刚挠结合板的制造流程，每一步都是 “精度考验”

问：刚挠结合板的制造和传统 PCB 有啥不同？为啥说它的制造流程更复杂？
答：刚挠结合板的制造是 “传统硬板 + 软板制造的融合升级”，复杂点在于 “刚柔两种基材的兼容性处理” 和 “多工序的精度协同”。传统硬板制造只需处理单一 FR-4 基材，软板只需处理 PI 基材，而刚挠结合板要让刚性基材（FR-4）和柔性基材（PI）在层压、钻孔、蚀刻等工序中 “完美配合”，任何一步精度偏差，都会导致分层、断裂、短路，工序数量比传统 PCB 多 30% 以上，精度要求提升 2-3 倍。

其制造流程可分为 8 大核心工序：基材预处理→柔性区电路制作→刚性区电路制作→层压结合→钻孔→沉铜电镀→图形转移与蚀刻→表面处理与成型，每一步都有专属的工艺难点，下面逐一拆解。

 

 

问：第一步基材预处理，要处理哪些内容？为啥这一步是基础？
答：基材预处理的核心是 “让刚柔基材适配后续工序”，主要分 3 部分：
第一，柔性基材（PI）处理：PI 膜表面易吸附油污、灰尘，需通过等离子清洗或碱洗去除，同时对表面进行微蚀粗化，增加与胶层的结合力，避免层压后分层；还要根据设计要求，裁剪成指定尺寸，预留柔性区的弯曲余量。
第二，刚性基材（FR-4）处理：超薄 FR-4（厚度 0.1-0.3mm）易翘曲，需进行烘烤除潮（温度 100-120℃，时间 2-4h），释放内部应力；同时对铜面进行粗化，保证与电路图形的结合力。
第三，胶膜处理：刚柔结合需用专用胶膜（如环氧树脂胶膜），要控制胶膜的厚度均匀性（误差≤5μm），且提前烘烤去除水分，防止层压时产生气泡。

这一步是基础，因为如果基材表面处理不干净、应力未释放，后续层压时会出现气泡、分层，钻孔时会出现孔壁粗糙，直接导致成品报废，行业内这一步的不良率占总不良率的 20% 左右。

 

 

问：柔性区和刚性区的电路制作，分别有什么工艺要点？
答：两者电路制作原理和传统 PCB 类似，但参数控制更严格：
柔性区电路制作：核心是 “耐折性”。首先用激光切割或蚀刻，在 PI 基材的铜箔上制作电路图形，导线宽度最小可达 25μm，需保证导线边缘光滑，无毛刺（毛刺会导致弯曲时应力集中断裂）；然后覆盖一层柔性覆盖膜（Coverlay），保护电路，覆盖膜需精准贴合，不能偏移，且要预留焊盘位置，覆盖膜与 PI 的结合力需≥0.8N/mm，避免弯曲时脱落。另外，柔性区电路不能有尖锐拐角，所有拐角需设计成圆弧（半径≥0.2mm），减少应力。

刚性区电路制作：核心是 “精度与支撑性”。采用传统的图形转移工艺，先贴膜、曝光、显影，再蚀刻出电路图形，线宽 / 线距精度需控制在 ±10μm（传统硬板为 ±20μm）；刚性区需承载元件，铜箔厚度一般选择 18-35μm，保证电流承载能力；同时要预留与柔性区的连接焊盘，焊盘位置精度需控制在 ±5μm，确保后续层压时电路连通。

 

两者的难点在于 “同步精度”，柔性区和刚性区的连接焊盘必须精准对齐，否则层压后电路断路，这也是刚挠结合板制造的核心难点之一。

 

 

问：层压结合是刚挠结合板的核心工序，具体怎么操作？要控制哪些关键参数？
答：层压结合就是把 “柔性电路层” 和 “刚性电路层” 通过胶膜压合为一体，是决定产品可靠性的关键，工艺步骤分 3 步：

关键参数控制：温度、压力、时间必须精准，温度过低胶膜固化不完全，结合力差；温度过高 PI 基材易老化，柔性区耐折性下降；压力过大易导致胶膜溢出，污染电路；压力过小层间有气泡，分层风险高。行业内这一步的工艺窗口很窄，参数偏差 5% 就可能导致不良。

 

 

问：钻孔工序，刚挠结合板和传统 PCB 有啥区别？激光钻孔为啥是主流？
答：传统 PCB 钻孔多用机械钻头，而刚挠结合板必须以激光钻孔为主、机械钻孔为辅，原因有两点：一是刚柔基材硬度差异大，机械钻头钻孔时，PI 基材易产生毛刺、孔壁粗糙，FR-4 基材易崩边；二是刚挠结合板的孔直径更小（最小 0.1mm），机械钻头无法满足精度需求。

激光钻孔的工艺要点：

另外，柔性区的钻孔要避开弯曲区域，避免孔壁在弯曲时开裂，这也是设计和制造需协同的要点。

 

 

问：沉铜电镀、图形蚀刻和表面处理，有哪些特殊要求？
答：沉铜电镀：核心是保证孔内铜层均匀，刚挠结合板的孔壁有 PI 和 FR-4 两种材质，沉铜前需用专用活化剂处理，确保两种材质都能吸附钯离子，沉铜后铜层厚度≥0.5μm，电镀后孔内铜层厚度≥20μm，保证电路导通性和耐折性。

 

图形转移与蚀刻：层压后的整板需再次进行图形转移，制作外层电路，蚀刻时要控制蚀刻速率（1-1.5μm/min），避免过蚀刻导致导线变细，同时要保护柔性区的覆盖膜，防止蚀刻液腐蚀。

表面处理：刚性区需焊接元件，常用沉金、沉锡、电镀镍金工艺，保证焊接可靠性；柔性区无需焊接，只需保留覆盖膜，若有外露焊盘，需用电镀镍金处理，防止氧化。表面处理的厚度需均匀，沉金厚度控制在 0.05-0.1μm，避免影响元件贴装。

 

 

问：最后成型工序，“揭盖” 是什么？为啥是关键步骤？
答：“揭盖” 是刚挠结合板特有的工序，就是把刚性区之间的覆盖胶、多余基材去除，露出柔性区，让柔性区可以自由弯曲。具体操作是用激光切割或机械铣削，沿刚性区边缘精准切割，去除多余部分，揭盖时要控制切割深度，不能损伤柔性区的电路，切割精度需控制在 ±2μm。

 

揭盖的难点在于 “柔性区的保护”，切割时易划伤柔性区的覆盖膜或电路，导致成品报废，行业内这一步的不良率约 15%，需用高精度切割设备和视觉定位系统辅助。

 

    成型后还要进行电气测试（导通、绝缘测试）、弯曲测试（柔性区反复弯曲 500 次以上），合格后才算完成制造，整个流程的良品率比传统 PCB 低 10%-15%，这也是其成本较高的重要原因。