PCB技術 - フレキシブル回路設計ガイドライン

フレキシブル回路設計に直面している課題と剛性に直面しているものとの間には多くの重複がある PCB設計, しかし、多くの違いもあります. 屈曲およびフレックスが可能なフレキシブル回路の基本的な特性は、それが電気デバイス100よりも機械装置のようであると判断する. したがって, フレキシブル回路には一連のユニークな要求がある. これらの要件の相互作用を理解するのに役立ちます PCB設計電気的および機械的機能のバランスを前提とした信頼性およびコスト効率の良いフレキシブル回路相互接続ソリューションの設計.

デザインの応力集中特性をチェックしてください。応力集中特性は、フレキシブル回路（例えば、導体亀裂／破損、絶縁材料ティアリング等）の機械的破壊の唯一の原因である。応力集中点を避けるためには、曲げ領域や直近近傍では回路構成を変更すべきではない。曲げ領域において、導体の幅、厚さまたは配置方向は変化してはならず、電気メッキ層またはコーティングがないべきであり、被覆層または外部絶縁材料は開口部を有しておらず、曲げ領域にいかなるタイプの穴もないべきである。

曲げ比

設計の最小曲げ比を決定し評価する。曲げ比は、フレキシブル回路が使用中に問題を生じるかどうかを評価する最良の指標である。曲げ比は曲げ半径回路厚である

構造物の最適曲げ比

導体配線

導体は、できるだけ曲げ領域を通過し、導体を曲げ面に垂直にする（図1）。そうすることによって、それが曲げられるときに、導体上のストレスを最小にすることができて、それによって、回路のサービス寿命を最大にすることができる。あなたは常に導体の方向を変更する鋭い角度の代わりに曲線を使用する必要があります。曲面の曲線を用いて導体方向を変えることができない場合には、導体方向を変化させるために2つの45°の角度角を使用し、90°の角度を考えるだけでよい。

曲がった曲線で導体の方向を変えることができない場合、導体の方向を1

小さな導体を曲げ領域内に配置するのがベストです。小さな導体の能力押出に耐えることは、張力に耐える能力よりよいです。このタイプの導体を曲げ領域の内側に配置することにより、張力を低減または回避することができる。i形ビーム効果を避けるために多層構造上に導体を積層しない。積層導体は必然的に回路の全体の厚さを必然的に増加させ、それによって、回路の柔軟性と信頼性を低下させる。

導体

フレキシブル回路導体は、フォトエッチングプロセスを用いて製造され、すなわち、全体の銅を使用して製造を開始する。理想的な伝導のパスにマスクを添加して、それから不必要な銅を取るために化学的方法を使用することによって、理想的な回路パターンを残して、それによって、導体を形成すること。エッチ液は、マスクで加えられなかった銅を溶解させ、また、導体の端部をエッチングし、「サイドエッチング」を引き起こす。

銅箔の厚さが増加すると、サイドエッチング量も増加する。したがって、フレキシブル回路製造業者は、非常に厚い銅箔上に非常に小さな導体を作ることが困難である。エッチングプロセスにおいても、主に、エッチング液の強度は、溶液中の銅含有量によって変化する。したがって、設計者は、トレース幅（ライン間隔）の処理耐性を考慮しなければならない。最良のエッチング歩留りを得るためには、導体の幅は少なくとも5倍の厚さでなければならない。

導体幅をできるだけ広く設定することをお勧めします。例えば、デザインが分離された領域のパッドの間で幅0.005“の幅で導体を絞る必要があるならば、一旦導体が孤立した領域を去るならば、幅は0.010～0.012”で増加しなければなりません。

孤立した領域のパッド間の導体の幅を減らす必要があるならば、導体が孤立した領域を去ったあと、それは元の幅に調整されなければなりません

ランドフィレット

導体がパッドに入るあらゆる位置に充填部を挿入する方がよい。パッド充填は、潜在的なストレス集中点を減らすか、排除することができます。

ティアリングは、銅の涙止めブロックを解放する。なぜなら、そのような装置は、涙が発生するのを防止したり、亀裂が広がるのを防止するのに効果がないことが分かっているからである。

ティアリングを減らすことができる設計解

経由

ビアは、ビアの位置にすべての層を接続することができます。ブラインドビアは、外側の層および隣接する層を一緒に接続することができるが、回路全体を通して実行されない。埋込みビアは内層を接続しますが、外側の層には広がりません。ブラインドビアおよび埋込みビアは、回路のコストを増加させるが、また、未使用の層上のPCBの使用可能領域を増加させる。

SMTクリアランス開口用の2つの最も一般的なカバー材料は、ポリイミドフィルムおよび可撓性半田マスクである。これらの2つの材料のクリアランス・オープニングをつくる方法は全く異なります。ポリイミド膜上のクリアランス開口は、穴あけ、ミリング又はパンチによって形成することができる。クリアランス開口部の形状及び寸法は、円形ドリル又は工具の形状によって制限される。したがって、ポリイミド膜上のSMTクリアランス開口部は円形または楕円形である。複数のSMTパッドのためのクリアランス開口のセットも、フレキシブル回路設計において共通の方法である。

従来のフレキシブルはんだマスク PCBはんだマスク 感光性イメージングによって形成される, だからどんな開口形状も得られるかもしれない. 半田マスクのクリアランス開口は、印刷プロセス中にアラインメントずれがあることを確実にするために、SMTパッドのそれよりわずかに大きいはずである, はんだマスクはパッドに取り付けられません.

制御インピーダンスと信号完全性

電子機器の動作速度は増加を続けている, 電子アセンブリの全ての部分の特性インピーダンスを生じる, 含む フレキシブル システム内の剛性PCB, 整合インピーダンス. インピーダンス不整合は各ミスマッチ点で信号反射と信号劣化を引き起こす, 誤った信号を生じる, そして、最終的に装置が正常に作動することを怠らせる.