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フレキシブル PCB の理解: 設計と製造

概要

アイテム フレキシブル基板
最大レイヤー 8L
内層の最小トレース/スペース 3/3ミル
アウトレイヤーの最小トレース/スペース 3.5/4ミリ
内層最大銅 2オンス
アウトレイヤーマックス銅 2オンス
最小機械穴あけ 0.1mm
最小レーザー穴あけ 0.1mm
アスペクト比(機械穴あけ) 10:1
アスペクト比(レーザードリリング) /
圧入穴公差 ±0.05mm
PTH 許容値 ±0.075mm
NPTH許容値 ±0.05mm
皿穴許容差 ±0.15mm
板厚 0.1~0.5mm
板厚公差(<1.0mm) ±0.05mm
板厚公差(≧1.0mm) /
インピーダンス許容差 シングルエンド:±5Ω(≦50Ω)、±10%(>50Ω)
差動:±5Ω(≦50Ω)、±10%(>50Ω)
最小基板サイズ 5*10mm
最大ボードサイズ 9*14インチ
輪郭許容差 ±0.05mm
最小 BGA 700万
最小SMT 7*10ミル
表面処理 ENIG、ゴールドフィンガー、浸漬シルバー、浸漬錫、HASL(LF)、OSP、ENEPIG、フラッシュゴールド、硬質金メッキ
戦士の表情 緑ソルダーマスク/黒PI/黄PI
最小ソルダーマスククリアランス 300万
最小ソルダーマスクダム 800万
伝説 白、黒、赤、黄
凡例の最小幅/高さ 4/23ミル
ひずみフィレット幅 1.5+0.5ミル
ボウ&ツイスト /

GlobalWellPCBAが提供するさまざまなタイプのフレキシブルPCB

以下からフレキシブル PCB を選択するだけでガイドにアクセスできます。

導入

フレキシブル PCB は、エレクトロニクス分野で広範な用途に使用される一般的なタイプの産業用 PCB の 1 つです。長年にわたって、これらの PCB は将来の規格に簡単に適合できるように多くのアップグレードが行われてきました。 

今日、フレキシブル PCB のおかげで、多くの家電製品が最高のパフォーマンスを発揮しているのを目にすることができることは疑いの余地がありません。フレキシブル PCB を開発する場合は、その性質が異なるため、状況が異なります。これは、あらゆる種類の混乱を避けるために、フレキシブル PCB に関する正確な情報を持っている方が良いことを意味します。 

適切な PCB の開発を知らず、期待した結果が得られないケースが数多くありました。フレキシブル PCB についてあまり詳しくない場合は、この議論に参加して、フレキシブル PCB のさまざまな側面を詳しく説明してください。さぁ行こう!

フレキシブル基板

フレキシブル PCB は、基板がフレキシブルであるため、曲げることができるタイプの PCB です。このため、これらの PCB はその性質に基づいて簡単に識別できます。特に、高密度および高温で動作する機器にはこれらの PCB が使用されます。当社では、優れた耐熱特性を備えたポリアミドおよびポリエステルをフレキシブル PCB の構築に使用しています。 

これ以外に、これらの基板はシームレスなコンポーネント実装にも重要です。すべての PCB と同様に、フレキシブル PCB は導電性であり、パフォーマンスを向上させるためにこれらの PCB には銅配線が使用されています。誘電体材料とこれらの層の厚さは、PCB のサイズに基づいて変化します。 

ボードと対応するボードの間に強力な接着を構築するために必要な特別な接着剤もあります。フレキシブル PCBS の開発に使用できる材料は多岐にわたります。しかし、これらの要素を考慮して重さを量る必要があるため、そのまま使用することはできません。はんだ接合やコンタクトの圧着を減らすためにフレキシブル PCB を使用しています。したがって、これらはスペース効率の高いタイプの PCB であり、ポータブル デバイスにも便利です。 

フレキシブル基板の製造手順

ポリイミドはフレキシブル PCB にとって重要な基板です。ここで覚えておくべきことの 1 つは、フレキシブル PCB はこの基板のせいで高価であるということです。ポリイミドは、リジッド PCB に使用される FR4 よりも価値があります。したがって、ポリイミドを無謀に扱う余地はありません。怠ればポリイミドを無駄にし、生産者の予算も破綻させる可能性があるからです。 

ポリイミド基板を節約するには、正確な製造プロセスにこだわる必要があることは明らかです。ここでは、微細でフレキシブルな基板の開発の内訳について学びます。 

  • ループ

サービス ループの役割は、開発にどれだけの材料を使用する必要があるかを確認できるように、サービスの長さと回路アセンブリを調整することです。 

  • 導体のサイジング

セットアップ全体の導電性を確保するには、銅の薄い層だけが信頼できます。厚みが薄いため、この銅を使用して柔軟性を高めることができ、市場の多用途の家電製品や電子機器に力を与えることができます。 

  • エッチング

エッチング プロセスは、製造プロセスにとって重要な等方性損失に対処するためのものです。不要な銅箔を慎重にエッチングして、残りの部分の作業を容易にします。ただし、線幅、エッチングマスク、エッチング用の導体の種類を考慮する必要があります。 

  • ルーティング

ルーティングは時間のかかるプロセスではありません。むしろ、それは非常に基本的なものです。配線の目的は、基板にかかるストレスを軽減し、特定の電子機器に対して柔軟性を高めることです。 

