フレックス回路の材料と構造

フレキシブル回路はさまざまな用途に使用できます。小さくて複雑な電子機器に安全に曲げることができるため、スマートフォンなどの最新のデバイスに適しています。高応力の用途で衝撃や振動を簡単に吸収します。

リジッドフレックス回路は、標準の回路基板構造と柔軟な設計を組み合わせて、より高い耐久性が必要な状況に対応します。これらの用途の広いPCBの作成に関係する材料とレイアウトについて疑問に思ったことはありますか？このブログ投稿では、フレックスおよびリジッドフレックスPCBの一般的な材料と構造の概要を簡単に説明します。

フレックス回路で使用される材料

ほとんどの標準的なPCBにはグラスファイバーまたは金属ベースがありますが、フレックス回路コアは柔軟なポリマーで構成されています。フレックスPCBの大部分は、基板としてポリイミド（PI）フィルムを備えています。 PIフィルムは加熱しても軟化しませんが、熱硬化後も柔軟性を保ちます。 PIのような多くの熱硬化性樹脂は、加熱後に剛性を増し、PIをフレックスPCB構造の優れた材料にします。標準のPIフィルムは湿気や破れに対して十分な耐性がありませんが、アップグレードされたPIフィルムを選択すると、これらの問題が軽減されます。

フレックスPCBには、その層を取り付けるための接着剤または特殊なベース材料も必要です。メーカーは以前は接着剤のみを使用していましたが、この方法ではPCBの信頼性が低下しました。これらの問題を解決するために、彼らは接着剤なしで銅に付着する接着剤のないPIを開発しました。この材料は、ビアの破損のリスクが低い、より薄い設計を可能にします。フレックス回路をカバーして保護するためにソルダーマスクを使用する代わりに、メーカーは同じくPIで作成されたカバーレイフィルムを使用します。フレックスPCBの領域を剛性にしたい場合、製造業者はその部分に剛性をラミネートすることができますが、信号はフレックスと剛性の間を移動できません。

リジッドフレックスPCB材料

リジッドフレックスPCBは、リジッドPCB材料をフレックス材料に接続します。結果は特定の場所でのみ曲がり、ボードをより強くし、それでも柔軟性を持たせます。リジッドパーツとフレックスパーツの間で信号を転送する場合は、リジッドフレックスPCBを設計する必要があります。リジッドフレックス設計では、ボードのフレキシブル部分は一般的なフレックス回路に似ています。一方、リジッドセクションは標準のリジッドPCBと同様の材料を使用しています。標準のPCBと同様に、これらの剛性領域には、基板材料としてグラスファイバーが使用されていることがよくあります。多層リジッドフレックスPCBには、中間基板層としてpreregグラスファイバーも含まれています。

レイヤーフレックス回路構築で人気のあるスタックアップ

単層および二重層のフレックス回路にはそれぞれ、多くの電子機器に見られる共通のスタックアップがあります。単層フレックス回路には、多くの場合、感圧接着剤（PSA）とFR-4グラスファイバーから作成された補強材が含まれています。 FR-4の部品は、PCBの両端を安定させ、PSAの薄層は、ボードの中央に頑丈さを追加します。 2層フレックスPCBには複数のコンピューター関連のアプリケーションがあるため、挿入力（ZIF）コネクターがゼロになる傾向があります。両端の補強材としてPIを使用すると、ボードをZIFコネクタに接続するために必要な柔軟性が得られます。

リジッドフレックスPCBにはさまざまな構造がありますが、1つの一般的なアプローチには、4つのリジッドレイヤーと2つのフレキシブルレイヤーが含まれます。破損のリスクを低減する接着剤のないPIで作られたコアが含まれています。この層とその銅フィルムの上に、2層のプリプレグがフレックスセクションのカバーレイ接着剤とカバーレイ層に接続します。剛性のあるセクションには、銅、グラスファイバー、ソルダーマスクの追加の層があります。

アプリケーションに最適なフレックス回路の選択

MCLのカスタマーサポートチームは、フレックスまたはリジッドフレックスPCBに最適な材料と構造を見つけるお手伝いをします。オンラインでメッセージを残すには、お問い合わせページにアクセスしてください。