PCB技術 - フレックスPCBのコストドライバは何ですか？

コストの最適化は、1つの主要な目標の設計 PCB. この目標を達成するために, すべてのデザイナーは、主なコストドライバーを理解する必要があります 回路基板. 柔軟性の主なコストドライバー PCB インクルードボード材, 層数, 有効活用, リブタイプ及び表面仕上げ.

フレキシブルPCBのコストは何か

の総コスト 回路基板 主にタイプ1に依存する 回路基板 (（硬いまたは柔軟な）), 使用材料, スタック内のレイヤー数, and the combination of HDI or ELIC (interconnect per layer) structure. フレキシブルボードの全体的な価格に影響するパラメータのいくつかを以下に示します。

回路基板材料

製造に使用されるPCB材料はフレキシブルボードの主なコストドライバの一つである。fr‐4基板を用いて標準剛体板を積層した。ポリイミド基板は、可撓性コアおよびカバー層を製造するための最も一般的に使用される材料である。標準的なFR 4積層体に比べて、フレキシブル基板は、より良い熱および電気特性を有する。可撓性材料の厚さは、基板全体に均一である。これらの基板はまた、D−K値を3.2から3.4に改善する。編組ガラス強化の不足は、D . K .の一般的に、1 . 5 mmの間のフレキシブル・レイヤーの厚みを減らす。フレキシブルラミネートのコストは標準剛性材料の2〜3倍である。

接着剤フリー接着剤フレキシブルコア

接着剤に拠点を置くフレキシブルコアは、熱および圧力の下で各々の銅レイヤーをポリイミドコアに接続するために可撓性接着剤レイヤーを使用する。接着剤は通常、エポキシまたはアクリルに基づいており、0.0005インチから0.001までの厚さである。これらの材料はバインダーフリー材料より安い。

銅はポリイミドコアに直接接合され、接着剤フリー可撓性コアに接着剤を使用する必要がなくなる。接着剤のない材料は高価であるが、それらは、偏向厚さ（接着層がないために）、減少した温度定格、および優れたメッキ孔信頼性のような多くの利点を有する。

Factors affecting the choice of フレキシブル materials

熱信頼性：常にアプリケーションの温度期待を満たす材料を選択します。回路基板が高温環境で動作するように意図されている場合、材料は、隣接する部品に熱を伝達することなく、高強度の熱に耐えることができるはずである。

機械的性質：この因子は、アセンブリまたは操作中に物理的ストレスに耐える材料の能力を決定する。曲げ半径はフレキシブルpcbの重要な物理パラメータの一つである。

信号性能：全体の動作サイクルの間、中断された信号伝播を促進するのは、材料の能力です。これは高速かつ制御されたインピーダンスボードにおいて必須である。

コストが主な考慮事項であるならば、材料要件を指定することを避けてください。

回路層数

The number of layers is another important cost driver for フレキシブルPCB . 回路層の数が増加するにつれて, の総コスト 回路基板 増加. より多くの層がボードに追加されるように, 積層工程が複雑になる. これは、より長くかかり、より多くの材料供給を必要とする. 多数のレイヤーに起因する処理問題は以下の通りです。

レイヤー間の位置合わせ

メッキスルーホールインテグリティ

Z軸上の熱膨張

積層欠陥

回路基板（回路基板の概略）の形状とサイズは、PCB設計者によって決定される。表面積が大きいほど価格は高くなる。複数のパネルを1枚のパネルで製造する場合、パネルの表面を有効に使用する必要がある。フレキシブルボードは、正方形、長方形、円、多くのランダムな形などのさまざまな形に製造されています。パネルの利用率が低下するので、ランダム形状PCBの製造はコストを増大させる可能性がある。

トレース幅と間隔

信号は過熱の危険なしにトレースを伝搬するために適切なトレース幅を必要とする。ピッチが小さいほど、トレース及びパッドを確実にエッチングすることは困難である。これにより、回路基板の総コストが増大する。

銅箔厚

回路基板のコストは、銅層の厚さが増加するにつれて増加する。厚い銅層が内側層に実装されると、積層プロセス中に、より大きな量のプリプレグが必要となる。これらのプリプレグは、銅部分の隙間を埋めることにより、樹脂の不足を回避する。内層が1 / 2オンスの銅より多く、外側の層が1オンスの完成した銅を持つとき、PCBの価格は増加するでしょう。