  • グランドプレーン

また、ボード全体の重量を軽減できるように、グランド プレーンにも取り組む必要があります。これは、セットアップを柔軟にするのにも有益です。この後、パッド面積の拡大と応力分散に重要な穴を開けます。また、長期的に性能を向上させるために、これらのボードには接着フィルムが必要です。次に、はんだマスクの機能を模倣するスクリーン印刷可能な液体オーバーコートを追加します。ここでの利点は、はんだマスクが基板を損傷の可能性から簡単に保護できることです。 

フレキシブル基板:材質

PCB 業界では、金属ベースとしてグラスファイバーを使用するのが一般的です。ただし、フレキシブル回路の場合は、フレキシブルポリマーを使用します。これが、フレキシブル PCB とリジッド PCB の標準的な区別となる理由です。ポリイミド基板がなければフレキシブル PCB を開発できないことはご存知でしょう。つまり、工業グレードのフレックス PCB を開発するには高品質のポリイミドを入手する必要があります。ただし、ポリイミドにはいくつかの欠点があり、湿気や湿気に対する耐性が低いのが一般的です。これは、高級ポリイミドに依存していない場合によく発生します。接着ベースはフレキシブル PCB を結合するために不可欠です。この理由により、フレキシブル PCB の長期使用に対する信頼性を高めることができます。接着剤の目的は、銅層を接着剤に接合して、PCB 全体の厚さを減らすことです。したがって、これを実行すると、ボードの破損や損傷の可能性が少なくなります。 

フレキシブル PCB 設計に関する考慮事項

フレキシブル PCB の開発は簡単な仕事ではありません。したがって、開発を進める際には、いくつかの重要な点を考慮する必要があります。早速見てみましょう!

スルーホール位置

フレキシブル PCB を変更する際には、ビアを妥協してはなりません。その理由は、これらのビアが不注意によって損傷する可能性があるためです。また、損傷の可能性が高くなるため、フレキシブル PCB の設計中は結合領域を変更しないようにしてください。また、穴を開ける際は、敏感な部品が取り付けられている周囲には行かないように注意してください。専門家は、これらの PCB の設計中に適切な距離を維持することが重要であると考えています。一般的な開発ケースでは、ビアの最適なサイズは 30 mil です。したがって、ビアや基板が潜在的な損傷を受けないようにするためには、適切な厚さを知る必要があります。 

パッドとビアの設計

フレキシブル PCB では、パッドとビアの設計に苦労することがあります。ここで使用している基板はフレキシブルであるため、フレキシブル基板をまったく損なうことなくねじったり回転させたりすることができます。このため、PCB をねじるときにパッドとビアが損傷しやすいため、パッドとビアの設計には注意する必要があります。これらのパッドとビアの形状は、ボードの性質と性能に基づいて独自のものにすることもできます。パッドとビアを効率的に設計することで、PCB にかかる機械的負担も軽減できます。したがって、あらゆる点で PCB のパフォーマンスを向上させるには、パッドとビアの設計を完璧にする必要があります。 

ルーティング設計

フレキシブル PCB を開発する場合、フレックス領域で複数のラインを使用している場合は、ボードの最上層と最下層のパスをオーバーラップする必要がないことを知っておく必要があります。これを行うと、セットアップに不必要な負担がかかります。後で PCB のパフォーマンスも妨げられる可能性があります。また、層の位置がずれて、PCB の構造が損なわれる可能性があります。 PCB のラインを保護している間は、円弧を維持するようにしてください。これにより、これらの回線の中断が少なくなります。太い線と細い線の両方が途切れないように、ティアドロップ型にすることが重要です。 

銅層の設計

ここで考慮すべきもう 1 つの重要な点は、銅層の設計です。その理由は、銅がフレックス PCB の最も重要な要素であり、これらの基板の中心であるためです。したがって、PCB の機能をサポートできるように、PCB に銅プレーン層を導入することは有益です。ここでの設計者の重要な役割は、コンポーネントと銅板を慎重に決定することです。また、PCB を保護するだけでなく、そのコアを強化して優れたパフォーマンスを確保できるように、固体銅に依存する必要もあります。 

穴あけ・銅板加工

フレキシブル PCB では、ドリルで開けた穴とフレキシブル PCB の銅部分との間に大きな距離を設けることができます。その理由は、これらの PCB はフレキシブル基板を備えており、設計者が希望の詳細をより自由に実現できるためです。したがって、あらゆる点でセットアップ内により多くのスペースを引き出すことが可能です。 

曲げ半径

フレックス PCB の曲げ半径を使用する方がよいでしょう。その理由は、PCB の性能に直接影響を与えるためです。目的は、コンポーネントによって PCB にかかる圧力を検出することです。したがって、曲げ半径を設定して作業すると、ボードのスペースを損なうことなく、ボードのスペースを簡単に活用できる利点が得られます。 

結論

ここでは、フレキシブル PCB の詳細な概要を説明します。フレキシブル PCB の重要な側面と、それを開発するための工業的手順も特定できました。また、あらゆる点で工業規格を満たす基板の開発に役立つフレキシブル PCB を開発するための重要な考慮事項について詳しく説明しました。これで、自信を持ってフレキシブル PCB を開発し、創造性を活用してそのパフォーマンスも向上できることを願っています。

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GlobalwellPCBA では、単なる PCB アセンブリと製造の専門家ではありません。私たちは革新と成功のパートナーです。品質、効率性、比類のない顧客サービスに対する当社の取り組みは、さまざまな業界にわたる無数のプロジェクトをサポートし、最高水準で目標を達成することを保証してきました。

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