PCB Blog - フレキシブルPCBの製造

フレキシブルPCBには、優れた柔軟性、相互接続の削減、軽量化、コスト効率、信頼性の向上など、多くの優れた利点があります。フレキシブルプリント基板の製造プロセスはフレキシブルPCBの品質を決定するので、ここでは初心者のために詳細なプロセスを紹介します。

フレキシブルPCB製造プロセスとは？

フレキシブルPCB製造プロセスは、回路レイアウトの設計、適切なフレキシブル材料の選択、および銅箔層の適用に関する。フレキシブルPCBの製造過程では、まずフレキシブルPCB基板にレジストを塗布し、フォトマスクを介して紫外線に曝露し、回路パターンを形成する。そして銅をエッチングして、私たちのデザインが残した痕跡を残します。次はドリル穴とメッキ穴で、保護層を塗布して硬化します。最後に、抵抗溶接と表面処理を行い、耐久性と溶接可能性を高める。信頼性の高いフレキシブルPCB製造プロセスは、高品質フレキシブルPCB出力を保証し、その後のパフォーマンスの高品質な表示を保証します。

フレキシブルPCB製造プロセスは剛性とは異なる。PCBは、可撓性PCBの製造には追加のステップ及び専用装置が必要であるため、これらは可撓性材料の流動に必要である。

1、設計とレイアウト

フレキシブルPCB製造プロセスの第一歩は、フレキシブルPCB回路設計を作成することである。これは、Altium Designer、Eagle、KiCadなどの専門ソフトウェアを使用して、回路自体の詳細なレイアウトを作成することによって実行されます。

2、材料の選択

通常、必要な柔軟性レベルや動作温度範囲など、プロジェクトの要件に応じて適切な材料を選択します。

一般的なフレキシブル基材には、ポリイミド（PI）やポリエステル（PET）などがある。基材の選択は、耐熱性、耐化学性、柔軟性などの回路基板の性能に直接影響する。基材表面は通常、銅箔との接着力を高めるためにコーティング処理される。

3、銅回路の製作

設計が完了し、材料の選択が完了したら、フレキシブルPCB製造プロセスの次のステップは、銅層に回路パターンを印刷するために銅層をプリンタに入れることです。

フォトリソグラフィ法は、フレキシブルPCBの製造過程で一般的に使用される方法である。フォトレジストを銅層上に堆積させ、フォトマスクを用いて特定の設計を行った。エッチング中に紫外線をさらに導入する。

エッチング：エッチングは化学的方法により余分な銅層を除去し、設計された回路パターンだけを残す。一般的なエッチング方法には、化学エッチングとレーザーエッチングがあります。エッチング後、回路の配線形状が得られる。

4、積層

積層及び硬化はフレキシブルPCB製造プロセスの別の重要なステップである。フレキシブルPCB基板（典型的にはポリイミド）は、層数に応じて銅板、または銅板に積層される。2つの材料を結合する方法は異なる場合があります。従来、接着剤が使用されている。これはアクリル酸又はエポキシ樹脂であるもよい。

ポリイミド及び銅板を積層するための現代的な方法としては、化学堆積又はスパッタリングが挙げられる。これを粘着性積層と呼ぶ。フレキシブルPCBメーカーはプリラミネートフィルムの購入と使用を選択する可能性があることに注意してください。

回路パターンを印刷した後、フレキシブルPCB製造プロセスの次のステップはプリント基板に穴をあけることである。技術的には、これらの穴はPCBの各層を接続する貫通穴である。一部のコンポーネントのベースとしても使用されます（将来）。フレキシブルPCBでは、所望の精度と材料の脆弱性のため、フレキシブルPCBの製造過程でレーザードリルを用いてドリルする。

5、金属化

その後のフレキシブルPCBの製造過程において、壁と合金金属表面との正しい接続を得るために、金属化を行うべきである。このプロセスには、次の2つのステップがあります。

シャドウ/ブラックホール：めっきプロセスを補助するために、穴の壁全体に導電性トナーが分布しています。

化学めっき：この過程で、銅は不活性化学的に孔壁とともに回路基板表面に吸収される。

6、抵抗溶接層の応用

ソルダーレジスト層応用はフレキシブルPCB製造プロセスにおけるPCB保護の重要なステップである。ソルダーレジスト層は基本的にはポリマーコーティングであり、PCBの表面全体に塗布されているが、素子溶接箇所を除く。ソルダーレジスト層はPCBの機械的強度を高めることもできる。

7、表面処理

回路パターンが決定されると、酸化を防止するために裸の銅マットを表面処理する必要がある。

フレキシブルPCBの最も一般的な表面処理には、

沈金：銅マットの上に薄い金を被覆し、優れた溶接能力と耐食性を提供する。

浸漬スズ：この過程で、銅製パッドに薄いスズが堆積します。スズは良好な溶接能力を持ち、しかもコストは金より低い。

酸化防止膜：銅マットには酸化を防止し、溶接性を維持するための保護膜が塗布されている。

フレキシブルPCBの製造過程における表面仕上げの選択は、具体的な状況に応じて決定された用途と予想される性能である。

8、スクリーン印刷

スクリーン印刷はフレキシブルPCBの製造過程において無視できない別のステップである。フレキシブルプリント配線板をスクリーン印刷機に入れ、インクジェットで所望のパターンを印刷し、印刷したスクリーンをベーキングした後、インクは十分に硬化し、フレキシブルPCB表面に接着した。

9、輪郭カット

回路基板を最終的な形状と寸法に切断すると、フレキシブルPCBの製造プロセスが完了します。一般的に使用される2つの方法は、

型切り：これは油圧プレスと金型セットを使用して直線エッジ輪郭を作成するプロセスであり、フレキシブルPCBは経済的で効率的で大量の方法で切断されているためである。

ドロップカッター：パンチカッター（所望の形状に折り曲げられた長刀片）は、機械を使用せずに手動で非標準またはカスタム形状を形成する必要がある場合に使用されるツールです。フレキシブルPCBの製造過程では、これらの機械は一般的に小ロットまたはプロトタイプの製造に使用される。

10、検査とテスト

曲げが完了する前にPCB製造プロセスでは、フレキシブルプリント配線板を切断して検査、テストし、梱包して顧客に出荷します。

一般的には、開放及び短絡試験、AOI検査、ミクロスライス検査及び目視検査は、フレキシブルPCB製造プロセス全体の後に行われ、その後包装される。

材料の選択から設計と製造まで、フレキシブルPCB製造プロセスは、プロジェクトの成功を確実にするために専門知識と協力を慎重にバランスさせる必要があります。