靈活與耐用的結合：深入了解剛柔結合 PCB 技術

最初發布於 Jan 06, 2026, 更新於 Jan 06, 2026

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在快速演進的電子領域中，對更小、更可靠且更多功能的裝置需求持續增長。為了滿足這些需求，工程師與設計師越來越常採用剛撓結合板（Rigid-Flex PCB）。這類電路板將剛性與撓性基材結合成單一互連結構，使複雜設計得以在特定區域彎曲或撓曲，同時在其他區域保持剛性。為了製造剛撓結合板，IPC 提供了建議與最佳實務。從技術層面來說，剛撓設計會將兩層或更多導電層與撓性或剛性絕緣層交替結合。

flex board design

剛性區域通常用於安裝元件並提供結構支撐，而撓性區域則允許彎折，使設計更緊湊、更精細。大多數剛撓板由多層撓性電路基材組成，依應用設計需求，在外部或內部與一或多片剛性板結合。在本完整指南中，我們將探討剛撓結合板的基礎、優點、設計考量與典型應用。

剛撓設計：

剛撓結合板的設計較為複雜，因為這些板子以 3D 方式設計，可折疊或扭轉成產品所需的形狀。這種 3D 撓性提升了空間效率，使其成為醫療設備等對體積與重量敏感的應用理想選擇。

design process of rigid flex pcb

剛撓結合板通常比其他板子更薄，是任何需要輕薄封裝產品的絕佳選擇。憑藉薄銅層與無膠基材，它為您的電路設計需求提供了最小、最薄、最輕的解決方案。

剛撓結合板技術的演進：

PCB 技術已大幅演進，持續的進步克服了早期的限制。過去剛性 PCB 被廣泛使用，但存在諸多缺點，例如無法彎曲，使其容易斷裂且不適用於緊湊裝置。剛撓結合板解決了許多這類問題。雖然最初為太空船開發，如今卻常見於智慧型手機與筆電等電子產品中。剛撓結合板結合了剛性與撓性 PCB 的優點，兼具耐用性與撓性。撓性部分通常採用聚醯亞胺（PI），剛性部分則使用 FR4。常見設計為 4、6 或 8 層。

依應用區分的剛撓結合板類型：

剛撓結合板主要有兩種功能應用：靜態（flex-to-install）與動態（產品生命週期中持續撓曲）。設計與結構將取決於應用是靜態還是動態。

靜態應用： 撓性電路僅在安裝時需彎曲以配合應用（亦稱 flex-to-install）。

動態撓曲應用： 撓性區域在正常運作中會動態彎曲，循環次數從數百次到超過百萬次不等。

剛撓結合板的關鍵優勢：

剛撓結合板相較於傳統剛性或純撓性 PCB 具有多項優勢，使其成為許多應用的理想選擇，重點如下：

flex rigid pcb

1. 節省空間與重量： 透過整合剛性與撓性區域，剛撓結合板無需連接器、線纜與其他互連，縮小整體組裝尺寸與重量。

延伸閱讀：剛撓結合板組裝：設計、流程、品質與成本

2. 提升可靠性： 撓曲區域省去連接器與焊點，減少潛在失效點，提高可靠度並延長產品壽命。

3. 三維設計： 剛撓結合板可設計成符合三維空間，實現更創新且高效的布局，對空間受限的應用至關重要。

4. 機械強度： 剛性區域提供元件所需的機械支撐，撓性區域則可抵抗機械應力與振動。

剛撓結合板設計考量：

設計剛撓結合板需仔細考量多項因素，以確保最佳性能與可製造性：

材料選擇： 選用相容材料，如剛性區用 FR-4、撓性區用聚醯亞胺，確保其能承受操作環境。

疊構設計： 在疊加剛性與撓性層時，需平衡電氣性能、機械強度與撓性。

彎曲與撓曲： 設計撓性區時需給予適當彎曲半徑並採用減應力技巧，避免走線損壞。

元件擺放： 將元件置於剛性區，避免撓曲時焊點受力。

走線佈線： 規劃走線以承受彎曲並將應力降至最低，確保完整性。

阻抗控制： 在高速設計中，透過精確控制線寬與間距來維持一致阻抗。

可製造性： 及早與製造商合作，解決複雜問題並確保量產順利。

剛撓結合板製造流程

剛撓結合板的製程因結合剛性與撓性材料，比傳統 PCB 更為精細。關鍵步驟如下：

材料準備： 選擇剛性與撓性區域的材料。
層壓疊合： 層間貼合與膠黏應用。
鑽孔與電鍍：於不同層間製作導通孔。
影像轉移與蝕刻： 圖形轉移並去除多餘銅箔。
防焊與網印： 上色與標記。
最終測試與檢驗： 確保性能符合規格。

如需詳細的剛撓結合板製造流程，請參閱我們的 PCB 製造完整指南。

設計剛撓結合板的挑戰？

剛撓結合板的設計規則通常比純剛性 PCB 更複雜。這些設計必須同時滿足剛性與撓性區的機械與電氣需求。重點包括彎曲半徑、疊構與材料限制：

彎曲半徑的重要性： 設計剛撓板時，關鍵在於為撓性區選擇合適的彎曲半徑。半徑過小可能導致機械失效並影響訊號品質。

撓性區的淚滴設計： 可加淚滴以提升導通孔穩定性與剛性。如需了解如何在設計中加入淚滴，請參考此EasyEDA 教學頁面。

teardrop design in easyeda

訊號完整性與 EMI： 在撓性區維持訊號完整性並控制電磁干擾（EMI）具挑戰性。基材的撓性與訊號靠近彎曲區都可能影響訊號品質。

圓角設計： 將角落修圓並加大，避免 PCB 撕裂。確保撓性區在反覆彎曲下不會機械失效，是設計中的關鍵。

round corner design

層間轉換： 將訊號層從剛性區順利過渡到撓性區具挑戰性。錯位或不當的層間轉換可能導致阻抗不匹配與訊號衰減。

結論

剛撓結合板為需要緊湊、可靠且可撓電路設計的現代電子裝置提供了強大解決方案。透過結合剛性與撓性 PCB 的優勢，它們在各行業實現了創新設計可能。然而，設計剛撓結合板需要縝密規劃、材料選擇與製造商協作，才能確保成功。

隨著技術持續進步，剛撓結合板在電子設計中的角色將日益擴大，從消費性電子到關鍵航太系統都將受其推動創新。無論您正在開發新產品或改良現有設計，掌握剛撓結合板設計的精髓，都是在競爭激烈的電子領域保持領先的關鍵。