PCBニュース - プリント基板用ソフトボードの基礎知識

フレキシブルの出力比の連続増加 <エー href="/jp/" target="_blank">PCBs 剛性フレックスの応用と推進 PCBs, 今ではソフトを追加するのが一般的です, 話すとき、剛直であるか堅い屈曲 PCBs, そして、それがAであると言います PCB いくつかの層で. 一般に, a PCB 可撓性の絶縁基板でできている PCB または柔軟な PCB, 硬質複合材料 PCB is called a 剛性フレックス基板. 今日の電子製品のニーズと高密度・高信頼化の方向性, 小型化, 軽量. また、厳しい経済要件と市場と技術競争のニーズを満たして.

外国で, フレキシブル PCB 1960年代初期に広く使用されている. 私の国で, 生産とアプリケーションは1960年代半ばから始まった. 近年, 世界経済統合の推進と市場開放, 輸入技術の使用は増加し続けている. 中型の剛体 PCB 工場は、この機会にソフトで堅い技巧を採用することを目指します, 既存の機器を使用して工具や工具の改善. プロセスはフレキシブルの生産を変えるために改良された PCBsそして、ますます柔軟な需要の需要に適応する PCBs. さらに理解するために PCB, ここでは、ソフトへの探検入門です PCB プロセス.

最初に、フレキシブルPCBの分類とその利点と欠点

1. フレキシブル PCB classification
フレキシブル PCBsare usually classified as follows according to the number and structure of conductors:
1.1片面フレキシブル PCB
片面フレキシブル PCB つの層だけの導体, そして、表面は被覆層または被覆層を有する. 絶縁基材は、製品の用途によって異なる. 一般的に使用される絶縁材料は、ポリエステルを含む, ポリイミド, ポリテトラフルオロエチレン, ソフトエポキシガラスクロス.
片面フレキシブル PCBscan be further divided into the following four categories:
1) Single side connection without covering layer
The wire pattern of this kind of フレキシブル PCB 絶縁基板上にある, そして、ワイヤ面は被覆層を有しない. 通常の片側剛性のように PCB. このタイプの製品は安いです, 通常、非臨界で環境に優しいアプリケーションで使用される. 配線ははんだ付けで実現する, 溶接又は圧接. 初期の電話で一般的に使われる.

2) One-sided connection with cover layer
Compared with the previous type, このタイプは、顧客要件に従ってワイヤの表面に余分な層のコーティングを有する. パッドをカバーするときに露出する必要があります, そして、それは単に端領域で発見されるままにされることができます. 精度が必要なら, クリアランスホールの形状を採用することができる. これは、最も広く使用され、広く使用されて片側フレキシブル PCB, 自動車機器や電子機器で広く使われている.

3) Double-sided connection without covering layer
このタイプの connection 板 interface can be connected on the front and back of the wire. これを達成するために, ビア・ホールは、パッドの絶縁基板の上に切開される. このバイアホールはパンチできる, 絶縁基板の必要な位置においてエッチングまたは他の機械的方法によって作られる. 部品の両面実装に使用される, はんだ付けが必要な装置及び機会. ビアのパッド領域には絶縁基板はない. パッド領域は、通常、化学的方法によって除去される.

4) With cover layer connected on both sides
The difference between this type and the previous type is that there is a covering layer on the surface. しかし, カバー層はビアホールを有する, これは両側の終端を可能にし、まだカバー層を維持する. この種の柔軟性 PCB 絶縁材料の2つのレイヤーおよび金属導体のレイヤーから成る. カバー層と周辺装置とを絶縁する必要がある場合に使用される, そして、両端は、前面と背面の両方に接続する必要があります.

1.2両面フレキシブルPCB

つの層の導体による両面フレキシブルPCB。このタイプの両面フレキシブルPCBの用途および利点は、片面フレキシブル基板と同じであり、その主な利点は単位面積当たりの配線密度を増加させることである。それは、層を覆い隠すことなく、またはメタライズされた穴の有無に分けられることができます。層を覆っているメタライズされた穴のないB；層を覆っていないメタライズされた穴を持つC；dはメタライズされた穴と被覆層である。被覆層のない両面フレキシブルプリント配線板はほとんど使用されていない。

1.3多層フレキシブルPCB

フレキシブル多層PCBは、剛性多層PCBのように、多層フレキシブルPCBを作る多層積層技術を採用する。最も単純な多層フレキシブルPCBは、片面PCBの両側に2つの銅遮蔽層を被覆することによって形成された3層フレキシブルPCBである。この3層フレキシブルPCBは、電気的特性において同軸ワイヤ又はシールドワイヤに相当する。最も一般的に使用される多層フレキシブルPCB構造は、層間接続を実現するために金属化ホールを使用する4層構造である。中央2層は一般にパワー層と接地層である。

