フレキシブル回路材料の選択、スタックアップ、構築ガイド

フレキシブル回路は、重量とスペースを節約し、複雑な設計を組み込むことが重要なプロジェクトに最適です。フレキシブル回路には、フレックス、リジッドフレックス、フレックス高密度相互接続 (HDI) の 3 種類がありますが、どのような種類の材料が必要ですか? このガイドでは、適切な材料の選択方法、一般的なスタックアップ、銅の種類などについて説明します。

PCB基板材料の選択

選択する材料は、フレキシブル回路の種類と層の数によって異なります。たとえば、フレックス (またはフレキシブル) 回路は 1 層だけのシンプルなものもあります。多層フレックス ボードには、通常、めっきスルーホールを備えた 3 層以上の銅導電層が含まれます。リジッド フレックス ボードには、少なくとも 3 回のラミネート サイクルに耐える必要があるため、より高い耐熱性を備えたラミネート材料が含まれます。

特定のプロジェクトには、Underwriters Laboratory (UL) (現在は UL Solutions にブランド名を変更) の要件が適用される場合があります。この非営利団体は、ここで次のように説明しています。「UL Solutions は、世界的な安全科学のリーダーとして、企業が安全性を実証し、持続可能性を高め、セキュリティを強化し、品質を提供し、リスクを管理し、規制遵守を達成できるよう支援します。」

ボード材料の選択に影響するその他の考慮事項としては、層の数、曲げ半径、プロジェクトが動的アプリケーションかフレックス トゥ インストール アプリケーションかなどがあります。

• 銅箔は、電気を伝導する信号トレースを作成するために使用される導電性の高い要素であるため、最も一般的に使用される材料の 1 つです。
• デュポンのアクリル接着剤システムは、フレックス回路、特に FR シリーズと LF シリーズでよく使用されます。LF シリーズはクラス 3 の高信頼性プロジェクトで使用されますが、UL 認定製品ではありません。ただし、FR シリーズは UL 認定されています。
• エポキシベースの接着剤システムは、アクリルシステムよりも優れた穴品質を提供します。また、アクリルの最大連続動作温度は 105°C であるのに対し、エポキシベースの接着剤システムは 150°C です。
• フレックスまたはリジッドフレックス回路のベース材料上に構築されるプロジェクトのほぼ 95% は、接着剤不要の材料を使用しています。Dupont、Panasonic、ThinFlex はすべて、IPC 4204/11 認定の接着剤不要製品を製造しています。
• ポリイミドベースフィルムは、非常に柔軟で高温にも耐えられる軽量素材の一種です。
• もう一つの人気のある選択肢は HT です。これは、カバーレイ アプリケーションでよく使用される未硬化ポリイミドの接着剤不要の材料です。この材料は、ガス放出が少なく、信頼性が高く、高温アプリケーションに適しています。
• プリント基板の表面仕上げには、主に 9 種類あります。無電解ニッケル浸金 (ENIG) は、基板全体の約 80% で使用されている最も一般的なオプションです。この仕上げは、薄い金のはんだ付け可能な層を提供し、銅との間にニッケルのバリアを設けて銅トレースを保護します。これも鉛フリーの優れたオプションです。無電解ニッケル無電解パラジウム浸金 (ENEPIG) も別のオプションです。

接着式と非接着式のアタッチメント

接着剤は、アクリルまたはエポキシベースの層を使用して銅を基板に接続します。

取り付けには、複数の層を積層することから、熱硬化性接着剤システムを含む補強材を取り付けることまで、あらゆる方法があります。

プロジェクトに追加される接着剤の量が増えるほど、穴あけの際に穴の品質に問題が生じる可能性が高くなります。

補強材を取り付けるために感圧接着剤が使用されることがあります。これはスルーホール用途でのみ推奨されます。