當人們通常想到多板PCB設計時，他們傾向于在服務器場或游戲機的組件中畫上一塊板。但是，如果您的典型剛性板不適合您的多板應用程序的物理范圍，該怎么辦？您是否需要為柔性電路支付溢價？如果您可以兩全其美呢？

借助剛柔結合的PCB組裝，您將能夠通過設計實現困難的外形尺寸或外殼規格，而無需傳統的麻煩。取而代之的是，從設計的角度來看，在進入剛性-柔性和多板組裝世界之前，一定要考慮一些組裝方面的考慮。

什么是剛性-柔性印刷電路板組件？

在標準的多板PCB設計中，您需要采用板的概念，將不同的功能電路劃分為較小的板，然后使用各種互連將系統安裝到機柜中。

這種標準方法的問題在于，您不能總是依靠互連的可靠性，尤其是在考慮了EMI / EMC問題之后。具有良好導電性的標準卡式邊緣連接器并非總是可提供您所需的尺寸。電纜是您的下一個最佳選擇，但是即使是電纜，它們也會感到笨拙，并且不太適合信封的空間要求。

如果您發現多板設計需要在緊湊的機箱中將多個剛性板互連，且層數較高且需要高速連接，則剛性-柔性組件可能是您正在尋找的解決方案。

什么是剛撓組合？簡單地說，就是兩個或兩個以上的剛性板通過柔性部分相互電連接。

彈性層

一個撓性層通常由以下材料組成：

l柔性聚酰亞胺芯

l導電銅層

l膠粘劑

用粘合劑將導電銅層夾在兩側的兩個柔性聚酰亞胺之間。通常，聚酰亞胺和粘合劑層被視為一個稱為覆蓋層的單元，可以通過加熱和加壓將其層壓到銅層上。您可以在任何給定的設計中包含多個flex層。

剛性層

剛性部分在撓性層上增加了標準PCB材料的剛性層：

l預浸料，是玻璃纖維注入的樹脂，加熱時會流動并粘著

l非導電玻璃纖維基材（通常為FR-4）

l經典綠色阻焊層

l絲印標記和識別信息

柔性聚酰亞胺層和導電銅層通常在包括剛性層和柔性層的整個板上連續。但是，有些設計會限制使用的柔性聚酰亞胺的數量，從而在剛性部分填充預浸料。

出于設計目的，剛撓組合件被視為可自行折疊的一塊板。這減少了系統中所需的互連總數，并避免了勞動密集型步驟，例如將扁平帶狀電纜焊接到剛性板上。

常見的剛柔板配置

既然您知道了典型的剛柔裝配層中包含的內容，那么讓我們看一下一些常見的配置。

標準配置：對稱結構，可彎曲層位于堆棧的中心。通常，它使用的層數與標準多層PCB設計類似。

奇數層配置：雖然在傳統的PCB設計中不常見，但能夠在柔性層的兩側提供EMI屏蔽的能力鼓勵使用奇數層來滿足帶狀線阻抗控制和EMC要求。

非對稱配置：如果flex層不在堆棧的中心，則認為它是非對稱的。有時，阻抗和介電層厚度的要求千差萬別，導致“頂重”設計。其他時候，可以通過非對稱結構來減少盲孔的縱橫比。由于這會使設計易于翹曲和扭曲，因此可能需要使用壓緊夾具。

盲孔和埋孔：剛性-Flex板支持盲孔（將PCB的外層連接到一個或多個內層而不穿過整個板）和埋孔（埋孔），將一個或多個內層連接而不通到外部層。復雜的通孔結構通常導致不對稱的構造來應對撓性層。

屏蔽撓性層：將諸如Tatsuta和APlus之類的專用屏蔽膜層壓到撓性層覆蓋層上。帶有導電膠的特殊覆蓋層開口可讓屏蔽膜接觸地面。這些薄膜可以屏蔽彎曲區域而不會顯著增加厚度。

剛柔結合組件可能有許多不同的配置。剛性部分和撓性部分之間的層數不必匹配，從而使您能夠完全自定義，以將PCB設計裝入緊密的外殼中。只要確保遵循IPC 2223C中概述的質量標準即可。

剛柔電路板組裝與多板組裝之間的差異

多板系統組裝與剛性-撓性組裝之間要考慮的主要區別在于信號完整性域和系統連接性。剛柔組合組件在設計中提出了獨特的阻抗挑戰，而多板組件則以模數信號污染，混頻以及通過組件交互或與選定的組件一起管理各種其他形式的EMC帶來了挑戰連接器。

大多數多板系統將涉及混合信號設計，因此需要特別注意不要交叉信號和避免串擾。請記住，適當的分析和仿真軟件將使您對設計的預期模型有一個深刻的了解，并在遇到問題之前為設計上的陷阱做好準備。此外，各個電路板都可以輕松通過您的EMI決定。但是，當系統整體運行時，EMI耦合會降低設計的EMC。

對于多板系統，您還必須更加考慮板溫度和熱設計，因為根據機箱的不同，擁有一個沒有適當溫度控制組件的高速系統可能會給原型帶來災難。利用適當的散熱器和散熱孔布局將使多板設計在充滿挑戰的環境中蓬勃發展。

在多板系統中引入剛性-柔性組件后，您可以通過在必要時使用柔性電路，并在可能的情況下使用堅固，可靠的剛性電路板來降低制造和組裝成本，從而滿足復雜的幾何或EMI要求。