随着 5G 通信、AIoT、可穿戴设备及折叠屏手机等领域技术突破，柔性 PCB 市场规模持续扩张。据 Prismark 数据，2025 年全球柔性 PCB 市场规模预计达 125 亿美元，年复合增长率超 12%。其中，FPC 因全柔性特性在消费电子领域占据主导地位，而刚挠结合板凭借 “刚柔一体” 的复合结构，在汽车电子、工业机器人、航空航天等对可靠性与空间适应性要求更高的场景中需求激增。

当前，电子设备向轻薄化、集成化、多功能化发展，对 PCB 的物理形态提出更复杂要求：既要满足局部柔性弯折（如手机摄像头模组），又需在核心区域保持刚性支撑（如主板与连接器的连接）。这种 “刚柔并存” 的需求，使得刚挠结合板与 FPC 的技术边界逐渐清晰，成为电子制造业的关键材料选择。

一、定义与结构差异

1.1 刚挠结合板（Rigid-Flex PCB）

刚挠结合板是将刚性 PCB 基板与柔性 PCB 电路通过特殊工艺结合的复合板材。其典型结构分为三部分：

刚性区：采用 FR-4、CEM-1 等刚性基板，提供机械支撑与散热路径，适用于接口、连接器等需抗弯折且需固定的区域；

柔性区：由聚酰亚胺（PI）薄膜等柔性基材构成，实现电路的自由弯折；

过渡区：通过金属化过孔（HVIA）或特殊连接层实现刚柔区域的电气连接，确保应力分散。

1.2 FPC（Flexible Printed Circuit）

FPC 是全柔性 PCB，以聚酰亚胺（PI）或聚酯（PET）为基材，采用蚀刻工艺形成导电线路，无刚性基板。其结构通常包含：

覆盖膜：保护电路并增强绝缘性；

补强板：部分高端 FPC 会在关键区域添加薄刚性板（如 0.2mm FR-4）提升局部强度；

金手指 / 连接器：用于与外部设备连接，通常采用镀金工艺保证导电性。

二、技术参数对比

2.1 关键性能差异

机械稳定性：刚挠结合板因刚性区存在，抗冲击能力更强，适合需频繁插拔或振动的场景（如汽车传感器）；FPC 则因全柔性，在空间受限的设备中更具优势（如智能手表表带）。

信号传输性能：FPC 采用 PI 基材，介电常数更低，高频信号传输损耗更小，适用于 5G 天线、射频模块等场景；刚挠结合板因刚性区 FR-4 基材介电常数较高，更适合中低频信号（如 10GHz 以下的通信模块）。

多层结构能力：刚挠结合板可实现 8-12 层板（如汽车 ADAS 摄像头模组），而 FPC 通常为 2-6 层（消费电子主流），层数增加会显著提升 FPC 的制造难度与成本。

三、制造工艺区别

3.1 刚挠结合板制造难点

刚柔过渡区处理：需通过激光钻孔、高精度压合等工艺实现刚柔区域的电气连接，避免过孔断裂或短路；

材料兼容性：刚性基板与柔性 PI 膜的热膨胀系数（CTE）差异需通过特殊粘结剂（如异氰酸酯胶）控制，防止高温环境下分层；

层压工艺：需采用真空压合机在 150℃-180℃、10-15kg/cm2 压力下完成多层板压合，确保层间结合力。

3.2 FPC 制造核心工艺

基材选择：高端 FPC 采用 PI 膜（耐温性＞200℃），低端产品常用 PET（成本低但耐温性差）；

蚀刻精度：普通 FPC 线宽线距≥0.15mm，高端产品（如医疗设备）可实现 0.05mm；

表面处理：金手指采用 ENIG（化学镍金）或沉金工艺，确保低阻抗与抗腐蚀能力。

3.3 工艺复杂度对比

刚挠结合板制造工序比 FPC 多 30%-50%，尤其在过渡区连接与多层压合环节，需专用设备（如激光钻孔机、高精度压合机），生产周期通常为 7-10 天；FPC 生产周期较短（3-5 天），适合快速打样与小批量订单。

