リジッドフレックス PCB とは何ですか?

リジッドフレキシブル基板は、リジッド基板の耐久性とフレキシブル基板（FPC）の柔軟性を兼ね備えた新しいタイプのプリント基板です。あらゆる種類の回路基板の中でも、リジッドフレキシブル基板は過酷な環境に対する耐性が最も高く、産業用制御機器、医療機器、軍事機器のメーカーで広く利用されています。WonderfulPCBも、総生産量に占めるリジッドフレキシブル基板の割合を徐々に増やしています。

リジッドフレキシブル基板の利点は、リジッド基板とフレキシブル基板の両方の優れた特性を兼ね備えている点です。折り曲げや曲げ加工が可能で省スペースでありながら、複雑な部品の溶接も可能です。従来のケーブルと比較して、長寿命、高い信頼性、断線、酸化、剥離の少なさを実現し、製品性能を大幅に向上させます。しかし、リジッドフレキシブル基板にはいくつかの欠点もあります。製造工程が多く、製造が難しく、歩留まりが低く、大量の材料と労力を必要とするため、コストが高く、製造期間も長くなります。

リジッドフレックスの用途は何ですか？ PCB?

1.産業用途– 軍事や医療分野などの産業における用途が含まれます。ほとんどの産業部品には精度、安全性、耐久性が求められるため、リジッドフレキシブル基板には高い信頼性、高精度、低インピーダンス損失、優れた信号伝送品質、そして耐久性が要求されます。しかし、製造工程が複雑なため生産量は少なく、単価は比較的高くなります。

2.携帯電話–携帯電話におけるリジッドフレキシブル基板の一般的な用途としては、折りたたみ式携帯電話のヒンジ、カメラモジュール、キーパッド、RFモジュールなどがあります。

3．民生用電子機器– 民生用製品においては、DSC（デジタルスチルカメラ）とDV（デジタルビデオ）が、リジッドフレキシブル基板の開発を牽引する代表的なデバイスです。これらのデバイスは、異なるPCBハードボードとコンポーネントを3次元的に接続することで、回路密度を維持しながらPCBの総有効面積を拡大します。これにより、回路容量が向上し、信号伝送の制限や組み立てエラー率が低減されます。さらに、リジッドフレキシブル基板は軽量、薄型、かつ柔軟性に優れているため、製品の小型化と軽量化にも貢献します。

4.自動車– 車両では、リジッドフレキシブル基板は、ステアリングホイールのボタンをマザーボードに接続したり、車両ビデオシステムのスクリーンとコントロールパネルをリンクしたり、車のドアパネルのボタンを制御したり、バックレーダー画像システム、センサー（空気質、温度、湿度、特殊ガス制御）、通信システム、衛星ナビゲーション、後部座席コントロールパネル、外部車両検出システムなどの用途で使用されます。

リジッドフレックスPCB製造のポイント

FPCとPCBの誕生と発展により、フレキシブル回路基板とリジッド回路基板を積層などの工程で組み合わせたリジッドフレキシブルPCBが生まれました。リジッドフレキシブルPCB製造の鍵となるのは、特にフレキシブル部分とリジッド部分の接合部における積層工程です。単体のPCBやFPCの積層工程は成熟していますが、これら2種類の積層構造をリジッドフレキシブル基板に組み合わせることは、メーカーにとって依然として大きな課題となっています。

真空ラミネート機の使用により、最適な接着と材料の結合のための継続的な圧力と温度が確保されます。
適切なカバーレイ材料を選択する必要があります。柔らかいカバーレイでは表面に金属の痕跡や模様が現れる可能性があり、硬すぎる材料では圧力不足や気泡が発生する可能性があります。

リジッドフレックスPCB製造における課題

リジッドフレックスPCBは複雑なプロセスを必要とし、特定の主要技術と課題を制御することが困難です。フレキシブル基板とリジッド基板の構造と材質の違いにより、寸法安定性に大きな差が生じるため、適切なアライメントを実現するためには適切な材料の選択が不可欠です。

フレキシブルセクションの場合:

柔らかい材料は、詰まりや無駄を避けるために、キャリアプレートを使用して生産ラインに誘導する必要があります。
特にポリイミド材料は強アルカリ溶液に敏感で、膨潤を引き起こす可能性があるため、個々の層を正確に扱うことは位置合わせに非常に重要です。
ポリプロピレンフィルムや PTFE シートなどの適切な緩衝材を使用して層間の結合を改善することで、ラミネート品質を向上させることができます。

剛性セクションの場合:

ガラス繊維布の繊維方向を均一にし、積層時の熱応力を除去して反りを防止します。
特に柔軟な部分におけるラミネート時の膨張と収縮を制御します。
フレックスウィンドウは、ボードの構造と厚さに応じて、プレミリングまたはポストミリングのいずれかの方法で処理できます。

原材料価格上昇によるリジッドフレックスPCBコストへの影響

2020年100月以降、原材料不足と川下需要の堅調な伸びを受け、CCL（銅張積層板）の価格が大幅に上昇しました。特に銅、ガラス繊維、樹脂などの原材料費の上昇により、CCLの価格は最大XNUMX%上昇しました。しかし、この値上げは、通常のPCBに比べて材料費が総コストに占める割合が小さいため、リジッドフレックスPCBのコストへの影響は比較的小さいものでした。

カメラモジュール用リジッドフレックスPCB製造における品質管理ポイント

カメラモジュール用リジッドフレックスPCBは、COB（チップオンボード）パッド間の間隔が狭い（2～3ミル）ことと、ENEPIG（無電解ニッケル・無電解パラジウム・金めっき）などの表面処理が必要となるため、特に製造が困難です。この問題を解決するには、以下のXNUMXつの課題を解決する必要があります。

細線エッチング – 小型のCOBパッドを扱うには、従来の装置よりも高い解像度を備えたLDI（レーザーダイレクトイメージング）露光装置を使用する必要があります。これにより、露光時の位置ずれを回避できます。
はんだマスクサイドエッチング制御 – インク内の細孔を減らすには、より細かいはんだマスクインクを使用する必要があります。そうしないと、表面処理中にサイドメッキ率が高くなり、短絡が発生する可能性があります。

結論として、リジッドフレキシブル基板の試作および製造は、その材料構造と用途ゆえに特有の課題を伴い、プロセスとパラメータを最適化するために、あらゆる製造工程で調整が必要となる。