リジッドフレックスPCBとフレックスPCB：材料、DFM、コストへの影響

フレックスおよびリジッドフレックスプリント基板（ PCB）は、柔軟性、軽量素材、耐久性など、リジッドPCBに比べて様々な利点を備えています。フレックスPCBとリジッドフレックスPCBは曲げたりねじったりできるため、スペースと重量の最適化が求められる小型軽量の電子製品に最適です。しかし、これらのタイプのPCBは一般的にリジッドPCBよりも高価です。コストを削減するには、いくつかの戦略があります。まず、リジッド、フレックス、リジッドフレックスPCBの素材とその関連コストの基礎を理解することが重要です。さらに、PCBのコストに影響を与える可能性のある、製造を考慮した設計（DFM）の重要な考慮事項があります。これらの要素を考慮することで、性能や信頼性を犠牲にすることなく、コスト効率の高いフレックスおよびリジッドフレックスPCBを設計できます。

フレックス PCB とリジッドフレックス PCB とは何ですか?

フレックスPCB（フレックス回路とも呼ばれる）は、ポリアミドなどの透明ポリエステルフィルムを薄い銅板に積層し、その後エッチングで除去することで、特定のPCBパターンを残して作られます。これらの回路は、特定の形状に完全に曲げることができます。リジッドフレックスPCBは、リジッドPCB材料とフレキシブル回路を組み合わせたもので、両方の利点を兼ね備えています。フレックスPCBとリジッドフレックスPCBは、一般的にリジッドPCBよりも高価ですが、他の方法でコスト削減に貢献します。これらの基板は、必要な材料が少なく、組み立てが迅速であるだけでなく、設計の柔軟性というさまざまな利点も備えています。

リジッドフレックスPCBとフレキシブルPCBのコスト要因

プリント基板（PCB）の製造コストは、必要な製造工程数と使用する材料に大きく左右されます。そのため、最も大きなコスト要因を把握することで、性能とコストの要件を満たしつつ、より経済的な基板を設計することが重要です。設計を最適化し、層数、基板サイズ、回路の複雑さといった要素を考慮することで、品質や機能性を損なうことなく製造コストを削減できます。さらに、費用対効果の高い材料を選択し、競争力のある価格設定ができる信頼できるPCBメーカーを見つけることも、全体的な生産コストの削減につながります。

最も影響力の少ない

PCBの製造コストを低く抑えるために、PCBのコストにほとんど影響を与えない要素がいくつかあります。具体的には以下のとおりです。

1. ルーティング: ルーティングが複雑になると、より高い精度が求められるため、製造コストが増加します。
2. パネルの厚さ: 一般的に、より薄く、より一般的なパネル サイズを選択するとコストを節約できます。
3. ビアプラギング：ビアを樹脂またはソルダーマスクで完全に埋め込むには、製造工程に追加の工程が必要になります。ビアプラギングの回数を減らすことができれば、コストを削減できます。
4. 張力緩和: 張力緩和とそれに関連する材料の必要性を制限すると、コストを節約できます。
5. 接着剤：PCBでは、補強材を基板に接着するために、接着剤付きまたは接着剤なしのコアを使用できます。最も手頃な接着剤は補強材によって異なりますが、接着剤なしの材料の方が全体的に高価です。

