PCB アプリケーションにおける PCB の柔軟性と信頼性設計の概要

フレキシブルプリント基板は、組み立て時や使用時に発生する曲げの種類によって分類できます。 設計には 2 つのタイプがあり、次のように説明されています。

フレキシブルプリント基板は、組み立て時や使用時に発生する曲げの種類によって分類できます。 次のように説明する 2 つの PCB 設計タイプがあります。

1.静的設計

静的設計とは、製品が組み立て工程でのみ発生する曲げや折り畳み、または使用中にほとんど発生しない曲げや折り畳みを指します。 片面、両面、および多層回路基板と同様に、折りたたみ静的設計をうまく実現できます。 一般に、ほとんどの両面およびマルチ基板設計では、折り曲げの最小曲げ半径は、回路全体の厚さの 10 倍にする必要があります。 回路をさらに重ねる（8層以上）と非常に硬くなり、曲げにくくなりますので問題ありません。 したがって、厳密な曲げ半径が必要な両面回路の場合、すべての銅線は、折り曲げ領域で基板フィルムの同じ側に配置する必要があります。 反対側のフィルム被覆を取り除くことにより、折り畳まれた領域は片面回路に似ています。

2.ダイナミックPCB設計

動的回路は、プリンタやディスク ドライバのケーブルなど、PCB 製品のライフ サイクル全体で繰り返し曲げられるように設計されています。 ダイナミック回路の曲げライフサイクルを最長にするために、関連する部品は、中心軸に銅を使用した片面回路として設計する必要があります。 中心軸とは、回路を構成する材料の中心層にある理論面を指します。 銅の両面に同じ厚さの基材フィルムとコーティングを使用することにより、銅箔が正確に中央に配置され、曲げまたは曲げ時の圧力が最小限に抑えられます。

高い動的曲げサイクルと高密度を必要とする複雑な多層設計は、異方性 (z 軸) 接着剤を使用して両面または多層回路を片面回路に接続することで実現できるようになりました。 曲がりは片側を組み付けた所だけです。 動的曲げ領域の外側では、多層独立領域に属します。 この領域は曲げによって危険にさらされることがなく、複雑な配線と必要なコンポーネントを取り付けることができます。

フレキシブルプリント回路は、曲げ、曲げ、およびいくつかの特別な回路を必要とするすべてのアプリケーションに対応できると予想されますが、これらのアプリケーションでの曲げまたは曲げの大部分は失敗します。 柔軟な材料はプリント回路基板の製造に使用されますが、柔軟な材料自体は、特に動的な用途では、曲げたり曲げたりした場合の回路機能の信頼性を保証できません。 フレキシブル プリント回路基板の成形または繰り返し曲げの信頼性を向上させる要因は数多くあります。 完成した回路の信頼性の高い動作を確保するには、設計プロセスでこれらすべての要因を考慮する必要があります。 柔軟性を高めるためのヒントを次に示します。

1) 動的柔軟性を向上させるために、2 層以上の回路には電気めっき基板を選択する必要があります。

2) 曲げ回数は最小限に抑えることをお勧めします。

3) ワイヤは、I 字型のマイクロ結露効果を避けるためにずらして配置し、ワイヤ経路は曲げを容易にするために直角にする必要があります。

4) 曲げ領域には、PCB パッドやスルー ホールを配置しないでください。

5) コーティングの不連続性、めっきの不連続性、またはその他の応力集中を避けるために、セラミック デバイスを湾曲した領域の近くに配置しないでください。 完成したアセンブリにねじれがないことを確認する必要があります。 歪みは、回路の外縁に過度のストレスを引き起こす可能性があります。 打ち抜き時に発生するバリや凹凸は、基板割れの原因となります。

6) PCB 工場フォーミングが優先されます。

7) 曲げ領域では、導体の厚さと幅は変わらないものとします。 導体のネッキングを避けるために、電気メッキまたはその他のコーティングを変更する必要があります。

8) フレキシブル プリント回路に細長い切り込みを入れて、さまざまな木製サポートがさまざまな方向に曲がるようにします。 効果を最大限に発揮させる有効な手段ですが、切開部は裂けやクラックの伸展を起こしやすいです。 この問題は、切開の端に穴を開け、これらの領域を剛性のプレートまたは厚い柔軟な材料または PTFE で補強することによって防ぐことができます (Finstad、2001 年)。 別の方法は、カットをできるだけ広くし、カットの終わりに完全な半円を作ることです. 補強できない場合、PCB 回路をノッチの端から 112in 曲げることはできません。