PCB技術 - FPC設計実用章

フレキシブルプリント回路 (FPCFlexiblePrintedCircuit) is an electrical form made on the flexible cut-off surface, which may or may not have a cover layer (usually used to power FPC). FPCは曲げられるので, 様々な方法で折りたたまれる、または繰り返して動く, compared with ordinary rigid boards (PCB), それは明るさの利点がある, 薄型, 柔軟性, etc., だから、そのアプリケーションは、より広範な.

FPCベース層（ベースフィルム）材料は、一般に、ポリイミド（ポリイミド、πと称する）を使用するが、また、ポリエステル（ポリエステル、PETと呼ばれる）を使用し、材料の厚さは、12.5／25／50／75／125 umであり、一般に使用される12.5及び25μmである。FPCが高温で溶接される必要がある場合は、通常、材料としてPiが選択され、通常、FR 4は、PCBの母材として選択される。

FPCの被覆層（被覆層）は、誘電体膜と接着剤の積層体、または、コンタミネーション、水分、スクラッチ等を回避する機能を有する可撓性媒体のコーティングである。主材料は、ベース層材料、すなわちポリイミド（ポリイミド）およびポリエステル（ポリエステル）と同じであり、一般的な材料の厚さは、12.5μである。

FPCデザイン 各層を接着する必要がある, this time you need to use FPC glue (Adhesive). フレキシブル基板用の一般的に使用される接着剤はアクリルを含む, エポキシ樹脂, フェノール性ブチラール, 強化接着剤, 粘着剤, etc., 一方、単層FPCは接着される必要はない.

デバイス溶接のような多くの用途では、フレキシブル基板は、外部支持体を得るために補強材を使用する必要がある。主な材料はpiやポリエステルフィルム，ガラス繊維，高分子材料，鋼板，アルミ板などである。piやポリエステルフィルムはフレキシブル基板の補強のための一般的な材料であり，厚さは一般に125μmである。ガラス繊維（fr 4）強化板の硬度はpiやポリエステルの硬度より高く，硬くなる場所で使用する場合は加工が困難である。

また、PCBパッド処理方法と比較して、FPCパッド処理には種々の方法があり、一般的には以下のようになる。

化学的ニッケル金は、化学浸漬金または浸漬金とも呼ばれます。一般に、PCBの銅金属表面に使用される無電解ニッケル層の厚さは2.5μmであり、浸漬金（99.9 %純金）層の厚さは0.05μmである。PCBプール内の金を置き換えます)。技術的な利点：平らな表面、より長い貯蔵時間、はんだ付けが容易；ファインピッチコンポーネントとシンナーPCBに適しています。fpcは厚みが薄いため使用に適している。欠点：環境に優しい。

錫鉛めっきの利点：平坦な鉛と錫を直接パッドに加えることができ、良好なはんだ付け性と均一性が得られる。Hotbarのようないくつかの処理技術に対しては、この方法をFPCに採用しなければならない。欠点：鉛は酸化しやすく、貯蔵時間は短いそれは電気めっきワイヤを引っ張る必要があるそれは環境にやさしい。

選択的な金電気メッキ（SEG）選択的金電気めっきは、PCBの局所領域における電気メッキ金の使用、および他の領域のための別の表面処理方法を指す。金の電気めっきは、PCBの銅表面を最初にニッケル層でコーティングし、次いで金層を電気メッキすることを指す。ニッケル層の厚さは2.5μmであり、金層の厚さは一般的には0.05μmである。利点：厚い金めっき、強い耐酸化性、耐摩耗性。「ゴールデンフィンガー」は一般的にこの処理方法を採用している。欠点：環境にやさしいシアン化物汚染

（4）有機はんだ付け層（OSP）この方法は、露出したPCB銅表面を特定の有機物と被覆することを指す。利点：それは環境保護要件を満たす非常に平らなPCB表面を提供することができます。ファインピッチ成分を有するPCBsに適している。

欠点：従来のウェーブはんだ付けと選択波はんだ付けプロセスを用いたpcbaが要求され，osp表面処理プロセスは許されない。

図5は、PCBの最終露出金属表面を63／37のリードすず合金で被覆することを指す。リードすず合金被覆の熱風平準化厚さは1〜25μmであることが必要である。ホットエアレベリングプロセスは塗装の厚さやランドパターンを制御することは困難である。細かいピッチ構成要素が土地の平坦さのために高い必要条件を持っているので、それはすばらしいピッチ構成要素でPCBに使われることを勧められません;高温空気平準化プロセスは薄いFPCのためである。衝撃は大きいです、この種の表面処理は推薦されません。

