软硬结合板的应用

        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。以往连接2片硬板是采用软板与连接器来作彼此之间的连结。为了提高硬板与软板间的连接可靠度,直接在印刷电路板(PCB)厂中将软板制作在2片硬板之间,可免除后续做连结的制程,无论是硬板厂商或是软板厂商,目前已可供应软硬结合板。在终端产品对于轻薄的需求之下,对于软板及软硬结合板的应用范畴会是益趋宽广。
 

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结合板。大多数的工业零件,需要的特性是精准、安全、不易损壤,因此对软硬结合板要求的特性是:高信赖度、高精度、低阻抗损失、完整的讯号传输品质、耐用度。但因为软硬结合板制程的复杂度高,产出的量少且单价颇高。
  2.手机-在手机内软硬结合板的应用,常见的有折叠式手机的转折处(Hinge)、影像模块(Camera Module)、按键(Keypad)及射频模块(RF Module)等。手机使用软硬结合板的优点,一是手机中零件的整合,二是讯号传输量的考量。目前手机产品,使用软硬结合板取代原先两个连接器加软板的组合,其在产品中的最大意义,在于可增加手机折叠处活动点的耐用性和长期使用可靠度,故软硬结合板因其产品稳定度高而备受重视。另一方面,由于照像手机的流行,加上手机内整合多媒体和IT功能,使得手机内部讯号传输量变大,模块化的需求因应而生。
  3.消费性电子产品-消费性产品中,以DSC和DV对软硬结合板的发展具有代表性,可分「性能」及「结构」两大主轴来讨论。以性能来说,软硬结合板可以立体连接不同的PCB硬板及组件,所以在相同线路密度下可以增加PCB的总使用面积,相对可以提高其电路承载量,且减少接点的讯号传输量限制与组装失误率。另一方面,由于软硬结合板较轻且薄,可以挠屈配线,所以对于缩小体积且减轻重量有实质的助益。
  4.汽车-在汽车内软硬结合板的用途,常用有方向盘上连接母板的按键、车用视讯系统屏幕和操控盘的连接、侧边车门上音响或功能键的操作连接、倒车雷达影像系统、传感器(Sensor,含空气品质、温湿度、特殊气体调节等)、车用通讯系统、卫星导航、后座操控盘和前端控制器连接用板、车外侦测系统等等用途。
 
 
优点与缺点:
优点:软硬结合板同时具备FPC的特性与PCB的特性,因此,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。
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。
1 刚柔板并不便宜,为什么采用刚柔板?
在硬件设计的时候,成本往往不是关键要素;
第一、可靠性:刚柔板能够解决FPC的安装可靠性问题。
在FPC通过连接器进行连接,带来了安装成本,安装不方便,安装可靠性的问题,同时容易短路,脱落等问题。在海康威视的某款海量发货的筒机设计上面看到了FPC安装之后,对FPC与PCB进行补焊的现象。刚柔板解决了FPC安装可靠性的问题。
第二、综合成本:
刚柔板,虽然单位面积的价格提高了,但是节约了连接器的费用,同时减少了安装时间,减少了返修率,减少了返修率,提高了可生产性和可靠性。在海量发货的产品使用,往往是有效降低成本的。
所以计算的成本:
刚柔板面积*刚柔板单价 - 加工时间成本 - FPC松脱返修成本*松脱概率 – 较少单板种类带来的管理成本    是否大于   原PCB面积*PCB单价+FPC价格+连接器价格
第三、有效改善信号质量
由于不通过连接器进行连接,走线连续性更好,信号完整性更好。
传统IPC使用FPC和连接器,对Sensor(视频传感器)板和主控板进行对接。
 
使用刚柔板可以把主控板和sensor板做成一体,解决了很多问题,同时也符合筒机的结构设计需求。
 
2       刚柔板的设计注意点:
A、      需要考虑柔性板的弯曲半径,弯曲半径过小会容易损坏。
B、      有效减少总面积,优化设计减小成本。
C、      需要考虑安装后立体空间的结构问题。
D、      需要考虑柔性部分走线的层数最佳设计。
3、考虑未来3D打印发展了之后是否可以打印出奇形怪状的PCB呢?避免FPC或者刚柔板的弱点。
安装更方便,可靠性更高,形状更随意,不容易损坏。3D打印是否能够颠覆传统的PCB加工呢,我们拭目以待。