刚柔结合板生产流程:每道工序要设计方提供什么

设计指南2026-10-30三强线路技术团队
刚柔结合板生产流程:每道工序要设计方提供什么

刚柔结合板的成品是一块板,制造上却是两套材料体系在同一次压合里会合:柔性区用聚酰亚胺(PI)和覆盖膜,刚性区用 FR-4 和半固化片。普通多层板的工序它全部要走,另外还多出几道只为柔性区服务的工序。

要不要用刚柔结合,见 纯软板与刚柔结合的构造边界;叠层材料怎么选,见 刚柔结合板叠层与材料选择。本文只讲工序顺序。

工序总表

#工序作用设计方输入问题在哪里暴露
1软板芯内层图形在 PI 覆铜板上做柔性层线路柔性层 Gerber、弯折区标注内层 AOI、最终电测
2覆盖膜开窗与贴合保护柔性区线路覆盖膜开窗层(单独一层数据)压合后外观、焊盘露铜
3刚性层图形与预开窗刚性芯板在柔性区位置预先铣开或控深刚柔分界线、柔性区轮廓揭盖时能否干净去除
4不流动半固化片开窗粘合刚性层与软板芯,柔性区不放胶同上分界线分界处溢胶、柔性区变硬
5混压压合软板芯与刚性层一次压成整板完整叠层表分层、对位偏差
6钻孔与除胶孔壁同时穿过 PI、粘结层与 FR-4钻孔文件、孔属性孔壁质量、电镀结合力
7电镀与外层图形孔金属化、外层线路外层 Gerber、铜厚孔铜、线宽
8阻焊、表面处理、字符只在刚性区施工阻焊层、表面处理要求刚柔分界处阻焊边缘
9揭盖、外形与电测去掉柔性区上方刚性材料,铣出外形,100% 电测外形层、测试网表最终电测、IPC-6013 验收

上表中第 2、3、4、9 步是普通多层板没有的;第 6 步在普通板上也有,但孔壁材料不同。

软板芯:先做,并且最先冻结

柔性层线路做在软板芯上,在压合前完成图形和检查。压合后柔性层被埋在中间,图形缺陷只能靠电测发现,无法返修。因此内层 AOI 是放行门槛,参见 内层 AOI 单向放行。

设计方要给出的,是独立的柔性层 Gerber 和清楚的弯折区标注。弯折区内的走线规则见 刚柔结合板设计指南。

覆盖膜:一层单独的数据

柔性区不用液态阻焊,而用覆盖膜(PI 膜 + 胶)保护线路。覆盖膜要先按焊盘位置开窗,再对位贴合到软板芯上。

  • 覆盖膜开窗需要单独一层数据。只给阻焊层时,工厂要自己推导覆盖膜开窗,这一步应在 EQ 中确认。
  • 覆盖膜材料选择见 软板覆盖膜与 PI 材料选择。

刚性层开窗与不流动半固化片:分界线决定一切

柔性区上方原本覆盖着刚性材料。为了最后能把这部分揭掉,压合前就要处理两件事:

  • 刚性芯板预开窗:在柔性区位置预先铣开或做控深槽,压合后再沿分界线去除。
  • 不流动(低流动)半固化片开窗:粘结层在柔性区位置提前开口,压合时树脂不能流进柔性区。普通半固化片流动性大,溢进柔性区会让这一段变硬、甚至开裂。

这两步用的都是同一条数据:刚柔分界线和柔性区轮廓。分界线不清楚,第 3、4 步都无法做准。设计方应在机械层画出分界线,并在叠层表中标出每一层在柔性区是保留还是去除。过渡区的具体设计见 刚柔结合板过渡区制造。

混压压合:两种材料一次成型

软板芯、开窗后的粘结层和刚性层叠好后一次压合。这一步把前面的数据误差全部固定下来:

  • 对位:软板芯与刚性层的图形要对齐。PI 与 FR-4 的尺寸稳定性不同,层数越多,对位越要靠工厂按实测涨缩补偿。多层压合对位的一般方法见 多层板压合对位控制。
  • 分层风险:材料含水、粘结层覆盖不足或溢胶,都会在压合后或回流焊时以分层形式出现。