より厚い銅を使用する別の欠点は、トレース間に十分な間隔を維持しなければならないことである。より厚い銅は広いトレース幅を必要とする。しかし、追加の処理コストのため、非常に薄い銅（1 / 4オンス未満）の使用は、コストを急上昇させることができます。

標準ビットの直径は8 mmであり、先進ビットの直径は5ミリである。掘削サイズが小さいほど，掘削期間は長くなる。これは、より高いトータルコストにつながります。

フレキシブルPCBにおける銅へのドリル加工

銅へのドリルは、層の上にドリル穴の端から最寄りの銅機能（パッド、注ぎ、トレースなど）までの距離です。典型的には、銅の間隙への穴は8ミルである。銅の穴が小さいほど、PCB製造プロセスはさらに高価になる。

表面処理

PCB表面仕上げは、プリント回路基板とコンポーネントのはんだ付け可能な領域の裸の銅との間の金属間金属接続である。表面仕上げは、コストを考慮しながら、製品性能を向上させる方法で選択する必要があります。

PCB表面処理の種類

enig（無電解ニッケル／浸漬金）：これは回路基板表面処理の最も一般的なタイプである。色を変えず信頼性が高いのでとても人気があります。enigは他の表面処理より高価であるが，優れたpcbはんだ付け性を提供する。この表面仕上げは黒色マットの形成につながることがある。これは、ニッケル層と金層との間にリンが蓄積するところである。壊れていて、誤った回路基板接続は、可能な結果です。

浸漬銀：銀は、いろいろなアプリケーションで使われることができる強い終わり材料です。その人気の高まりのために、材料がより自由になって、それによってその価格を減らして、安定させます。

浸漬TiN：この表面処理は、回路基板上にTiNの薄層を堆積することを含む。浸漬錫は一貫した仕上げを提供します。欠点は寿命が短いことである。しかし、最適なコストで優れた性能を提供する。

補強リブ型

フレキシブルPCBのトータルコストは、使用されるスチフナの種類にも依存する。柔軟な設計では、以下の目標に対して補強材を使用する。

ZIFコネクタ仕様を満たすために厚さを変更

コンポーネント/コネクタ領域サポート

放熱を促進する

FR 4とポリイミドは2つの最も一般的な強化材料です。アルミニウム及びステンレス鋼はいくつかの設計で使用されているが、FR 4及びポリイミドより高価である。アルミニウムは放熱用の一般的な材料である。

リブは、熱接着接着剤または感圧性接着剤（PSエー）によって接合される。熱的接着剤は好ましいが、設計制約はPSAの使用を必要とする場合がある。熱接着剤は、可撓性エポキシ樹脂またはアクリル接着剤であり、カバー層を可撓性回路に接続し、永久接着剤を提供する。彼らはPSAより安い。

フレキシブルおよび剛性フレックスPCBの全体的コストを低減する方法

できるだけ少ない層を保つ

設計層の数が減少すると、必要なプリプレグ層の数も減少する。フレキシブル回路の層の数を制限することは、全体的なコストを低減する。同時に、より少ない層は、製造出力を増加させる製造者の能力を改善する。

剛性フレキシブル設計における全体的厚さを達成するための剛性基板の使用

あなたが特定の総厚さを達成する必要があるならば、流れprepregsまたは柔軟な積層材の代わりに剛直な板ラミネートを使用してください。柔軟な積層材は剛性積層材より高価である。

効率的パネル利用

全体的コストを低減するための効率的な柔軟なパネル化

パネルまたは回路基板アレイは、複数の独立したPCBを含む大きな材料である。パネルの表面積を効果的に使用することにより、全体的な製造コストを低減することができる。

スルーホールと比較して、ブラインド・ビアと埋込みビアはより多くの製造ステップを必要とします。そして、それは処理時間を増やして、歩留まりを減らします。フレキシブル基板上のビア数を減らすことによりトータルコストを低減できる。

の初期段階ではコスト最適化を考慮すべきである 回路基板 デザイン. Determining the cheapest フレキシブル コストドライバーは正確な設計解と明確なエンジニアリング戦略を必要とする. 特定材料を用いた賛否両論の理解, 穴あけ技術, スチフナー型, トレース width and spacing, etc. 将来の生産失敗を防ぐ. 事前に計画し、あなたとの一貫した議論を持つ PCB メーカーは、時間とコストを最適化するのに役立ちます.