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フレキシブルPCB
医療、産業、自動車、民生用電子機器向けのカスタムフレキシブルPCBソリューション。高精度、耐久性に優れた材料、迅速なプロトタイピングおよび量産に対応。狭小スペースや複雑な設計に適合し、信頼性の高い性能と納期厳守を実現します。
説明
フレキシブル基板とは？
フレキシブルPCBの将来の開発動向
電子技術の急速な進化と、高密度化・軽量化された電子製品に対する市場需要の高まりを受けて、フレキシブルPCBはその優れた適応性、高い耐久性、設計の柔軟性により、今後の電子産業において中心的な位置を占め、業界の革新と発展を牽引する重要な要素となるでしょう。
フレキシブルPCBの利点
• 高い空間利用率と柔軟な設計：フレキシブルPCBは曲げたり、折りたたんだり、巻き取ったりできるため、空間利用率を大幅に向上でき、不規則な形状や曲面にも回路設計を適応させることができます。これにより、より薄型・コンパクトな製品や特殊用途のニーズに対応することが可能です。
• 優れた耐久性と環境適応性：高性能基材および銅張積層板を用いることで、フレキシブルPCBは優れた耐熱性、耐寒性、化学薬品耐腐食性を備え、振動や衝撃にも強いです。過酷な環境下でも安定した電気的性能を維持し、製品の寿命を延ばします。
• 優れた信号伝送性能と信頼性：精密に調整された回路設計により、信号伝送時の干渉や減衰が低減され、信号の品質と安定性が向上します。接続点が少ないので故障リスクが低く、高信頼性の回路を実現します。
• 効率的な製造および組立の利点：フレキシブルPCBは自動化生産に対応しており、生産効率が向上します。軽量で柔軟なため手での取り扱いや調整が容易で、組立の難易度とコストを削減できます。
フレキシブルPCB用材料
ポリイミド（PI）とポリエチレンテレフタレート（PET）の性能比較
| タイプ | ポリエステル繊維（PET） | ポリイミド接着剤 | 接着剤不使用ポリイミド | |||
| 耐熱性 | 耐熱温度：100-200℃、短時間で最大230℃まで可能。高温下では変形しやすい。 | 長期的な耐熱温度：250-400℃、短時間での耐熱：500℃以上 | 長期的な耐熱温度は300-400℃で、高温時でも物理的安定性を維持 | |||
| 機械的特性 | 引張強度が高いが、脆く、破断しやすい | 高引張強度（170-400MPa）、優れた曲げ耐性 | 高強度で疲労に強く、PETよりも優れた裂け抵抗性 | |||
| 化学的安定性 | 希薄な酸および溶剤に耐性があるが、一般的に加水分解耐性は中程度 | 強酸・強アルカリ、化学腐食および放射線に耐性 | 化学溶剤および加水分解に耐性があり、生体適合性も良好 | |||
| 粘着性 | 追加の接着剤を必要とする。剥離強度は温度の影響を受けやすい | 特殊接着剤が必要で、表面処理（サンドブラスト、洗浄）を要する。硬化後は高い接合強度を発揮 | 熱圧着または自己接着プロセスにより接着剤不要の接合を実現し、界面欠陥を低減 | |||
| アプリケーションシナリオ | 中低温プロセス、民生用電子機器に適しています | 高温封止（半導体、LED）、航空宇宙、医療機器に適している | 高級フレキシブル回路、高温ラミネート、バイオ医療機器に適している | |||
| 費用 | 低温 | 高コスト（複雑な特殊接着剤およびプロセスによる） | コストがやや高い（接着剤不要プロセスにより接着剤費用は削減されるが、材料自体が高価） | |||
タイプ
フレキシブルPCBタイプ
| 単層フレキシブルPCB | |
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• 構造：単一の銅箔、基材（PIやPETなど）、保護フィルムで構成される。層間接続部がなく、最も薄い（0.05～0.2mm）。 • 機械的特性：最適な柔軟性を持ち、10万回以上の繰り返し曲げが可能で、高周波動的変形シナリジに適しています。 • 電気的特性：配線密度が低く、シンプルな回路のみに対応。高周波信号は干渉を受けやすく、配線スペースを拡張するためにジャンパ線が必要。 • コスト：製造コストが最も低い。材料および工程がシンプルで、予算重視の用途に適している。 • 使用シーン：低複雑度の接続、静的または低周波の曲げ装置。 |
| 二層フレキシブルPCB | |
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• 構造：ビアにより接続された2層の銅箔からなり、基材と保護フィルムが1層に挟み込まれた構造。厚さは0.15～0.3mm。 • 機械的特性：柔軟性に優れていますが、ビア部の銅箔破断を防ぐため、曲げ半径は制御する必要があります（推奨値：≥0.1mm）。 • 電気的特性：配線密度が50％以上向上し、中程度の複雑さを持つ回路に対応可能。シールド設計により信号整合性を最適化できます。 • コスト：中程度。ビアメタライゼーション工程を必要とし、製造コストは単層より30%〜50%高くなります。 • 使用シーン：動的装置、両面配線を必要とする中密度回路。 |
| 多層フレキシブル基板 | ||
