フレックス PCB 設計- 成功させる方法

フレックスPCB, またはフレキシブルプリント基板, さまざまなアプリケーションでの独自の特性と利点により、近年大きな人気を得ています. これらの薄い, 軽量, およびフレキシブル回路基板は、従来のものに比べて多くの利点を提供します リジッドPCB, スペース利用の改善など, 重量と体積の削減, 強化された耐久性, および設計の自由度の向上. このブログでは, 主な考慮事項について説明します, 避けるべき潜在的な問題, フレックス PCB 設計を成功させるためのヒント.

フレックス PCB とは?

フレックスPCB, 名前が示すように, 柔軟で曲げられるように設計されたプリント回路基板の一種です。. 導電性トレースと絶縁層の薄い層で構成されています, 回路に損傷を与えずに曲げたり曲げたりできるポリイミドまたはポリエステル フィルムでできている. 導電性トレースは通常、銅でできています, そして、それらは剛性または柔軟のいずれかです, 設計要件に応じて.

フレックス PCB にはさまざまなタイプがあります, 片面フレックス基板を含む, 両面フレックス PCB, および多層フレックス PCB. 片面フレックス PCB には片面に導電性トレースがあります, 一方、両面フレックス PCB には両面に導電性トレースがあります。. 多層フレックス基板, 一方, 導電性トレースと絶縁層の複数の層がある, それらをより複雑にするだけでなく、設計オプションの点でより用途が広くなります.

柔軟な PCB 設計に関する考慮事項

フレックス PCB を設計するには、いくつかの重要な要素を慎重に検討して、確実に成功させる必要があります。. フレックス PCB の重要な設計上の考慮事項には、次のものがあります。:

曲げ半径: フレックス PCB は、回路に損傷を与えることなく、ある程度曲げることができます。. 最小曲げ半径, これは、フレックス PCB が導電性トレースを損傷する危険を冒さずに曲げることができる最も狭い半径です。, 回路の亀裂や剥離を防ぐために、設計プロセス中に慎重に計算して維持する必要があります。.

フレックスとインストールの比率: フレックスとインストールの比率は、フレックス PCB の長さと設置経路の長さ、またはフレックス PCB が取り付けられている 2 つの固定点間の距離の比率です。. この比率により、動作中にフレックス PCB が受けるたわみや曲がりの量が決まります。. 回路への損傷を防ぐために、この比率を許容範囲内に保つことが重要です。.

適切な材料の選択: フレックス PCB に関しては, 最適な性能と揺るぎない信頼性を保証するには、細心の注意を払って材料を選択することが最も重要です. ポリイミドおよびポリエステルフィルムは、柔軟性があるため、フレックスPCBに一般的に使用されています, 耐久性, および優れた電気特性. 材料の厚さは、特定のアプリケーション要件に基づいて慎重に選択する必要があります, 曲げ半径などを考慮, フレックスとインストールの比率, および電気的性能.

トレース レイアウト: フレックス PCB 上の導電性トレースのレイアウトは、ボードの屈曲に対応できるように慎重に計画する必要があります。. トレースは、屈曲中の回路へのストレスを最小限に抑え、クラックや層間剥離につながる可能性のある鋭い角や鋭角を避ける方法で配線する必要があります。. 信頼性の高い性能を得るために適切なトレース レイアウトを確保するには、フレックス PCB メーカーが提供する設計ガイドラインに従うことが重要です。.

コンポーネントの配置: フレックス PCB 上のコンポーネントの配置も慎重に検討する必要があります。. コンポーネントは、曲げたり曲げたりする際にフレックス PCB にかかるストレスを最小限に抑える方法で配置する必要があります。. 大きい部品や重い部品は、ボードの硬い部分の近くに配置して、柔軟な部分に過度のストレスがかからないようにする必要があります。.

コネクタの選択: フレックス PCB 設計で使用されるコネクタは、フレックス PCB と他のコンポーネントまたはデバイスとの間の信頼性の高い接続を確保する上で重要な役割を果たします。. コネクタの選択は、フレックス PCB 材料との互換性に基づいて行う必要があります。, 屈曲や屈曲に耐える能力, 高ストレス環境での信頼性.

