刚挠结合板制造全流程透视：从异质材料到三维互连

    刚挠结合板（Rigid-Flex PCB）是电子互连领域最具技术挑战的产品之一，它将刚性 PCB 的支撑能力与 FPC 的弯折特性融为一体，实现 “刚柔并济” 的三维电路架构。其制造并非简单的 “硬板 + 软板” 拼接，而是一套涉及材料匹配、精密层压、图形转移、控深加工的全流程体系，每一步都需攻克异质材料结合的核心难题。

 

 

刚挠结合板的制造起点是材料选型与预处理，这是决定产品可靠性的基础。刚性区域主流采用 FR-4、高频高速基材（如罗杰斯 4350B），满足元件贴装的机械强度与信号传输需求；柔性区域则选用聚酰亚胺（PI）基材，搭配 12-35μm 电解铜箔，兼顾弯折寿命与导电性能。粘结层是关键，需选用低流胶、高耐热的改性环氧胶膜（No-flow PP），避免层压时胶液流入柔性区域导致弯折失效。预处理阶段，刚性基材需完成除油、微蚀、棕化，提升层间结合力；柔性 PI 基材则需进行等离子清洗，去除表面弱边界层，同时通过烘箱预烘消除内应力，防止后续制程中出现翘曲变形。

 

内层线路制作是刚挠结合板的核心环节，需兼顾刚性与柔性区域的工艺适配。柔性区域采用 FPC 专用感光干膜，曝光精度控制在 ±10μm 内，显影后形成精细线路；刚性区域则沿用传统 PCB 的图形转移工艺，线宽 / 线距最小可达 3/3mil。蚀刻环节需采用酸性氯化铜体系，针对铜箔厚度差异调整蚀刻速率与喷淋压力，避免柔性区域过蚀或刚性区域残铜。线路成型后，柔性区域需贴合覆盖膜（Coverlay），通过快压工艺实现绝缘保护，开窗精度控制在 ±15μm，确保焊盘与元件的精准对接；刚性区域则涂覆液态感光阻焊，经曝光、显影、固化形成绝缘层。

 

层压工艺是刚挠结合板制造的 “灵魂步骤”，直接决定异质材料的结合强度与结构稳定性。层压前需完成 “叠板设计”：刚性层与柔性层之间放置挖窗后的 No-flow PP，挖窗尺寸与柔性区域完全匹配，避免胶膜覆盖弯折区。叠板顺序严格遵循 “刚性层 - 胶膜 - 柔性层 - 胶膜 - 刚性层” 的对称结构，防止层压后翘曲。层压参数采用分段式温控：低温段（80-100℃）软化胶膜，中温段（120-140℃）促进胶液流动填充，高温段（160-180℃）完成固化，压力控制在 25-30kg/cm²，既保证层间紧密结合，又避免柔性基材被压溃。层压后需通过 X-Ray 检测对位精度，偏移量需≤50μm，否则直接报废。

 

钻孔与孔金属化是实现刚挠区域电气互连的关键，需攻克异质材料钻孔易断刀、孔壁粗糙的难题。刚性区域采用传统数控钻孔，孔径最小 0.15mm；柔性区域因 PI 基材韧性强，需采用专用钻头与高速钻孔参数，转速提升至 15 万转 / 分钟，减少孔壁毛刺。钻孔后进行等离子除胶，去除孔内残留的钻污与胶渣，再通过化学沉铜、全板电镀形成均匀导电层，铜厚控制在 20-25μm，确保通孔与盲孔的导通可靠性。对于高密度刚挠板，还需采用激光钻孔技术制作盲孔，实现层间微互连，提升布线密度。

 

外层线路与表面处理需适配刚挠区域的不同功能需求。外层图形转移采用激光直接成像（LDI）技术，精度达 ±5μm，满足细间距布线要求。蚀刻后，刚性区域进行阻焊印刷与字符打印，柔性区域则再次贴合覆盖膜，避免弯折时线路受损。表面处理环节，刚性区域常用沉金、喷锡工艺，适配 SMT 贴装；柔性区域优先选用沉金或化学镀镍金，提升耐弯折性与抗氧化能力，避免频繁弯折后镀层脱落。

 

外形加工与终检是刚挠结合板的收尾工序，需兼顾精度与柔性。刚性区域采用数控铣削，外形公差控制在 ±0.1mm；柔性区域则采用激光切割，避免机械冲切产生的应力集中，同时加工应力释放槽，提升弯折寿命。外形加工后，需进行电气性能测试（开短路、阻抗）、机械性能测试（弯折寿命、剥离强度）、环境可靠性测试（高低温循环、湿热老化），所有指标达标后才能出货。

 

    刚挠结合板的制造全流程，本质是 “精度控制 + 材料适配 + 工艺协同” 的系统工程。从材料预处理到终检出货，每一步都需突破异质材料结合的技术瓶颈，才能实现 “刚性支撑、柔性互连” 的核心价值，为折叠屏、医疗内窥镜、等高端产品提供可靠的电路解决方案。