設計においては，fpcはしばしばpcbと共に使用する必要がある。2つのボードとボードのコネクタの接続では、金の指、ホットバー、ソフトボードとハードボード、およびマニュアルはんだ付けコネクタが通常接続に使用されます。異なるアプリケーションでは、デザイナーは対応する接続方法を採用できます。

実際の用途では，esdの遮蔽が要求されるかどうかをアプリケーションの要求に応じて決定する必要がある。fpc柔軟性要求が高くない場合は，固体銅と厚い媒体で実現できる。柔軟性要求が高い場合は，銅スキングリッドと導電性銀ペーストを用いて実現できる。

FPCのフレキシビリティのため、ストレスを受けると破壊が容易であり、FPCには特別な方法が必要である。

よく使われるメソッドは以下の通りです:

（1）可撓性輪郭の内側角の最小半径は1.6 mmである。半径が大きいほど信頼性が高く，耐涙性が高い。形状の角では、ボードの縁近くのトレースを追加することができますFPCは、巻き込まれることを防ぐ。

（2）FPC上のクラックまたはスロットは、1.5 mm以上の直径の丸い穴でなければならない。これは、FPCの2つの隣接する部分が別々に移動する必要がある場合にも必要である。

より良好な可撓性を得るためには、屈曲面積を均一幅領域で選択する必要があり、曲げ領域におけるFPC幅変化及び不均一配線密度を回避しようとする。

補強材としても知られている。使用される材料は、PI、ポリエステル、ガラス繊維、高分子材料、アルミニウムシート、スチールシートなどです。補強板、面積、および材料の合理的なデザインは、FPCの裂けを避けるために大きな効果を持っています。

多層FPC設計では、製品の使用中に頻繁に折り曲げる必要のある領域をエアギャップ層で設計する必要がある。FPCの柔らかさを増すために細いパイ材料を使用して、繰り返し曲げの間、FPCが壊れるのを防ぎます。

（6）空間が許容される場合には、ゴールデンフィンガーとコネクタとの接合部に両面テープ固定領域を設計し、曲げ加工中にゴールデンフィンガとコネクタを脱落させないようにする。

FPC位置決め用シルクスクリーンラインは、FPCとコネクタとの接続において設計され、FPCが組立工程中のスキュー及び不正挿入を防止する。生産検査に資する

FPCの特徴により、配線時に以下の点が注目される。

配線ルール：信号配線を滑らかにするには、短い、ストレート、および少ないパーフォレーションの原理に基づいて、長さ、細い、円形の配線を回避しようとすると、主に水平、垂直、45度線を避けるために、曲線の部分は、円弧の行に従う任意の角度を避けてください。以上の条件については、以下のように詳細に説明する。

線幅：データ線と電力線の線幅要件が矛盾していることを考慮して、予約された配線スペースは平均で

ラインピッチ：ほとんどのメーカーの現在の生産能力によると、デザインラインピッチ（ピッチ）は

ラインマージン：最外ラインとFPC輪郭の間の距離は0.30 mmに設計され、スペースが大きいほど、より良い

内部フィレット：FPCプロファイルの最小の内部フィレットは半径r = 1.5 mm

5 .線は曲げ方向に垂直である

6 .ワイヤは曲げ領域を均等に通過する

7 .ワイヤは曲げ領域で可能な限りフルにすべきである

（8）曲げ領域に付加的なメッキ金属はない（屈曲領域のワイヤはメッキされていない）。

9 .線幅を一貫して保つ

二重パネルのトレースは、「i」形を形づくるために重ならない

曲げ領域における層数の最小化

図12 .曲げ領域は、ビアホール及びメタライズホールを有することができない

13 .屈曲中心軸をワイヤの中心に設定する。ワイヤの両側の材料係数および厚さは、できるだけ一貫していなければならない。これは動的曲げアプリケーションで非常に重要である。

（14）水平面ねじりは、屈曲部を減少させて可撓性を増加させ、又は部分的に銅箔の面積を増加させて靭性を増加させる原理である。

（15）垂直曲げの場合は、曲げ半径を大きくし、曲げの中心部の層数を減らす。

EMI要件を有する製品については、FPCにUSB、MIPI等の高周波放射線信号線があれば、EMI測定状況に応じて導電性の銀箔層をFPCに添加し、導電性の銀箔を接地してEMIを防止する。

の拡張で FPCアプリケーション, 上記の内容は、強化されるか、または適用されない, しかし、あなたの仕事に慎重に設計する限り, もっと考えてまとめなさい, 私は、FPCを設計することが難しい仕事でないと思っています, 簡単に始めることができます.