フレキシブルプリント基板とは?
フレキシブルPCB(フレックスサーキット、フレックスボード、FPC、フレキシブルサーキットボードとも呼ばれる)は、硬いグラスファイバー製ベースではなく、薄く曲げやすいプラスチックフィルム上に作られたプリント基板です。標準的なPCBとは異なり、フレックス回路は曲げたり、折ったり、ねじったりしても壊れません。.
プラスチックフィルムは、ほとんどの場合ポリイミド製です。ポリイミドは高温に耐え、電気を通さず、何千回もの折り曲げにもひび割れすることなく柔軟性を保ちます。.
なぜこれが重要なのでしょうか?なぜなら、すべての機器に回路基板用の平らな長方形のスペースがあるわけではないからです。スマートフォン、イヤホン、スマートウォッチ、医療用インプラント、カメラモジュールなどにはすべて
曲げたり、折り曲げたり、製品と一緒に移動できる電子機器。フレキシブルPCBは、重いケーブルやかさばるコネクタを追加することなく、それを可能にします。.
要するに、デバイスが曲がるなら、回路基板も曲がるはずです。.

当社が製造するフレキシブルプリント基板の種類
フレックスPCBはすべて同じではありません。ここでは、主な4つのタイプとそれぞれの用途をご紹介します:
片面フレックスPCB
片面フレックスPCBは、ポリイミドフィルムの片面だけに銅トレースがあります。製造が最もシンプルで手頃なタイプです。片面フレックスは、カメラが携帯電話のメインボードに接続されるフラットケーブルや、ディスプレイのリボンコネクタなど、回路が比較的単純で、組み立て時に一度だけ曲げる必要がある場合に適しています。.
両面フレックスPCB
両面フレックスPCBはポリイミドフィルムの両面に銅があります。2つの銅層はビアと呼ばれるメッキスルーホールで接続され、これは標準的な両面リジッドPCBと同じ仕組みです。両面フレックスは片面よりも複雑な回路と高い部品密度をサポートします。能力とコストのバランスが良いため、フレックスPCB生産量の約46%を占めています。産業用制御、電源、中複雑ウェアラブルで一般的です。.
多層フレックスPCB
多層フレックスPCBは、ポリイミド構造内に3層以上の銅層を積み重ねます。これにより、非常に複雑な回路、制御されたインピーダンスのトレース、専用の電源/グランドプレーンが可能になり、そのすべてが曲がるボードで実現します。多層フレックスは、シグナルインテグリティと軽量化の両方が重要な高周波RF設計、医療用画像機器、航空宇宙エレクトロニクスで一般的です。.
リジッドフレックスPCB
リジッド・フレックスPCBは、リジッドなFR4セクションとフレキシブルなポリイミドセクションを1枚の基板に組み合わせたものです。リジッド部分は重い部品やコネクタを保持します。フレキシブル・セクションはそれらを接続し、ケーブルなしで狭いコーナーやヒンジを曲げます。これにより、コネクタが不要になり、重量が軽減され、信頼性が向上します。リジッドフレックスは、航空宇宙、軍事、医療機器、折りたたみ可能な家電製品で一般的です。リジッドフレックスの全仕様については、専用ページをご用意しています:
→ さらに読む リジッドフレックスPCB製造
柔軟なPCB製造能力
こちらが私たちが製造可能な製品です。これらの仕様以外のものが必要な場合は、当社のエンジニアリング・チームにお問い合わせください。.
| 仕様 | PCBINQの能力 |
| PCBタイプ | 片面/両面/多層/リジッドフレックス |
| レイヤー数 | 1~10層(フレックス)、最大20層(リジッド・フレックス) |
| 基材 | ポリイミド(PI)-標準;ポリエステル(PET)-低価格オプション |
| 最小トレース幅/間隔 | 0.075 mm / 0.075 mm |
| 最小ビア径 | 0.2mmドリル;0.1mmレーザー(HDIフレックス) |
| 板厚 | 0.05 mm - 0.5 mm |
| 銅の重量 | 0.5オンス~2オンス |
| カバーレイ素材 | ポリイミドカバーレイ; LPIソルダーマスク |
| 補強材 | FR4、ポリイミド、スチール、アルミニウム |
| 表面仕上げ | ENIG、HASL、OSP、無電解銀、硬質金 |
| 最大ボードサイズ | 450 mm × 1,000 mm |
| 最小曲げ半径 | 6×板厚;10×(動的/繰り返し曲げ) |
| 動的屈曲寿命 | 最大100万回の曲げサイクル |
| リードタイム | 7~12営業日 |
| リードタイム | 3~5営業日 |
| 品質基準 | IPC-6013, IPCクラス2 & クラス3 |
| 認定資格 | ISO 9001、UL、RoHS、REACH |
フレキシブルプリント基板に使用される材料とは?
