FPC（柔軟な印刷回路）サプライヤーとして、私はFPCがさまざまな電子デバイスで果たす重要な役割を直接目撃しました。 FPCは、スマートフォンやタブレットから医療機器や自動車電子機器まで、幅広いアプリケーションで使用されています。このブログでは、高品質で信頼性の高い製品の作成に役立つFPCの重要な設計ルールをいくつか共有します。
1。材料の選択
材料の選択は、FPC設計の基本です。基本材料は、通常、ポリイミド（PI）などの柔軟な誘電体であり、優れた熱安定性、耐薬品性、および機械的柔軟性を提供します。銅は、電気伝導率が高いため、最も一般的な導体材料です。材料を選択するときは、FPCの動作環境を検討してください。たとえば、FPCが高温環境で使用される場合、高温度耐性ポリイミド膜を選択する必要があります。また、銅層の厚さは、電流容量に影響します。より厚い銅層は、より高い電流を処理できますが、FPCの柔軟性を低下させる可能性があります。
2。トレースデザイン
- トレース幅と間隔：トレース幅は、トレースを運ぶ必要がある電流の量によって決定されます。 IPC標準によれば、1オンスの銅層の場合、10ミルのトレース幅は、電流の約1アンペアを安全に運ぶことができます。ただし、高い周波数アプリケーションでは、皮膚効果が有意になり、実際の電流 - キャリカル容量が異なる場合があります。トレース間隔も同様に重要です。トレース間の適切な間隔は、クロストークと短い回路を防ぐのに役立ちます。一般的な経験則は、製造プロセス能力とアプリケーション要件に応じて、5〜10ミルの最小トレース間隔を維持することです。
- トレースルーティング：トレースをルーティングするときは、鋭い角を避けてください。鋭い角は、信号の反射を引き起こし、機械的応力濃度のリスクを高める可能性があります。代わりに、トレース幅の少なくとも0.5倍の半径で丸い角を使用します。さらに、特に高周波数回路では、信号の損失と干渉を減らすために、可能な限り短く、特に高周波回路で痕跡を保つようにしてください。
3。レイヤースタック - アップデザイン
FPCには、シングルレイヤー、ダブルレイヤー、またはマルチレイヤー構成を持つことができます。マルチレイヤーFPCでは、適切なレイヤースタック - アップデザインが重要です。電力と地上飛行機は互いに隣接して、良好な電磁シールド構造を形成する必要があります。これにより、電磁干渉（EMI）が減少し、FPCの信号の完全性が向上します。また、回路の複雑さと利用可能なスペースに基づいて、レイヤーの数を慎重に考慮する必要があります。レイヤーが多すぎると、コストと製造の難易度が高まる可能性がありますが、必要な痕跡をすべて収容できない場合があります。
4。デザイン経由
VIAは、多層FPCで異なるレイヤーを接続するために使用されます。 VIAのサイズとタイプは、重要な設計要因です。より小さなViasはFPCのスペースを節約できますが、耐性が高い可能性があり、製造がより困難です。盲目的で埋められたVIAを使用して、レイヤースタックを最適化します。FPCの全体的なサイズを削減しますが、製造コストも増加します。 VIAを設計するときは、適切にメッキされていることを確認して、良好な電気伝導率を提供します。また、FPCの端の近くにVIAを配置しないでください。これは、亀裂によって引き起こされる可能性があるため、機械的ストレスが高い領域に配置されません。
5。デザインを曲げて折ります
FPCSの主な利点の1つは、柔軟性です。ただし、不適切な曲がり角と折りたた設計は、機械的な障害につながる可能性があります。曲げのために設計するときは、最小曲げ半径を考慮してください。最小曲げ半径は、FPCの厚さと使用される材料の種類に関連しています。一般的なガイドラインとして、単一層FPCの最小曲げ半径はFPCの総厚の約5〜10倍ですが、多層FPCの場合、総厚さの10〜20倍です。また、痕跡やコンポーネントの高密度で領域でFPCを曲げることは避けてください。
6。コンポーネント配置
FPCへの適切なコンポーネント配置は、電気性能と機械的信頼性の両方に不可欠です。コンポーネントは、それらを接続するトレースの長さを最小限に抑える方法で配置する必要があります。これにより、信号の損失と干渉が減少します。また、コンポーネントの熱散逸要件を検討してください。コンポーネントがかなりの量の熱を生成する場合、換気が良好なエリアまたはヒートシンクの近くに配置する必要があります。さらに、コンポーネントがFPCに適切に固定されていることを確認して、曲げや振動中にそれらが緩むのを防ぎます。
7。製造可能性のための設計（DFM）
製造可能性のための設計は、FPC設計の重要な側面です。設計は、FPCサプライヤーの製造プロセス機能と互換性がある必要があります。たとえば、最小トレース幅と間隔は、サプライヤーのエッチングプロセスの制限内にある必要があります。また、FPCのパネル化を検討してください。単一のパネルに複数のFPCをグループ化すると、製造効率が向上し、コストを削減できます。ただし、パネルレイアウトは、製造後に個々のFPCを簡単に分離できるように設計する必要があります。
8。アセンブリのデザイン（DFA）
DFMに加えて、アセンブリ（DFA）の設計も重要です。 FPC設計は、コンポーネントの配置、はんだ付け、テストなど、アセンブリプロセスを促進する必要があります。たとえば、ピックマシンとはんだ付け機器を配置するために、コンポーネントの周りに十分なクリアランスを提供します。また、FPCの設計テストポイントを設計して、アセンブリプロセス中に簡単に電気テストを可能にします。
リモートコントロールPCB
リモートコントロール用のFPCSに興味がある場合は、リモートコントロールPCB詳細についてはページ。リモートコントロール用のFPCは、信頼できる信号伝送と長期耐久性を確保するために、高精度で設計されています。
結論
FPCを設計するには、電気、機械、製造の原則を包括的に理解する必要があります。これらの設計ルールに従うことにより、さまざまなアプリケーションの高品質と信頼性の要件を満たすFPCを作成できます。当社では、FPCの設計と製造業で豊富な経験があります。信頼できるFPCサプライヤーを探している場合は、調達とさらなる議論のために私たちに連絡することをお勧めします。特定のニーズに合わせた最高のFPCソリューションを提供することをお約束します。
参照
- IPC -2223：柔軟な印刷ボードのセクション設計標準
- 「柔軟な印刷回路：デザイン、製造、アセンブリ」C.パトリック・クーニー