PCB Blog - 半フレキシブル回路基板とは

フレキシブルpcbは市場で広く応用され、電子業界に不可欠な製品となっている。これは、ウェアラブルデバイス、人工器官、医療デバイス、RFIDモジュールなどのフレキシブルPCBの様々な用途に適応することができる。半フレキシブル回路基板は、製品の部品を移動または揺動することができる柔軟性を備えた堅牢な設計を提供します。

半フレキシブル回路基板は、構造の完全性を維持しながら、ある程度曲げたり曲げたりすることができるのが特徴です。このようなプリント基板は、通常、最終製品のスペースを節約し、2つの基板間でコネクタを使用しないようにするために使用されます。半フレキシブルプリント基板の製造には、従来のプリント基板の製造プロセス（例えば、フォトリソグラフィ、エッチング、ドリル）とフレキシブル基板を処理するための専門技術が組み込まれている。最終製品は、プリント配線基板の電気的性能と耐久性を維持しながら、ある程度曲げたり曲げたりすることができます。

仕様

基材：半フレキシブル回路基板に使用される基材はFR 4である。

フレキシブル領域：フレキシブル性は、Z軸ミリングFR 4内のフレキシブル領域または逐次スタックによって実現される。薄いFR 4領域はある程度の静的柔軟性を持つが、曲げ回数は10回未満である。

線幅と間隔：半フレキシブル領域の最小線幅と間隔幅に制限があり、線幅の強度と信頼性を確保します。

層数：FR 4半フレキシブルプリント配線板の総層数に制限はないが、フレキシブル部分は2層までしか収容できない。

表面処理：FR 4半フレキシブルプリント配線板はすべての一般的な表面処理に適している。

ソルダーレジスト層：可撓性領域におけるソルダーレジスト層は、可撓性ソルダーレジスト層またはポリイミド被覆層である必要がある。回路基板の他の部分には、標準的な液体ソルダーレジスト層があってもよい。

製造プロセス

積層と接着：フレキシブルpcbと剛性pcbのオーバー積層プロセスを結合する。接着剤の選択とプロセス制御は半可撓性pcbの品質にとって極めて重要である。

パターン化：回路基板上に回路パターンを形成するためのフォトリソグラフィ、エッチングなどのプロセスステップを含む。フレキシブル領域のパターン化プロセスは、パターンの精度と耐久性を確保するために特に注意する必要があります。

組立とテスト：部品を回路基板に溶接し、機能テストを行い、すべての電気接続と機械構造が設計要件に合致することを確保する。

半フレキシブル回路基板の利点：

空間利用率が高い：半可撓性pcbは狭い空間内で複雑な回路設計を実現することができる。可撓性部分は障害物を迂回することができ、それによって空間を節約し、設計の柔軟性を高めることができる。

信頼性の向上：重要な部位に剛性PCBを使用することにより機械的安定性を強化するとともに、曲げたり変形したりする必要がある場所に柔軟な部分を使用することにより、過度な曲げによる破断や接触不良の問題を効果的に減らすことができる。

組立プロセスの簡略化：半可撓性pcbは設計中に複数の部品を集積することができ、コネクタと溶接点を減少し、それによって組立プロセスを簡略化し、製品の信頼性と安定性を高めた。

耐振動能力が強い：可撓性部分の存在は設備が作業中に発生する振動を緩和することができ、振動による接続問題を減少し、製品の耐久性を高めた。

半フレキシブル回路基板の応用分野：

1.医学映像機器

医療応用には大量の半可撓性pcbが必要である。半可撓性pcbは、内視鏡などの医療機器、および画像形成のためのその他の機器に使用される。内視鏡はホースで、一端がランプで、他端がレンズです。体内に挿入して内部構造を確認したり、組織生検、液体溜りの導入、異物の除去、食道などの狭い通路の拡張などのプログラムを実行したりします。

2.自動車応用

半可撓性pcb（SFPB）は、高温及び振動を有する自動車用途に使用される。可撓性pcbは高温条件下で非常に良い性能を提供し、回路基板が機械的衝撃や振動によって破壊されないことを確保する。これらは剛性FR-4ガラスエポキシ樹脂材料で作られ、基板の両側に追加の銅箔層を積層して、ほとんどの用途の要求を満たす。

半フレキシブル回路基板の主な特徴はその柔軟性であり、これにより、デジタル制御ユニット（DCU）、電子制御モジュール（ECM）などの高温を伴う自動車応用に最適になる。これらのプレートは、損傷や変形することなく150℃までの温度に耐えることができる。

3.設備

ウェアラブルデバイスがますます流行しており、スマートウォッチやフィットネストラッカーが人気の例です。ウェアラブルデバイスは、通常、身につける小型バッテリ給電デバイスである。剛性フレキシブルPCBと半フレキシブルPCBはウェアラブルデバイスに使用され、剛性フレキシブルはスマートウォッチではより一般的であるが、半フレキシブルはフィットネストラッカーではより一般的である。これは、剛柔は曲げ力に耐えることができ、これは物体と衝突したときに衝撃を受けることができるスマート時計を必要とするために重要であり、半柔は体に合わせて曲げられるウェアラブルデバイスを必要とするのに適しているからである。

4.スマートフォンとノートパソコン

半フレキシブルpcbは、PCBが曲げを必要とするが曲げない用途に一般的に使用される。例えば、半フレキシブルpcbは、一般にフレキシブルなハイエンドスマートフォンおよびタブレットシステムを表示するために使用される。これらの装置では、薄い半可撓性板がディスプレイの背面に直接積層されている。これにより、ディスプレイが折り曲げられたり曲がったりしても折れないようにすることができます。半可撓性プレートは、極めて高い柔軟性を必要としない場合にも使用することができる。例えば、これらは、多数のノートパソコンやディスプレイなどの剛性フロントパネルを有する装置の背面に使用することができる。

科学技術の進歩に伴い、半フレキシブルpcb技術も進化している。

材料技術の進歩：新型フレキシブル材料の開発に伴い、半フレキシブルpcbの性能と耐久性はさらに向上する。例えば、極薄材料と高耐温材料の応用は、極端な環境下での使用範囲を広げるだろう。

製造プロセスの改善：新しい製造技術の導入は半可撓性pcbの生産効率と品質を高める。例えば、レーザー切断及び高精度印刷技術の進歩により、フレキシブル領域のパターニング精度が改善される。

インテリジェント化と統合化：モノのインターネット（IoT）とインテリジェントデバイスの発展に伴い、半可撓性pcbはより広範な応用シーンで役割を果たす。将来の設計では、変化する市場ニーズに対応するために、統合化とインテリジェント化がさらに重視されます。

環境保護と持続可能な発展：環境保護と持続可能な発展は半柔軟性pcbの設計と製造の重要な考慮要素になる。環境に配慮した材料の開発と生産プロセスの改善により、環境影響を低減することは、将来の発展の重点となるだろう。

要するに、半フレキシブル回路基板は剛性と可撓性の優位性を結合した回路基板技術として、各分野で重要な役割を果たしつつある。技術の進歩と応用ニーズの増加に伴い、半フレキシブル回路基板は引き続き電子製品の設計と製造の発展を推進し、将来の電子機器により多くの可能性を提供する。