より影響力のある

構造を維持し、コストを抑えるために、フレックス PCB またはリジッドフレックス PCB に関して考慮すべき要素は次のとおりです。

• アスペクト比：PCBの厚さとドリル穴の直径のアスペクト比が大きいほど、穴内部のめっきコストが増加する可能性があります。ドリル穴を大きくするか、PCBのサイズを小さくすることで、めっきに適した比率を見つけることができます。
• ドリル穴の数とサイズ: ドリル穴が多すぎたり小さすぎたりすると、追加の労力と精度が必要になり、PCB のコストが増加する可能性があります。
• トレースおよびスペースのサイズ: トレース/スペースが狭いと、PCB の複雑さと価格が増加する可能性があります。
• 補強材：補強材やリジダイザーを使用すると、追加の材料が必要になるためコストが増加する可能性があります。FR4を材料として選択すると、ポリイミド、アルミニウム、ステンレス鋼よりもコスト効率が高くなる可能性があります。
• ボタンまたは選択的なめっき: あらゆる種類のボタンまたは選択的なめっきは、複雑さが増すため、PCB の価格を上昇させます。
• 制御されたインピーダンス: 制御されたインピーダンスを選択すると、追加のチェックとクーポンにより多くの労力と材料が必要になるため、コストが増加する可能性があります。
• 環状リング: ビアとの信頼性の高い接続を確立するために適切なサイズの環状リングを選択すると、特大サイズのリングに余分な費用がかかるのを防ぐことができます。

最も影響力のある

最後に、次の要因が PCB のコストに大きく影響します。

1. 高度なテクノロジー: PCB に高度なテクノロジーを選択すると、コストが増加します。
2. 埋め込みビア：埋め込みビアを組み込むには、より多くの穴あけ、めっき、積層が必要となり、コストが上昇する可能性があります。さらに、より高価な材料が必要になる場合もあります。
3. 層数が多い: フレックス PCB の層数が増えると、積層の複雑さが増し、より多くの時間、材料、専門知識が必要になるため、コストが増加します。
4. パネルの稼働率：メーカーは通常、パネル単位で価格を設定するため、最も重要なコスト要因はパネルの稼働率です。パネルあたりの部品数を最大化することで、コスト削減につながります。
5. 選択的めっき: 選択的めっきのプロセスは時間がかかり、材料の無駄が生じるため、PCB のコストが増加する可能性があります。
6. 二重表面仕上げ: 複数の表面仕上げを使用すると、プロセスが複雑になり、PCB のコストが増加する可能性があります。

フレックス基板とリジッドフレックス基板のコストのトレードオフ

これまでに説明した要因は、PCB設計のコストを押し上げる重要な要素ですが、低コスト設計に伴うトレードオフも考慮することが重要です。PCB設計の経済性を検討する際には、以下の要因に留意する必要があります。生産パネルの配置：PCBを生産パネルにどのように統合するかを検討することが重要です。適切な配置は、材料の利用率を最大化し、廃棄物を最小限に抑えるのに役立ちます。接着性と信頼性：接着ボードは一般的に安価ですが、ビアスタックにアクリル樹脂を追加すると、特に高温または高ストレス環境ではボードの信頼性に影響を与える可能性があります。配線幅と間隔：層を追加する前に、トレースの幅と間隔を狭めることができるかどうかを検討してください。これにより、1つの層に多くの配線を詰め込むことができ、価格を最小限に抑えることができます。ただし、これらの変更が最終製品にどのような影響を与え、パフォーマンスに悪影響を与える可能性があるかを検討してください。全体的に、フレックスまたはリジッドフレックスPCB設計のコスト削減は、層数を最小化し、材料の厚さを減らし、材料を慎重に選択することで実現できます。ただし、トレードオフと最終製品のパフォーマンスと信頼性に対する潜在的な影響を考慮することが重要です。

フレックスおよびリジッドフレックスPCBについて詳しく見る

フレックス基板とリジッドフレックス基板は、多くのプロジェクトにメリットをもたらす独自の設計オプションを提供します。コスト上昇要因を考慮し、効率性と信頼性を最優先する設計選択を行うことで、コストを抑えながら高品質な基板を作成できます。フレックス基板またはリジッドフレックス基板の設計についてご質問がございましたら、Sprintpcbのチームがお手伝いいたします。ISO 9001認証取得企業として、フレックス基板やリジッドフレックス基板を含む、幅広い高品質ベア基板を提供しています。今すぐ当社のラインナップをご覧いただき、お客様のプロジェクトをどのようにサポートできるかをご確認ください。