フレキシブルPCBの製造に必要なもの

フレキシブル回路基板の製造元ごとに、知っておくべき重要な分野がいくつかあります。フレックス回路はリジッドプリント回路基板といくつかの類似した特徴を有するが、それらは製造工程において非常に異なるアプローチを必要とする。

より重要な分野のいくつかは以下のとおりです。

          薄物処理能力および手順

              選択的パッドめっき

            ポリイミドカバーレイ製造

            材料寸法公差

            レーザー切断

            プラズマデスミアとエッチバック

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薄物処理能力および手順

フレキシブルPCB製造プロセスにおける材料の取り扱いは、高い生産部品歩留まりと信頼性の高い完成回路を実現するために重要です。取り扱いは、製造不良と信頼性の問題の最大の割合を占める可能性があります。フレックス材料は、リジッドボードで使用されているものよりもはるかに薄く、補強されていません。フレックスコア材料は通常1〜2ミルの厚さで1〜3ミルの厚さです。または1オンス銅とカバーレイの厚さは1.5〜2ミルです。

これらの薄い材料は、フレックス材料を安全にそして損傷なしに輸送するために特別に設計されるべき多くのプロセス装置を必要とする。従業員はまた、明確に定義された手動操作方法で訓練されなければなりません。製造パネルにねじれやしわがあると、部品の破損や完成した回路の信頼性の問題が発生します。

選択的パッドめっき

重要な製造技術は、部品上の銅のめっき方法と場所です。フレックス回路では、メッキ銅を穴の中と部品の表面の穴を囲む小さな円形領域に制限するパッドプレート法が必要です。トレースの表面に追加の銅はメッキされていません。高密度設計では、効果的なパッドとトレースのイメージングを可能にするために、表面の円形領域を平坦化する必要があるかもしれません。

フレックス回路のトレースに銅メッキがあると、部品の柔軟性が低下し、機械的曲げ信頼性が損なわれて破損する可能性があります。

硬質PCBSは、すべての外部トレースの表面に追加の銅をメッキするパターンプレート法を利用しています。

フレックスサーキットの設計では、現在の搬送要件がベース銅の厚さだけで満たされていることを確認するための見直しが必要になる場合もあります。

ポリイミドカバーレイ製造

カバーレイは、リジッドボード上のソルダーマスクと同じ目的を果たしますが、完全に異なる製造方法を必要とする接着剤を裏打ちしたポリイミドの中実シートです。 ＳＭＴおよびＰＴＨパッドを露出させるために必要なすべての開口部は、レーザー切断、穴あけ／経路指定、ＣＮＣナイフ切断、パンチおよびダイセット、またはそれらの組み合わせを使用して何らかの方法で機械加工されなければならない。次に、カバーレイを配置し、熱と圧力の下で部品の表面に積層します。機械加工要件はまた、特徴のサイズ、形状、構成、および位置公差を管理する一連の異なる規則を要求します。

材料寸法公差

必要とされる可撓性のために、フレックス材料ははるかに薄くそして強化材を含まない（すなわち、硬質ボード中のガラスウィーブ）。これは、製造において使用されるツーリング／見当合わせシステムにおいて考慮される必要がある材料における寸法安定性をはるかに少なくする。フレックス素材は、製造過程で見られるように、水分、熱、圧力にさらされると成長したり収縮したりします。

材料の寸法安定性の影響を軽減するために、リジッドボードよりも小さい製造パネルサイズを使用することも一般的な方法です。

レーザー切断

ポリイミド材料はレーザーで簡単に切断できます。これにより、非常に正確で複雑なプロファイルが可能になります。また、試作品や少量生産でのコストのかかるハードパンチとダイのツーリングの必要性も排除されます。ルーティングを使用することはできますが、プロファイルの複雑さを制限し、望ましくない不規則な部分エッジをもたらします。レーザー切断は部分エッジに少量の炭素残渣を残しますが、IPC規格では許容されると見なされます。

プラズマデスミアとエッチバック

多層フレックス設計は、信頼性のあるメッキされた孔および内層相互接続を確実にするために重要である効果的なデスミアおよびエッチバックプロセスを必要とする。

層を互いに積層するために使用されるポリイミドおよびフレックス接着剤の材料特性は、硬質ボード材料のものとは実質的に異なる。リジッドボードで使用される一般的な化学物質ベースのエッチバックプロセスははるかに攻撃的です。これは、非常に小さくて制御するのが困難なプロセスウィンドウ、一貫性のない結果および完成部品の信頼性の問題をもたらす。プラズマベースのエッチバックは、圧倒的に好ましく、それは高品質で一貫した結果をもたらす。

概要

この記事の冒頭で述べたように、設計の観点からは、フレキシブルPCBを製造するためのいくつかの重要な分野に注意する必要があります。デザインの側面を知っておく必要があるだけでなく、誰があなたの部品を製造するのかを考慮に入れるべきです。海外のフレックスPCBメーカーを選択する際には、いくつかの追加のチェックとバランスも検討する必要があります。