フレックスPCBの材料の選択は、どのように曲がるか、どの程度の熱に耐えるか、そしてどの程度長持ちするかを決定します。ここで知っておくべきことがあります:
ポリイミド (PI) - スタンダード
ポリイミドは、フレキシブルプリント基板の最も一般的な基材です。デュポン社のブランド名で、業界ではこの黄色とオレンジのフィルムをカプトンと呼んでいます。.
ポリイミドは、-269°Cから400°Cの温度まで、溶けたり割れたりすることなく使用できます。はんだ付けにも耐えられます。何年も繰り返し曲げても柔軟性を保ちます。また、天然の電気絶縁体であるため、銅トレースがフィルムを介してショートすることはありません。航空宇宙、医療機器、自動車用電子機器など、信頼性の高いフレックスPCBはほとんどすべて、ポリイミドをベースとしています。.
ポリエステル - 予算別オプション
ポリエステルフィルムはポリイミドよりも安価で、シンプルで低温の用途には問題なく使用できます。トレードオフとして、標準的なPCBはんだ付けの温度には耐えられないため、代わりに導電性接着剤で部品を取り付ける必要があります。PETフレックス回路は、メンブレンキーボード、使い捨て医療用センサー、シンプルなリボンケーブルで一般的です。リフローはんだ付けが必要な場合は、ポリイミドを使用してください。.
カバーレイ - 保護層
カバーレイは、銅トレースの上に接着された外側の保護フィルムです。これはリジッドPCBのソルダーマスクのように機能し、湿気や酸化、物理的なダメージから銅を保護しますが、液体のエポキシではなく、柔軟なポリイミドフィルムでできています。カバーレイの開口部から、部品がはんだ付けされるパッドが露出します。.
スティフナー - 目標剛性
フレックスPCBは、コンポーネントエリアの下、コネクターゾーン、またはボードが平らである必要がある場所など、必要な場所にリジッドセクションを追加することができます。これらの補強はスティフナーと呼ばれます。通常、FR4、ポリイミド、スチール、またはアルミニウムで作られています。スティフナーは基板のフレキシブル部分には全く影響を与えず、曲げ部分は完全にフレキシブルなままです。.
フレキシブルPCBとリジッドPCB - どちらが必要ですか?
どちらもプリント基板です。違いは、その材質と機能です。簡単に並べてみましょう:
| 特徴 | リジッドPCB (FR4) | フレキシブルプリント基板(ポリイミド) |
| 曲げられますか? | 曲げると破損 | 曲げたり折ったりできるように設計されています。 |
| 基材 | FR4ファイバーグラス | ポリイミド(PI)またはポリエステル(PET) |
| 厚さ | 0.6 mm - 3.2 mm | 0.05mm~0.5mm(フレックスゾーン) |
| 重量 | より重い | 最大75%ライター |
| 必要スペース | もっと - 平らで長方形のスペースが必要 | 少ない - 曲線や隙間に入り込みます。 |
| 耐熱性 | 130℃まで(標準FR4) | 400℃まで(ポリイミド) |
| コスト | より低い | 中程度から高い(ケーブルの廃止により相殺) |
| 動的曲げ寿命 | ゼロ - 移動用に設計されていません | 最大100万回の曲げサイクル |
| 最適 | 安定した電子機器:マザーボード、電源装置 | ウェアラブル、カメラ、医療機器、折りたたみ機器 |

どのタイプがお客様の設計に合うか分かりませんか?ガーバーファイルをアップロードしていただければ、当社のエンジニアリングチームが必要なものを正確にお伝えします。.
フレキシブルPCB設計ルール - 基板をレイアウトする前に知っておくべきこと
フレックスPCB設計には、リジッド基板には適用されないいくつかのルールがあります。これらを正しく理解してから
ファイルをお送りいただければ、最も一般的なプロトタイプの失敗モードを避けることができます。.
曲げ半径
曲げ半径は、フレックスPCBが作る最もきついカーブです。きつすぎると銅トレースにクラックが入ります。経験則では
- 静的曲げ:最小曲げ半径=6×板厚。.
- 動的曲げ:最小曲げ半径=板厚の10倍。できれば大きく。.
フレックスゾーンのトレースルーティング
- トレースは曲げ線に平行ではなく、垂直に配線してください。曲げ方向に沿ったトレースは伸び、亀裂が入る可能性があります。.
- 屈曲部ではトレースを広げてください。フレックス領域では、90 度の鋭角コーナーは避けてください。代わりに曲線または45度の配線を使用してください。.
- トレースはフレキシブルエリアの中央に置いてください。中心から外れたトレースは、曲げの際に応力が大きくなります。.
プレースメント経由
- ベンドゾーンにビアを配置しないでください。ビアは剛性ポイントです。屈曲部では応力が集中し、メッキにクラックが入ります。.
- ティアドロップ・ビアはフレックス・ボードのあらゆる場所に配置できます。ティアドロップは曲げ応力を広範囲に分散します。.
