在现代电子设备向轻量化、折叠化、高可靠性发展的趋势下，刚挠结合板技术已成为连接创新设计与工程实现的关键桥梁。这种将柔性线路板（FPC）与刚性线路板（PCB）通过特定工艺组合而成的复合型电路板，同时具备了柔性与刚性的双重优势。

然而，在医疗设备、折叠手机、无人机等高端应用中，弯折区布线设计的质量直接决定了产品的寿命和可靠性。一条在弯折区设计不当的导线，可能导致整个设备提前失效。

01 刚挠结合板基础

刚挠结合板，又称软硬结合板，是一种将柔性线路板（FPC）与刚性线路板（PCB）通过精密压合工艺组合而成的复合型电路板。这种独特结构使其成为现代高端电子设备不可或缺的核心组件。

在空间受限且需要反复弯曲的应用场景中，刚挠结合板展现出无可替代的价值。一方面，它具备 FPC 的柔性特质，可在一定范围内自由弯曲、折叠，适应复杂多变的空间布局需求；另一方面，又拥有 PCB 的刚性特征，在需要固定支撑、承载较大外力或进行高精度元件安装的部位，提供稳定可靠的机械性能。

从消费电子到高端医疗设备，从军用飞机到无人机系统，刚挠结合板的应用范围正在迅速扩展。在植入式医疗器械中，如心脏起搏器和人工耳蜗，刚挠结合板的弯曲和折叠能力使其能在狭小空间内可靠工作。

而在无人机领域，采用刚挠结合板替代传统 PCB 组件，成功实现了重量减轻 95%、空间减少 50% 的惊人突破。

02 弯折区布线为何关键

弯折区是刚挠结合板中连接刚性区域与柔性区域的过渡地带，也是整个电路板中机械应力最为集中的区域。每一次弯曲操作，都会在弯折区的导体内产生应力，这种反复作用的应力是导体断裂的主要诱因。

电子产品在使用过程中经历的反复弯折动作，会在弯折区产生累积性损伤。普通设计下的铜导线在经历数万次弯折后可能出现微裂纹，最终导致断路。而在精心设计的弯折区布线方案下，同样的导线可承受数十万次弯折而不失效。

弯折区失效带来的后果远超一般电路故障。在折叠屏手机中，弯折区线路失效可能导致屏幕部分或全部功能丧失；在植入式医疗设备中，这种失效可能直接危及患者生命 —— 想象一下心脏起搏器因连接电池的电线脱落而停止工作的严重后果。

因此，弯折区布线设计需要遵循不同于普通 PCB 的设计原则和规范，这些规范被系统总结在 IPC-D-249 和 IPC-2233 等行业标准中。

03 弯折区布线核心设计要点

线路走向与弯曲方向的关系

线路在弯折区的走向必须垂直于弯曲轴。当弯折发生时，这种垂直布局能使应力均匀分布在整个导线上，避免应力集中。平行于弯曲轴的布线会导致应力集中在特定点，显著缩短线路寿命。

线路形状设计规范

在弯折区，线路形状需要特别优化。粗细线之间必须采用泪滴形过渡，避免线路突然的扩大或缩小。焊盘与导体连接处需采用圆滑的过渡线，避免直角连接。独立的焊盘应加盘趾（也称为 “锚点”），以增强机械支撑。

保护性设计策略

在弯折区线路的最两侧，需要追加保护铜线。这些额外的铜线不作为电气连接，而是作为机械保护屏障。当空间有限时，应优先在弯折部分的内 R 角处追加保护铜线。保护铜线能分散外部应力，防止主要信号线受损。

线路分布与宽度要求

弯折区内的导线应均匀分布在整个弯曲区域，避免局部集中。同时，在电气性能允许的情况下，导线宽度应最大化。更宽的导线能更好地抵抗弯曲应力，提高可靠性。

弯折区布线关键设计要素对比

弯折区域尺寸设计

在空间允许且不干扰装配的情况下，弯折区域应尽可能大。较大的弯曲半径能显著减少导线承受的应力。经验表明，将弯曲半径增加一倍，可使弯折寿命提高十倍以上。

特殊区域处理

弯折区需要严格避免设置通孔（PTH）。通孔在弯折过程中会成为结构弱点，极易产生裂纹。线路中的连接部分应设计成弧线而非直角，以优化应力分布。

04 高级设计技巧与注意事项

网格铜的应用

在弯折区附近的废料区域，设计实心铜箔或网格铜能显著提高尺寸稳定性。网格铜相比实心铜具有更好的柔韧性，是弯折区附近铜层设计的理想选择。

覆盖膜设计要点

覆盖膜窗口设计需考虑流胶范围，通常开窗尺寸应大于原设计。为提高对位精度，应增加手工对位孔。对于小而密集的开窗区域，可采用旋转冲、跳冲等特殊模具设计，确保加工精度。

工具孔设计规范

软板的工具孔设计需特别注意，不可共用 punch 孔、ET、SMT 定位孔等不同类型的工具孔。每种工具孔应有独立设计，避免生产过程中的定位偏差影响弯折区精度。

铜平衡设计

在大面积无线路区域，需要增加平衡铜块。铜平衡设计能防止电路板在高温加工过程中发生不均匀收缩或翘曲。这些变形会影响弯折区的几何精度，进而影响其弯曲寿命。

05 常见设计错误与后果

网格设计不当

在刚挠结合板中使用大面积网格时，若网格间隔距离过小，会在生产过程中的图转工序产生许多碎膜，这些碎膜附着在板子上会导致断线问题。合理的网格设计应确保足够的间隔空间。

焊盘设计问题

单面焊盘孔径设置不完美会导致钻孔问题。焊盘重叠是另一个常见错误 —— 当孔重叠后，在钻孔工序会因一处多次钻孔导致断钻头，造成孔损伤。焊盘应取最大值，并避免重叠设计。

电气层设计冲突

电地层设计中的 “花焊盘” 与连线冲突问题会影响信号完整性。在弯折区附近，这种设计冲突还可能加剧机械应力集中，需要特别避免。

过渡区 PTH 错误

在刚挠过渡区设置镀通孔（PTH）是常见的严重错误。这些通孔在弯曲时会成为应力集中点，极易导致孔壁断裂。弯折区域必须保持 “无通孔” 设计原则。

06 制造与清洗要求

刚挠结合板的制造工艺极为复杂，涉及多层板压合、精确钻孔与电镀、精细线路蚀刻等多个关键环节。每个环节都需要严格控制，确保柔性区与刚性区完美融合。

弯折区对加工精度要求极高。常规软板加工的最小线宽为 50-75μm，最小孔径为 0.1-0.2mm，而现代高端设计的要求已远高于此基准。层数方面，现代刚挠结合板可达 10 层以上，增加了弯折区设计的复杂性。

在清洗工艺方面，刚挠结合板有特殊要求。焊后清洗需去除锡膏残留、助焊剂残留、油污等污染物，防止电迁移和电化学腐蚀导致的电路失效。针对弯折区，应选择兼容性佳、离子残留低的水基清洗剂，确保在清洗过程中不损伤精细的弯折区线路。

刚挠结合板技术仍在持续演进。随着折叠屏设备市场渗透率突破 15%，新型可拉伸电子产品的兴起，弯折区布线设计面临更高要求。领先制造企业已开始探索分子级铜晶格控制技术，通过优化铜的微观结构，使弯折区线路的耐弯曲性能提升三倍以上。

未来五年，随着自动驾驶传感器、植入式神经接口等前沿技术的普及，刚挠结合板将在更严苛的环境中承担关键任务。了解更多欢迎联系IPCB(爱彼电路)技术团队