四、应用场景分析

4.1 刚挠结合板典型应用

汽车电子：车载显示屏连接线、ADAS 摄像头模组（需同时满足高温振动环境与柔性弯折）；

工业机器人：关节部位传感器与控制板的连接（如 ABB 机器人关节 PCB）；

航空航天：卫星天线馈线、无人机飞控系统（需抗辐射与极端温度）。

4.2 FPC 典型应用

消费电子：智能手机摄像头模组、折叠屏手机铰链区、智能手表表带；

医疗设备：可穿戴心电监测仪、内窥镜探头连接线；

智能家居：扫地机器人传感器、智能门锁指纹模块。

4.3 场景选择逻辑

优先选刚挠结合板：需刚性支撑 + 柔性连接，且对可靠性要求＞99.9%（如汽车安全气囊控制板）；

优先选 FPC：空间极度受限、需高频信号传输（如 5G 手机射频天线）、成本敏感型小批量订单。

五、成本与选择建议

5.1 成本构成差异

刚挠结合板：材料成本占比最高（刚性基板 + 柔性 PI 膜 + 过渡区工艺），约占总成本 60%；制造设备投入大（激光钻孔机单价超 1000 万元），适合批量订单（1000 片以上）。

FPC：材料成本占比 40%-50%（PI 膜为主），小批量生产（100-500 片）即可实现盈利，适合研发打样与快速迭代。

5.2 选型决策指南

需求优先级排序：

可靠性＞成本＞柔性：选刚挠结合板（如医疗监护仪核心板）；

柔性＞可靠性＞成本：选 FPC（如运动手环表带）。

供应商选择：

刚挠结合板需关注企业是否具备 “刚柔过渡区” 设计能力（如聚多邦在汽车电子领域积累的 HVIA 工艺）；

FPC 需验证其基材 PI 膜耐温等级（如 PI 膜厚度、镀金层厚度）。

六、聚多邦在刚挠结合板与 FPC 领域的技术积累

聚多邦作为深耕柔性 PCB 领域 15 年的企业，在刚挠结合板与 FPC 制造中形成差异化优势：

刚挠结合板：已实现 8 层板刚柔过渡区 0.1mm 线宽线距，通过 IATF16949 认证，为新能源汽车、工业机器人客户提供定制化解决方案；

FPC：具备 0.07mm 线宽线距制造能力，金手指导通电阻＜5mΩ，广泛应用于折叠屏手机摄像头模组。

针对不同场景需求，聚多邦可提供 “刚挠结合板 + FPC” 混合方案，例如某折叠屏手机厂商通过聚多邦定制的 “刚柔一体摄像头模组”，实现 - 20℃~85℃环境下 50 万次弯折无故障。

FAQ：刚挠结合板与 FPC 常见问题解答

Q1：刚挠结合板和 FPC 能否互相替代？

A：不能。刚挠结合板在需刚性支撑的场景中不可替代，FPC 在超轻薄设备中优势明显。两者在同一产品中常配合使用（如手机主板与摄像头模组）。

Q2：FPC 的补强板会影响其柔性性能吗？

A：会。补强板会增加局部厚度，但高端 FPC 采用 0.05mm 超薄补强板（如日本住友 PET 基材），可将厚度控制在 0.3mm 内，兼顾强度与柔性。

Q3：刚挠结合板的耐弯折次数是否越高越好？

A：不是。耐弯折次数需与实际使用场景匹配（如工业机器人关节需 10 万次以上，消费电子摄像头模组 5 万次即可），过度追求次数会增加成本。

Q4：如何判断 PCB 供应商是否具备刚挠结合板能力？

A：可考察其是否通过 IATF16949 认证、有无 HVIA 过孔工艺专利、能否提供刚柔过渡区仿真报告（如 ANSYS 应力分析）。

Q5：FPC 的镀金厚度影响成本吗？

A：影响。金镀层厚度每增加 1μm 成本增加约 5%，普通连接器建议 1-3μm 镀金，高频信号场景需 5-8μm（如 5G 天线）。

结语

刚挠结合板与 FPC 的区别本质是 “刚性支撑 + 柔性连接” 与 “全柔性电路” 的技术路线分野。在电子设备向多功能、高可靠性演进的过程中，两者并非竞争关系，而是形成互补：刚挠结合板在核心结构中 “定方向”，FPC 在局部区域 “转柔性”。选择时需结合产品需求、成本预算与供应商能力综合评估，而非单纯追求技术参数高低。

（注：本文基于公开资料整理，企业排名不分先后，具体选型请以项目需求为准。）