多層フレキシブルの利点 PCB ベースフィルムは軽量で、優れた電気特性を有する, 低誘電率のような. 多層フレキシブル PCB ポリイミドフィルムを基材とする基板は約1である/3硬質エポキシガラス布多層より軽くて PCB board, しかし、それは優れた片面と両面の柔軟性を失う PCB. これらの製品のほとんどは柔軟性を必要としない.
フレキシブル PCB can be further divided into the following types:

1）可撓性絶縁基板上に多層pcbを形成し，完成品を柔軟に指定した。特性インピーダンス性能および剛性のPCBなどの所望の電気的特性を有するために、多層可撓性PCB部品の各回路層は、接地面上の信号線で設計されなければならない。可撓性の高いためには、厚く被覆された被覆層の代わりにポリイミド等の薄い適切なコーティングを用いることができる。メタライズされた孔は、必要な相互接続を達成するためにフレキシブル回路層間のZ -プレーンを可能にする。この多層フレキシブル基板は，柔軟性，信頼性，高密度性を要求される設計に最も適している。

2）フレキシブルプリント基板上に多層化したPCBを形成し，完成品を屈曲させることができる。積層後に固有の柔軟性が失われる。この種のフレキシブルPCBは、低誘電率、媒体の均一な厚さ、軽量化、連続処理のような、フィルムの絶縁性を最大限に使用する場合に使用される。例えば、ポリイミドフィルム絶縁材料からなる多層PCBは、エポキシガラス布を有する硬質PCBより約3分の1である。

3）可撓性絶縁基板上に多層pcbを形成し，完成品は成形性がなく，フレキシブルである。柔らかい材料であるが、電気設計によって制限される。例えば、必要な導体抵抗については、より厚い導体が必要であるか、または必要なインピーダンスまたはキャパシタンスのために、より厚い導体が信号層と接地層との間に必要である。絶縁は絶縁されているので、完成した用途では既に形成されている。「成形可能」という用語は、多層可撓性PCB構成要素が、必要な形状に整形され、アプリケーションにおいて撓むことができない能力を有すると定義される。アビオニクスユニットの内部配線に使用。このとき、ストリップ線路や三次元空間設計の導体抵抗が低く、容量結合や回路ノイズが極めて小さく、配線端を滑らかに90度程度に曲げることが要求される。ポリイミド膜材料からなる多層フレキシブル基板はこの配線課題を達成した。ポリイミドフィルムは、高温に対して耐性があり、可撓性であり、良好な全体的な電気的及び機械的特性を有する。この構成部品の全ての相互接続を達成するために、配線部分をさらに複数の多層フレキシブル回路部品に分割することができ、これは接着テープと結合してプリント回路束を形成する。

1.4の堅い柔軟な多層PCB

このタイプは、通常、1つまたは2つの剛性PCB上にあり、全体を形成するために必要な柔らかいPCBを含んでいます。フレキシブルPCB層は、剛性多層PCBで積層される。これは、特別な電気的要件を有するか、またはZ面回路実装能力を動的にするために、剛性回路の外側に延びることである。このタイプの製品は、重量と体積をキーとして圧縮する電子機器で広く使用されており、高い信頼性、高密度アセンブリおよび優れた電気特性を確実にしなければならない。

剛性可撓性多層PCBはまた、多くの片面又は両面可撓性PCBの両端を接着して押圧して剛性部分を形成することができ、中間部は軟部を形成するために接着されない。剛体部分のz側はメタライズされた穴と相互接続している。も。フレキシブル回路は、剛性多層基板に積層することができる。このタイプのPCBは、超高密度実装密度、優れた電気特性、高い信頼性、および厳しい体積制限を必要とする用途でますます使用されている。

ミリタリーアビオニクスのために設計された混合多層フレキシブルPCBコンポーネントがありました。これらのアプリケーションでは、重量とボリュームが重要です。指定された重量及び体積限界を満たすためには、内部包装密度は極めて高くなければならない。高い回路密度に加えて、クロストーク及びノイズを最小化するために、全ての信号伝送ラインを遮蔽しなければならない。シールドされた別々のワイヤーを使用する場合は、実質的にシステムにそれらをパッケージ化することは不可能です。このようにして、混合多層

配線を実現するフレキシブルPCBこのコンポーネントは、平らなストリップラインフレキシブルPCBにおいてシールドされた信号線を含んでおり、これは硬質PCBの必須部分である。比較的高レベルの動作状態では、製造が完了した後に、PCBは90°の角度S字状の曲げを形成し、それによってZ面相互接続のための方法を提供し、X、Y、Z面における振動応力の作用の下で、はんだ接合に使用することができる。応力ひずみを除去する。

