别再把刚柔结合板当硬板画！一错就断、一改就重画、一坏就报废

一、刚柔结合版的设计规则

刚柔结合板（又称“软硬结合板”）在设计方面比传统意义的PCB设计要复杂得多，并且需要注意的地方也特别多。特别是刚挠过渡区域，以及相关的走线，过孔等设计方面，都需要遵循相应的设计规则的要求。

1.过孔位置

在动态使用情况下，特别是经常对软板进行弯折的时候，软板上的过孔是尽量需要避免的，这些过孔很容易被损坏折裂。不过在软板上的加强区域还是可以打孔的，但也要避开加强区域的边沿线附近。因此，在刚柔结合板设计中打孔的时候要避开结合区域一定的距离。如下图所示。

软硬结合板设计中打孔的时候要避开结合区域一定的距离

对于过孔与软硬结合区的距离要求，设计上需遵循的规则为：应保存至少50mil的距离，高可靠性应用场合要求至少70mil。绝大多数加工厂家不会接受低于30mil的极限距离。对于软板上的过孔遵循同样规则。此为软硬结合板中最重要的一条设计规则必须遵守。

2.焊盘和过孔的设计

焊盘和过孔在符合电气要求的情况下，赢取最大值，焊盘与导体之间连接处采用圆滑的过渡线，避免直角。独立的焊盘应加盘趾，以加强支撑作用。

焊盘和过孔的设计

在软硬结合板设计中，过孔或焊盘很容易被损坏。要减少这种风险需要遵循的规则：焊盘或过孔的助焊层露铜圈，越大越好。过孔走线尽量添加泪滴，增加机械支撑作用。添加盘趾，加固作用。

3.走线设计

在挠性区(Flex)若有不同层上的走线，尽量避免一根线在顶层，另一根线在底层它的相同路径。这样在软板弯折的时候，上下两层的走线铜皮的受力不一致，容易造成线路的机械损坏。而应该错落开来，将路径交叉排列。如下图所示。

走线设计

在挠性区(Flex)的走线设计要求最好走圆弧线，而非角度线。与硬板(Rigid)区的建议相反。这样可以保护柔性板部分线路在弯折时不易折损。线路也要避免突然的扩大或缩小，粗细线之间采用泪滴形弧线连接。

挠性区(Flex)的走线设计要求最好走圆弧线，而非角度线

4.铺铜设计

对于增强柔性板的灵活弯折来讲，铺铜或平面层最好采用网状结构。但是对于阻抗控制或其他的应用来讲，网状结构在电气质量上又差强人意、所以，设计师在具体的设计中需要根据设计需求两害取其轻合理判断，是使用网状铜皮还是实心铜。不过对于废料区，还是尽可能设计多的实心铺铜。

5.钻孔与铜皮的距离

这个距离是指一个孔与铜皮之间的距离，我们叫“孔铜距”。软板材料与硬板所用材料不同，以至于太紧的孔铜距离很难处理。一般的说，标准的孔铜距应该是10mil。

对于刚柔结合区来说，最重要的两个距离一定不能忽视。一个是这里所说的孔铜距(DrilltoCopper)，遵循10mil的最低标准。另一个是之前所说的孔到软板边沿的距离(HoletoFlex)，一般推荐50mil。

6.刚柔结合区的设计

在刚柔结合区，软板最好设计在层栈的中间与硬板进行连接。而软板的过孔在刚柔结合区就被认为是埋孔。刚柔结合区需要注意的地方如下：线路要平缓过渡，线路的方向应与弯曲的方向垂直。导线应在整个弯曲区内均匀分布。在整个弯曲区内，导线的宽度应达到最大化。刚挠过渡区尽量不采用PTH设计。

挠性区(Flex)的走线设计要求最好走圆弧线，而非角度线

7.刚柔结合板弯折区的弯折半径

刚柔结合板的挠性弯折区应能耐100,000次挠曲而无断路、短路、性能降低或不可接受的分层现象。耐挠曲性采用专用设备，也可采用等效的仪器测定，被测试样应符合有关技术规范要求。在设计上，弯折半径应如下图所示为参考。弯折半径的设计应该与挠性弯折区的软板厚度，软板层数有关。简单的参考标准为R=WxT。T为软板总厚。单面板W为6，双面板12，多层板24。所以，单面板的最小弯折半径为6倍板厚，双面板为12倍板厚，多层板为24倍板厚。统统不应小于1.6mm。

刚柔结合板弯折区的弯折半径

二、刚柔结合板的设计注意事项

在设计刚柔结合板时，必须考虑制造工艺的特点和所用材料的多样性。设计人员不能简单地创建用于四层刚性PCB的典型电路类型，然后希望获得与刚柔板相同的效果。因为聚酰亚胺的尺寸稳定性比普通FR4差3倍以上。一旦蚀刻掉铜，柔性材料将显著收缩。

大多数制造商了解材料的这一特性并准确估计这种情况，因此当PCB进入加工过程（钻孔和在线添加）时，他们试图使电路板接近尺寸公差。如果设计者不考虑可能的制造问题，很可能在最后一刻意识到必须更新设计以适应制造商的特殊加工工艺。

为达到最理想的效果，需要考虑尽可能扩大柔性层上电镀过孔的最小环孔，并确保所有线对焊盘和线对迹节点添加泪滴。如果要使用柔性内层连接刚性电路的各个区域，在制造过程中必须仔细考虑如何支撑板的浮动刚性区域，因为刚性层的区域会被移除以暴露下面的柔性层。但是，去除太多刚性材料可能会使电路板变得脆弱。是多层刚柔结合板，在刚性层上有一个“窗口”。

通常对柔性层进行冲压，因为冲压更适合薄的聚酰亚胺。也可以去除柔性层上的区域，从而减少与最终布线中的布线点的接触。在设计工具中，必须考虑这些“无层”区域。此外，设计中可能不需要放置布线和/或无元件区域，以防止某些元件或线路悬挂在刚性区域的边缘。

三、刚柔结合版的设计建议

因为柔性电路可以弯曲和折叠，避免产生不良电路，因为不良电路会增加导体断裂的可能性。以下是降低弯曲区域导体压力的一些建议：

1.通过弯曲区域垂直于弯曲轴布线。

2.保持线路倒角、宽度变化和过孔路径在折弯区域之外。

3.用网格状铜代替实心铜。

4.交叉相邻层的并排布线，“I-Beaming”。

总之，对于软硬结合板的设计方面，特别重要的是关于挠性电路板设计。挠性电路板设计时要求考虑挠性电路板的基材、粘结层、铜箔、覆盖层和增强板及表面处理的不同材质、厚度和不同的组合，还有其性能，如剥离强度、抗挠曲性能、化学性能、工作温度等。特别要考虑所设计的挠性板的装配和具体的应用。这方面设计规则具体可参考IPC标准：IPC-D-249和IPC-2233。

另外，对于软板加工精度，国外加工精度：线宽：50μm，孔径：0.1mm，层数10层以上。国内：线宽：75μm，孔径：0.2mm，层数4层。