フレキシブル基板(FPC:Flexible Printed Circuit Board)について
柔軟性のある基材上に回路パターンを形成したものです。
従来のリジッド基板と異なり、折り曲げたり、曲げたりすることができるため、小型化、軽量化、デザインの自由度が高いことが特徴です。
フレキシブル基板の優位性
• 小型化・軽量化: 柔軟性を活かして、製品の薄型化、軽量化を実現できます。
• デザインの自由度: 複雑な形状にも対応でき、製品のデザイン性を高めます。
• 信頼性: 繰り返し曲げても破損しにくく、高い信頼性があります。
• 省スペース化: 従来のワイヤハーネスに代わって使用でき、機器内部のスペースを削減できます。
フレキシブル基板の基材:PETとPIの比較
項目 | 接着剤付きPI | 接着剤なしPI | |
定義 | ポリイミドフィルムの片面または両面に接着剤が塗布されているもの | 接着剤層のない純粋なポリイミドフィルム | |
耐熱性 | 高い (最高約200~250℃) | 非常に高い (最高約250~300℃) | |
柔軟性 | 良い | 非常に良い | 良い |
機械的強度 | 良い | 非常に良い | 一般的 |
誘電率 | 比較的高い | 非常に低い | 比較的低い |
コスト | 比較的低い | 非常に高い | 最も低い |
主な用途 | 民生用電子機器 - 車載電子機器 - 医療機器 | 航空宇宙 - 高速通信機器 - ハイパフォーマンスコンピューティング - 医療用画像処理機器 | |
メリット | 加工しやすい - 低コスト - 幅広い用途に対応 | 高い耐熱性 - 高い信頼性 - 低い誘電率 | |
デメリット | 耐熱性はやや劣る - 高温下で接着剤が劣化する可能性 | 加工が難しい - 高コスト |
フレキシブル基板の積層構造
• 片面フレキシブル基板
• 両面フレキシブル基板
• 多層フレキシブル基板
• 片面フレキシブル基板: 片面にのみ回路パターンが形成された最もシンプルな構造。
特徴:構造がシンプルで、コストが比較的低い、迅速なプロトタイピングや小ロット生産に適しています。
納期:生産時間は短いです。工程ステップが少ないためです。
用途:シンプルな回路接続が必要な場合に適しています。例えば、携帯電話のボタン、センサーの接続線などが挙げられます。
• 両面フレキシブル基板: 両面に回路パターンが形成され、配線密度を高められる。
特徴:片面フレキシブル基板よりも高い回路密度を実現でき、設計の自由度も向上します。
納期:製造工程が片面フレキシブル基板よりも多いため、納期は中程度となります。約3—7日間がかかります。
用途:高い回路密度と複雑な機能が求められる製品に適しています。例えば、スマートフォン内部の接続やタブレット端末などが挙げられます。
• 多層フレキシブル基板: 複数の回路層を積層し、複雑な回路を実現できる。
特徴:最も高価で、製造も困難です。納期も最も長くなります。極めて高い回路密度を実現でき、設計の自由度も非常に高いです。
納期:積層や加工工程が複雑なため、納期が最も長くなります。
用途:高速通信機器や医療画像機器などの高性能電子製品に適しています。
フレキシブル基板に関するよくある質問
Q質問 | A回答 | |
Q1 | フレキシブル基板の最小パターン幅/間隔はどのくらいですか? | 最小パターン幅/間隔50μm/50μmの高精度な回路加工が可能です。 |
Q2 | フレキシブル基板の基材にはどのような種類がありますか? | 一般的な基材にはPETとPIがあり、それぞれに特定の利点があります。具体的なニーズに応じて選択できます。 |
Q3 | 多層フレキシブル基板の最大層数はいくつですか? | 最大20層までの多層フレキシブル基板の製造に対応しています。 |
Q4 | フレキシブル基板の表面仕上げにはどのような種類がありますか? | 有鉛はんだ、無鉛はんだ、ENIG、OSP、電解金メッキ、無電解スズメッキ、無電解銀メッキなど、 さまざまな表面仕上げを提供し、異なるはんだ付けニーズに対応します。 |
Q5 | フレキシブル基板の納期は一般的にどれくらいですか? | 納期は注文の複雑さや数量に依存しますが、通常、片面および両面フレキシブル基板は7日以内、 多層フレキシブル基板は7〜12日間となります。 |
Q6 | フレキシブル基板は複雑な形状に対応できますか? | はい、さまざまな複雑な形状に対応できることです。 |
Q7 | FPCの最小曲げ半径はどれくらいですか? | FPCの最小曲げ半径は、基材の厚さや柔軟性によって異なりますが、一般的に1mm以下を実現することができます。 |
Q8 | FPCの耐熱範囲はどれくらいですか? | PET基材の耐熱範囲は通常-40°Cから120°Cで、PI基材は-40°Cから300°C以上まで対応できます。 |
Q9 | FPCの保管条件はどうすべきですか? | FPCは乾燥した清潔な環境で保管し、高温や高湿度、直射日光を避けることが重要です。 |
Q10 | フレキシブル基板はどのような業界で使用されますか? | フレキシブル基板は、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイスなどの電子製品から、 自動車電子機器、医療機器、航空宇宙産業まで、幅広い分野で使用されています。 |
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