フレックス ボード設計で避けるべき問題

フレックス PCB には多くの利点がありますが、, 設計プロセス中に適切に対処しないと発生する可能性のある潜在的な問題もあります. フレックス PCB 設計で避けるべき一般的な問題には、次のものがあります。:

はんだ接合部が屈曲点に近すぎる

はんだ接合部がフレックス ボードの曲げポイントに近すぎる場合, 1 回の曲げ工程で、はんだパッドに亀裂や剥離が生じる可能性があります。. これを防ぐには, はんだ接合部を曲げ点から安全な距離に配置するのが最善です. スペースの制約により不可能な場合, フレックス ボード上のはんだ接合の問題のリスクを軽減するために、ジグまたはクランプを使用して曲げ時にサポートを提供することをお勧めします。.

フレキソ印刷でのインキ転移不良

印刷濃度ムラ, オレンジの皮に似た視覚的な矛盾, フレキソ印刷のインク転写不良は、フレキソ版またはアニロックスの状態によって引き起こされる可能性があります. こうした懸念を軽減するために, 適切な細胞数と容量を備えた適切なアニロックスを細心の注意を払って選択することが不可欠です, アニロックスのインク転写要素を定期的に入念にクリーニングします.

フレックス ボード デザインの不均一な印刷濃度

フレックス ボード デザインで印刷濃度が不均一である場合, デザインのレイアウトと印刷工程を確認することをお勧めします. 印刷ピクセルにドットが現れる場合があります。, これは 3 番目と 4 番目のピクセル グループの一部です, 印刷プロセスの 3 回目と 4 回目のパス中. これにより、ボード設計で開回路が発生する可能性があります。, 接続の問題を引き起こす. ステンシルの底を定期的にクリーニングすると、トゥームストーン効果を防ぎ、一貫した印刷密度を確保するのに役立ちます.

7 フレックス PCB 設計のヒント

フレックス PCB 設計を確実に成功させるには, ここでは、デザインをさらに良くするのに役立つヒントをいくつか紹介します:

• トレース ルーティングの最適化

フレックス PCB 上のトレースを慎重に配線して、屈曲中のトレースへのストレスを最小限に抑えます。. 緩やかなカーブを使用し、急カーブを避ける. 過度の曲げを受ける領域にビアまたはコンポーネントを配置しないでください, 失敗しやすくなるから.

• 適切な材料を選択する

フレックス PCB 設計に適した材料を選択. 柔軟性などの要素を考慮する, 温度公差, および環境条件. アプリケーションの意図した動作条件と屈曲要件に耐えられる材料を選択してください.

• フレックス PCB 設計の制約を理解する

フレックス PCB には、その柔軟性と曲げ能力により、独自の設計上の制約があります。. これらの制約について理解する, 最小曲げ半径など, フレックスサイクルの最大数, および利用可能なフレックス スタックアップ オプション, それに応じてフレックスPCBを設計します.

• 柔軟性を計画する

屈曲または屈曲が必要なフレックス PCB 上の領域を決定する, それに応じてそれらを設計します. これらの領域には曲線または丸みを帯びた形状を使用してください, 応力の集中や潜在的な故障の原因となる鋭角や鋭角を避ける.

• 業界標準に従う

フレックス PCB 設計の業界標準とガイドラインに従う, フレックス用のIPC-2223など リジッドフレックスPCB. これらの規格は、信頼性の高い高品質のフレックス PCB を設計するための重要な推奨事項とベスト プラクティスを提供します。.

• 徹底的なテストを実行する

フレックス PCB 設計の徹底的なテストと検証を実施して、その信頼性と性能を確保します. 屈曲試験を実施して現実世界の条件をシミュレートし、設計の耐久性と機能性を検証します.

• 適切な補強材を使用する

補強材, これは、補強を提供するためにフレックス PCB に追加される追加の層です。, 柔軟な部分の曲がりやねじれを防ぐのに役立ちます. 適切な補強材を使用する, ポリイミドまたはFR-4など, 追加のサポートが必要な分野で, フレックスPCBに適切に接着されていることを確認してください.

最終的な考え

フレックス PCB 設計が初めての場合, 考慮すべき多くの要因を伴う複雑な作業になる可能性があります. 設計が必要な仕様を満たし、アプリケーションで確実に機能するようにするため, フレックス PCB 設計を専門とする経験豊富なエンジニアまたは設計コンサルタントの助けを求めることをお勧めします。. 彼らは貴重な洞察とガイダンスを提供することができます.

MOKOテクノロジーにて, 私たちは一流を提供します PCB設計サービス. ほぼ 20 現場での長年の経験, 私たちのチームは、最高のフレックスボードの設計と製造サービスを提供する専門知識と能力を備えています. お問い合わせ 今日、当社のワンストップ PCB サービスの詳細を確認するか、次のフレックス PCB プロジェクトについて当社の専門家に相談してください。.