在现代电子设备中，刚挠结合板的应用越来越广泛，特别是在需要灵活弯折和高密度互连的场景下，如折叠屏手机、可穿戴设备等。然而，刚挠结合板的过渡区（刚性层与柔性层连接的区域）容易因应力集中而出现分层、裂纹等问题，影响产品的可靠性和寿命。因此，优化过渡区的设计，特别是PI补强层厚度与弯曲半径的匹配，对于提高刚挠结合板的性能至关重要。

一、过渡区应力集中问题分析

刚挠结合板的过渡区是刚性层和柔性层的结合部，由于两者的材料特性（如杨氏模量、热膨胀系数等）差异较大，在受到外力（如弯折、插拔等）或热应力作用时，该区域容易产生应力集中。长期的应力集中会导致材料疲劳，进而引发分层、裂纹甚至断裂等问题，严重影响电子设备的正常运行。

二、优化PI补强层厚度与弯曲半径的匹配方案

（一）PI补强层厚度的选择

PI（聚酰亚胺）补强层的主要作用是增强柔性层在过渡区的机械强度，减少应力集中。补强层的厚度需要根据具体的应 力情况进行选择。一般来说，较厚的PI补强层能够提供更高的强度和刚性，但会增加整体的厚度和重量，降低柔性。因此，需要在强度和柔性之间找到一个平衡点。通常，PI补强层的厚度在25μm至125μm之间，具体厚度应根据实际的应力分析和产品要求来确定。

（二）弯曲半径的确定

弯曲半径是影响过渡区应力分布的另一个关键因素。较小的弯曲半径会导致应力集中加剧，而较大的弯曲半径则可以分散应力，降低应力集中程度。然而，过大的弯曲半径可能会占用更多的空间，限制产品的设计灵活性。因此，需要根据产品的尺寸和功能要求，合理确定弯曲半径。一般来说，弯曲半径应至少为板厚的5至10倍，具体数值需要结合实际的应力分析和可靠性测试来确定。

（三）匹配优化方法

1. 应力分析与仿真：利用有限元分析（FEA）等工具，对过渡区的应力分布进行模拟和分析。通过改变PI补强层厚度和弯曲半径的参数，观察应力集中情况的变化，找到最佳的匹配组合。

2. 实验验证与优化：在实际制造过程中，制作不同PI补强层厚度和弯曲半径组合的样品，进行弯曲测试、插拔测试等可靠性测试，记录样品的性能表现和失效情况。根据测试结果，进一步优化设计参数，确保过渡区在实际使用中的可靠性和稳定性。

三、实际应用案例与效果评估

在折叠屏手机的铰链连接结构中，采用了优化后的PI补强层厚度与弯曲半径匹配方案。通过合理的参数选择和设计优化，过渡区的应力集中得到了有效缓解，产品的可靠性和寿命得到了显著提高。经过多次折叠测试，未出现分层、裂纹等问题，满足了用户对产品高性能和高可靠性的要求。

总之，通过优化PI补强层厚度与弯曲半径的匹配，可以有效分散刚挠结合板过渡区的应力，提高其机械性能和可靠性。在设计过程中，应充分考虑材料特性、产品尺寸和功能要求等因素，结合应力分析和实验验证，找到最佳的设计方案，为电子设备的稳定运行提供有力保障。