叠层表应写清每层材料类型(PI 覆铜板、覆盖膜、粘结层、FR-4 芯板、半固化片)和铜厚,而不是只写总板厚。SKPCB 刚柔结合板已部署规格为刚性层 2–20 层、柔性层 1–8 层、板厚 0.3–4.0 mm、基材 FR-4+PI,详见 刚柔结合板产品页。

钻孔与除胶:孔壁材料不止一种

刚性区的导通孔会同时穿过 FR-4、粘结层和 PI。几种材料在钻孔时的发热、出屑和除胶响应各不相同,孔壁清洁程度直接影响后续电镀的结合力。这一步的问题通常在热应力试验或回流焊后的孔铜断裂中暴露。

设计方能做的:避免在刚柔分界线附近布孔,导通孔尽量放在刚性区内部;孔属性(PTH/NPTH)在钻孔文件里分开。

电镀、外层图形与表面处理:只在刚性区

孔金属化和外层图形与普通多层板相同。阻焊、表面处理和字符只施工在刚性区;柔性区由覆盖膜保护。需要注意的是分界处:阻焊边缘与覆盖膜的搭接关系应在图纸中写明,否则容易出现露铜或阻焊爬上柔性区。

揭盖、外形与电测:最后一道暴露点

外形加工时,沿分界线去除柔性区上方的刚性材料(揭盖),再铣出整板外形。前面第 3、4 步若有偏差,此时会表现为揭不干净、柔性区表面损伤或分界处溢胶。

最后进行电测。SKPCB 所有订单 100% 电测(飞针或测试架),方法区别见 飞针测试与测试架对比。刚柔结合板按 IPC-6013 Class 2 / Class 3 验收,完整工艺参数见 刚柔结合板能力表。

投产前设计方应冻结的数据

  1. 柔性层与刚性层分开的 Gerber,层名与叠层表一致。
  2. 覆盖膜开窗层(单独一层)。
  3. 机械层上的刚柔分界线与柔性区轮廓。
  4. 叠层表:每层材料类型、铜厚,及每层在柔性区保留或去除。
  5. 弯折区位置、弯折方式(静态/动态)。
  6. 钻孔文件,PTH/NPTH 分开,孔远离分界线。
  7. 阻焊与覆盖膜在分界处的搭接要求。
  8. 验收等级:IPC-6013 Class 2 或 Class 3。

数据齐全后可直接 提交报价,工程会在 EQ 中回复叠层与开窗确认。

小结

刚柔结合板多出的工序几乎都围绕一条线:刚柔分界线。软板芯先做先冻结,覆盖膜、刚性层开窗和不流动半固化片都按分界线开口,最后的揭盖再沿这条线完成。设计数据里把这条线和每层的取舍写清楚,后面的工序才有依据。

FAQ

Q:刚柔结合板比普通多层板多了哪些工序?

A:主要多了软板芯与覆盖膜贴合、刚性层预开窗、不流动半固化片开窗和最后的揭盖。钻孔除胶在普通板上也有,但刚柔板孔壁要同时穿过 PI、粘结层和 FR-4。

Q:为什么必须用不流动半固化片?

A:普通半固化片压合时树脂流动大,会溢进柔性区,使这一段变硬或在弯折时开裂。不流动或低流动粘结层可以把树脂留在刚性区。

Q:只给阻焊层,不给覆盖膜开窗层可以吗?

A:可以报价,但工厂需要自行推导覆盖膜开窗,并在 EQ 中请设计方确认。单独给出覆盖膜层可以少一轮确认。

Q:导通孔能放在刚柔分界线附近吗?

A:不建议。分界处应力集中,孔壁又跨多种材料,导通孔应放在刚性区内部。

Q:SKPCB 刚柔结合板最多多少层?

A:已部署规格为刚性层 2–20 层、柔性层 1–8 层,板厚 0.3–4.0 mm。

Q:按什么标准验收?

A:IPC-6013 Class 2 或 Class 3,与刚性板使用的 IPC-6012 是不同标准;所有订单 100% 电测。

柔性板/软硬结合板需要打样吗?

弯折半径、覆盖膜与补强区域都会影响可靠性。告诉我们弯折次数与装配方式,我们给出结构建议与报价。