计） 原则，在刚性区域进行高密度布局，比如采用元器件堆叠技术，把高度较低的元器件（比如电阻电容）贴在高度较高的元器件（比如芯片）的周围，充分利用空间。
问：刚柔结合 PCB 的质量检测有哪些特殊要求？
答：刚柔结合 PCB 的检测，除了常规的线路导通性检测、焊点质量检测外，还有两个特殊要求：
答：刚柔结合 PCB 的检测，除了常规的线路导通性检测、焊点质量检测外，还有两个特殊要求：
- 过渡区域弯折检测：把 PCB 的柔性区域弯折 10 万次，弯折角度 180°，然后检测过渡区域的线路电阻变化率，要求变化率≤5%，同时过渡区域不能出现基材开裂、线路断裂的情况。
- 刚性区域强度检测：在刚性区域施加一定的压力（比如 50N），保持 1 分钟，要求刚性区域不能变形，元器件不能脱落。
只有通过这些特殊检测，才能保证刚柔结合 PCB 在可穿戴设备里的可靠运行。
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