補強材とコンポーネントの配置
- コンポーネントをフレックスゾーンに置かないでください。部品は硬いものです。基板が曲がると、はんだ接合部にクラックが入ります。.
- コンポーネント、コネクタ、またはZIFコンタクトのあるエリアの下に補強材を追加します。補強材は、ボードの残りの部分が正常に屈曲する間、それらの領域の剛性を維持します。.
銅カバレッジ
- フレックスゾーンでは、70%以下の銅被覆を使用してください。銅密度が高いと基板が硬くなり、フレックス寿命が短くなります。.
- フレックスゾーンでは、ベタ打ちの代わりにハッチングされたグランドプレーンを使用してください。ゾーンの柔軟性を保ちながら、シールドを維持することができます。.
私たちの 無料DFMチェック ガーバーファイルのアップロード時に、これらの問題をすべて自動的にキャッチします。生産が開始される前に問題にフラグを立てますので、再投稿の手間が省けます。.
フレキシブルプリント基板の価格は?
フレックスPCBの価格設定は、リジッドPCBの価格設定よりも変動します。お見積もりのポイントは以下の通りです:
- レイヤー数 - 片面フレックスボードが最も安価です。レイヤーが増えるごとに、ラミネーションサイクル、材料、処理時間が増えます。多層フレックスは片面よりかなり高価です。.
- 基板サイズとパネル利用率 - ポリイミドフィルムはFR4よりも1平方インチあたりの単価が高い。効率的にパネルを使用するためには、基板を小さくした方が1枚あたりのコストが低くなります。.
- ベンドゾーンの長さ - フレックス部が長いと、より多くのポリイミド材料と製造時の注意が必要になります。.
- カバーレイとLPIソルダーマスクの比較 - ポリイミドカバーレイはフレックスボードの標準です。LPIソルダーマスクよりもコストがかかりますが、より柔軟で耐久性に優れています。ダイナミックに曲がるアプリケーションでは、常にカバーレイを選択してください。.
- 補強材 - 補強材の種類によってコストが異なります。通常、FR4補強材が最も手頃な価格です。.
- 数量 - 注文が多いほど、1枚あたりのコストは低くなります。プロトタイプは、500枚以上の生産に比べ、1枚あたりのコストが高くなります。.
- リードタイム - 通常の7~12日のリードタイムに比べ、3~5日の特急生産は割高になります。.
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エンジニアがフレキシブルPCB製造にPCBINQを選ぶ理由
これが私たちの違うところです:
- 工場直販価格 - 代理店も中間業者もありません。中国の自社工場でお客様のボードを製造します。つまり、より低価格で、お客様の生産チームに直接アクセスできます。.
- ご注文ごとに無料のDFMレビュー - 弊社の自動システムが、生産開始前にお客様のガーバーファイルにフレックス特有の設計上の問題がないかをチェックします。高価な再印刷になる前に、問題にフラグを立て、修正を提案します。.
- 即時オンライン見積もり - ファイルをアップロードして、30秒以内に実際の価格を表示します。営業担当者を待つ必要はありません。メールのやり取りもありません。.
- 最低注文数量なし - プロトタイプ基板5枚または量産基板5,000枚をご注文ください。同じ工場。同じ品質管理。.
- 動的曲げ試験済み - 当社のフレックスPCBは、IPC-TM-650試験方法を用いて1,000,000曲げサイクルの認定を受けています。繰り返し曲げを伴う設計の場合、製造に着手する前にライフサイクル仕様に適合していることを検証できます。.
- IPCクラス2およびクラス3対応 - 最高水準の信頼性が要求される医療、航空宇宙、防衛設計向け。.
- 認証品質 - ISO 9001:2015認証。出荷前に100%電気試験を実施。ULリスト、RoHSおよびREACH対応。.
完全な材料トレーサビリティ - ポリイミドと銅箔のすべてのバッチは、サプライヤーから完成基板まで追跡されます。医療および航空宇宙用途に必要です。.
よくあるご質問
フレキシブルPCBは、薄く曲げやすいポリイミドフィルムで作られたプリント基板です。リジッド基板とは異なり、折り曲げたり、折り畳んだり、ねじったりしても壊れることがないため、ウェアラブル、カメラ、医療機器など、電子機器を曲面や可動スペースに収める必要があるあらゆる製品に最適です。.
片面フレックスPCBは、ポリイミドフィルムの片面のみに銅トレースがあります。両面フレックスPCBは、両面に銅があり、メッキされたスルーホール(ビア)で接続されています。両面はより複雑な回路をサポートしますが、コストは片面より高くなります。.
基材はほとんどの場合、ポリイミド(PI)フィルムで、カプトンというブランド名でよく知られています。ポリイミドは耐熱性、柔軟性、電気絶縁性に優れています。低コストで低温の用途には、ポリエステル(PET)も使用されます。外側の保護層は、ポリイミドカバーレイ(または、あまり要求の厳しくない用途向けのLPIソルダーマスク)です。.