软硬结合板的物理特性及应用领域

软硬结合板的物理特性及应用领域
中文名：软硬结合板
概  念：具有FPC特性与PCB特性的线路板
优  点：节省产品内部空间
缺  点：生产难度大，良品率较低
1、软硬结合板是什么？
FPC与PCB的诞生与发展，催生了软硬结合板这一新产品。因此，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。
2、软硬结合板的分类：
若是依制程分类，软板与硬板接合的方式，可区分为软硬复合板与软硬结合板两大类产品，差别在于软硬复合板的技术，可于制程中将软板和硬板组合，其中，有共通的盲孔和埋孔设计，因此可以有更高密度的电路设计，而软硬结合板的技术，则是软板和硬板分开制作后再行压合成单一片电路板，有讯号连接但无贯通孔的设计。但目前惯用”软硬结合板”统称全部的软硬结合板产品，而不细分两者。
3、软硬结合板的厂商分析：
全球软硬结合板的生产区域，集中于欧美和日本，且有产量集中于少数生产者的现象。北美及欧洲的产品以军事及医疗产品为主，日本最近的应用，偏向DSC、DV 或手机的产品应用，另外，在亚洲方面主推手机用软硬结合板的应用，以软硬结合板替代硬板－软板－连接器的组合设计。
全球生产软硬结合板的厂商，具实际量产产品及生产规模者，主要有：CMK、VOGT、ELECTRICS、RUWEL、YHI、PARLEX、WURTH ELECTRONICS、NIPPON MEKTRON、INNOVEX、CAREER、DAEDUCK GDS 等，可大致分类为：PCB 硬板厂、电子零件厂及软板厂三大领域的厂商。
4、软硬结合板的物理特性：
软硬结合板在材料、设备与制程上，与原先软板、硬板各有差异。在材料方面，硬板的材质是PCB 的FR4之类的材质，软板的材质是PI 或是PET 类的材质，两材料之间有接合、热压收缩率不同等的问题，对于产品的稳定度而言是困难点，而且软硬结合板因为立体空间配置的特性，除XY 轴面方向应力的考量，Z 轴方向应力承受也是重要的考量，目前有材料供货商对PCB 硬板或软板厂商，提供软硬结合板适用的改良型材料，如环氧树脂（Epoxy）或是改良型树脂（Resin）等材料，以符合PCB 硬板或软板间的接合问题。
在设备方面，软硬结合板因为材料特性与产品规格的差异，在压合与镀铜部份的设备必需作修正，设备的适用程度将影响产品良率与稳定度，因此跨入软硬结合板的生产前须先考虑到设备的适用程度。
5、生产流程：
因为软硬结合板是FPC与PCB的组合，软硬结合板的生产应同时具备FPC生产设备与PCB生产设备。首先，由电子工程师根据需求画出软性结合板的线路与外形，然后，下发到可以生产软硬结合板的工厂，经过CAM工程师对相关文件进行处理、规划，然后安排FPC产线生产所需FPC、PCB产线生产PCB，这两款软板与硬板出来后，按照电子工程师的规划要求，将FPC与PCB经过压合机无缝压合，再经过一系列细节环节，最终就制程了软硬结合板。很重要的一个环节，应为软硬结合板难度大，细节问题多，在出货之前，一般都要进行全检，因其价值比较高，以免让供需双方造成相关利益损失。
6、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。
7、软硬结合板的优点：
    7.1软硬结合板相较於一般P.C.B 之优点:
        7.1.1. 重量轻
        7.1.2. 介层薄
        7.1.3. 传输路径短
        7.1.4. 导通孔径小
        7.1.5. 杂讯少,信赖性高
    7.2软硬结合板较于硬板之优点：
        7.2.1. 具曲挠性，可立体配线，依空间限制改变形状.
        7.2.2. 耐高低温，耐燃.
        7.2.3. 可折叠而不影响讯号传递功能.
        7.2.4. 可防止静电干扰.
        7.2.5. 化学变化稳定，安定性，可信赖度高.
        7.2.6. 利于相关产品的设计，可减少装配工时及错误， 并提高有关产品的使用寿命.
        7.2.7. 使应用产品体积缩小，重量大幅减轻，功能增加，成本降低.
 8、相关应用领域：
      软硬结合板的特性决定了它的应用领域覆盖FPC于PCB的全部应用领域，如：
      移动电话
      按键板与侧按键等
      电脑与液晶荧幕
      主板与显示屏等
      CD随身听
      磁碟机
      NOTEBOOK.
      最新用途
      硬盘驱动器(HDD,hard disk drive)的悬置电路(Su ensi.N cireuit)和xe封装板等的构成要素。
9、软硬结合板的基本工艺流程：
    9.2材料的选择[1] 
    9.2生产工艺流程及重点部分的控制
        9.2.1生产工艺流程
        9.2.2内层单片的图形转移
        9.2.3挠性材料的多层定位
        9.2.4层压
        9.2.5钻孔
        9.2.6去钻污、凸蚀
        9.2.7化学镀铜、电镀铜
        9.2.8表面阻焊及可焊性保护层
        9.2.9外形加工[2] 
10、软硬结合板的应用：
    10.1 工业用途－工业用途包含工业、军事及医疗所用到的软硬板。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。但因为制程的复杂度高，产出的量少且单价颇高。
    10.2 手机－在手机内软硬板的应用，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。
    10.3 消费性电子产品－消费性产品中，以DSC 和DV 对软硬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。
    10.4 汽车－在汽车内软硬板的用途，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。