長所

2.1柔軟性

フレキシブルPCBの適用の重要な利点は、それがより容易にルーティングされ、3次元空間内に組み立てられることであり、それはまた、使用のために圧着または折り畳みすることもできる。許容曲率半径の範囲内でカールされる限り、それは損害を受けることなく数千～数千倍に耐えることができます。

2.2サイズを縮小する

部品の組み立ておよび接続において、可撓性PCBの導体断面は導電性ケーブルの使用に比べて薄く平坦であり、これは導体のサイズを小さくし、ケーシングに沿って形成することができ、装置の構造をよりコンパクトで合理的にし、アセンブリのサイズを小さくすることができる。ボリューム。硬質pcbに比べて，スペースは60〜90 %節約できる。

2.3減量重量

同体積では，同じpcb容量でワイヤとケーブルに比べ，フレキシブルプリント基板を約70 %削減でき，剛性pcbに比べ約90 %軽量化できる。

2.4インストールと接続の一貫性

ワイヤーとケーブルで配線するとき、エラーを除く接続をインストールするために、柔軟なPCBを使ってください。処理図面が校正され、通過される限り、後に生成される全ての巻線回路は同じである。ケーブルをインストールするとき、間違った接続がありません。

2.5信頼性の向上

フレキシブルプリント基板を組合わせ接続用として使用する場合、X、Y、Zの3面に配線することができるので、スイッチング相互接続を削減し、システム全体の信頼性を向上させることができ、利便性を得ることができる。

2.6電気的パラメータの設計可制御性

アプリケーション要件に従って、設計者は、フレキシブルPCBを設計するときに、キャパシタンス、インダクタンス、特性インピーダンス、遅延および減衰を制御することができる。伝送線路の特性を有するように設計することができる。これらのパラメータはワイヤ幅，厚さ，間隔，絶縁層厚，誘電率，損失正接などに関係しているため，ワイヤケーブルを使用する場合は困難である。

2.7エンドは全体としてはんだ付けできる

硬質PCBのようなフレキシブルPCBは端子パッドを有し、これはワイヤストリッピングとチニングを除去し、コストを節約する。端子パッドは、部品、デバイス、プラグに接続される。ディップはんだ付けまたはウェーブはんだ付けは、各ワイヤの手動はんだ付けに置き換えるために使用することができます。

2.8材料使用は任意です

フレキシブルなPCBは、異なる使用要件に従って異なるベース材料を使用して製造することができる。例えば、低コストを必要とするアセンブリ用途でポリエステルフィルムを使用することができる。要求の厳しい用途では優れた性能が要求され，ポリイミドフィルムを使用できる。

2.9低コスト

柔軟なPCBアセンブリでは、総コストを削減することができます。なぜなら、

1) Due to the consistency of the various parameters of フレキシブル PCB 線全体終了, ケーブルワイヤーがインストールされて、接続されるとき、それはしばしば起こる誤りと再仕事を除きます, そして、柔軟性の置き換え PCB 便利です.
2) The application of フレキシブル PCB 構造設計の簡素化, 成分に直接付着させることができる, クランプ及びその固定部品の低減.
3) For wires that need to be shielded, flexible PCBs安くて.

2.10処理の連続性

フレキシブルフォイルクラッド積層体はロールに連続的に供給できるので, 柔軟な連続生産 PCBs 実現できる. これもコスト削減に役立つ.

欠点

3.1高1回の初期コスト

フレキシブルPCBは特別な用途のために設計され製造されているので、初期回路設計、配線及び写真マスタは、より高いコストを必要とする。柔軟なPCBを適用する特別な必要性がない限り、通常は少数のアプリケーションのためにそれを使用しないのが最も良いです。

3.2変更し修理するのは難しい PCB

柔軟なPCBを作成すると、ベースマップまたは描画プログラムから変更する必要がありますので、変更することは容易ではありません。表面は保護膜で覆われ，修復前に除去され修復後に回復しなければならず，比較的困難な作業である。

3.3のサイズは制限されます

フレキシブル PCBs 通常、それらがまだ一般的でないとき、バッチプロセスによって製造される, したがって、製造装置の大きさの制限により、非常に長く、非常に広くはできない.

3.4不適当な操作は、損害を与えやすいです

組立および接続要員の不適切な操作はフレキシブル回路に損傷を与えることが容易であり、はんだ付け及び再作業は訓練された人員によって操作される必要がある