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• 構造：3層以上の銅箔を積層し、相互接続されたビア／ブラインドビアを有する構造。厚さは0.2～0.6mm（層数に応じて増加）。 • 機械的特性：柔軟性が低く、曲げ応力を低減するために局所的な補強設計を要し、静的または低周波変形シナリジに適しています。 • 電気的特性：高配線密度、信号／電源の層別設計をサポート、インピーダンス制御が正確で、高速信号伝送に適しています。 • 技術的ブレークスルー：マイクロビア積層技術を採用（配線幅／間隔は最大20μm）。グラフェン複合基板により放熱性が向上（熱伝導率600W／m・K）。 • コスト：最も高価。ラミネート、レーザー穴開け、電気めっきなど複雑な工程を含み、製造コストは単層の2〜3倍。 • 使用シーン：高密度回路、高性能を必要とする空間制約のあるシナリジ。 |
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Kingfieldは、高品質な材料と先進的なプロセスを用いて、フレキシブル基板、リジッドフレックス基板、およびリジッド基板のワンストップ製造サービスを提供しています。高精度の設計やカスタマイズニーズにも対応し、迅速な試作、無料の技術分析、信頼性の高い品質検査を提供します。効率的な納期と優れたサービスにより、Kingfieldは多くの企業から選ばれるパートナーとなっています。
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製造能力
| PCB製造能力 | |||||
| ltem | 生産能力 | S／Mからパッド、SMTまでの最小間隔 | 0.075mm／0.1mm | めっき銅の均一性 | z90% |
| 層数 | 1~40 | レジェンドからパッド／SMTまでの最小間隔 | 0.2mm／0.2mm | パターン間の位置精度 | ±3mil(±0.075mm) |
| 生産サイズ（最小および最大） | 250mmx40mm/710mmx250mm | Ni/Au/Sn/OSP 表面処理の膜厚 | 1~6μm /0.05~0.76μm /4~20μm/ 1μm | パターンと穴の位置精度 | ±4mil (±0.1mm ) |
| 積層銅箔の厚さ | 1/3 ~ 10z | 最小サイズ E-テスト済みパッド | 8 X 8mil | 最小ライン幅/スペース | 0.045 /0.045 |
| 製品基板厚さ | 0.036~2.5mm | テストパッド間の最小スペース | 8mil | エッチング公差 | +20% 0.02mm) |
| 自動切断精度 | 半径0.1mm | 外形の最小寸法公差（外縁から回路まで） | ±0.1mm | カバーレイヤーの位置合わせ公差 | ±6ミル（±0.1 mm） |
| ドリル径（最小/最大/穴径公差） | 0.075mm/6.5mm/±0.025mm | 外形の最小寸法公差 | ±0.1mm | カバーレイヤー圧着時の接着剤余盛り公差 | 半径0.1mm |
| CNCスロットの長さおよび幅の最小割合 | ≤0.5% | 外形の最小Rコーナー半径（内側丸み角） | 0.2mm | 熱硬化性S/MおよびUV S/Mのアライメント許容差 | ±0.3mm |
| 最大アスペクト比（厚さ／穴径） | 8:1 | ゴールデンフィンガーから外形までの最小スペース | 角約0.075mm | 最小S/Mブリッジ | 半径0.1mm |
よく 聞かれる 質問
Q1: フレキシブルPCBの適切な用途は何ですか？
KING FIELD：湾曲、軽量化、またはスペース制約を必要とする用途に適しています。例としては、ウェアラブルデバイス、折りたたみ式スマートフォン、自動車用電子機器、医療用内視鏡などがあります。
Q2: フレキシブルPCBに一般的に使用される基板は何ですか？どのように選定すればよいですか？
KING FIELD：一般的に使用される基板にはポリイミドとポリエステルがあります。高温または過酷な環境にはPIを、低温用途（家電製品など）にはPETを選択してください。
Q3: フレキシブルPCBを曲げる際に注意すべき点は何ですか？
KING FIELD：最小曲げ半径は基板厚さの5～10倍以上であるべきです。湾曲領域内の配線は、ビアを避けて湾曲軸に対して垂直になるように配置し、補強が必要な部分は変形防止のために補強を行ってください。
Q4: フレキシブルPCBのはんだ付けでは問題が発生しやすいですか？どう解決すればよいですか？
KING FIELD：材料の柔軟性により、はんだ付け不良やはんだ接合部の剥離が生じやすくなります。対策として、低温はんだ付け（≤245℃）、高精度マウンタの使用、およびAOI／X線検査による隠れた欠陥の検出が挙げられます。
Q5: フレキシブルPCBは、剛性PCBに比べてどの程度高価ですか？選ぶ価値はありますか？
KING FIELD：コストは通常30％～50％高くなりますが、省スペース化、軽量化が可能で、信頼性も向上します。機器が頻繁に曲げられる場合や設置スペースが限られている場合には、フレキシブルPCBの方が適した選択です。
