フレックス回路の使用

設計者は、他のタイプのPCBを使用することが不可能であるところに合うようにフレックス回路を形成します。フレックス回路は、通常のPCBと丸型ワイヤを組み合わせたものであると考えることができますが、個々の利点はあります。フレックス回路を使用すると、通常のPCBの精度、密度、および再現性を維持しながら、パッケージングジオメトリに無限の自由度を実現できます。

フレックス回路は、一般的にワイヤーハーネスを交換するために使用されます。これにより、1回の操作で複数のコネクタ、ケーブル、ハードボードを単一のフレックス回路で置き換えることができます。組み立てはワイヤを色分けして束にまとめる必要がなくなるため、はるかに速く進みます。量産レベルは上がりますが、設置コストは下がります、そして組み立て中の不良や稼働中の失敗の可能性は低くなります。

ワイヤーハーネスをフレックス回路に交換することは、ワイヤー引き回しの再現性を高める。ワイヤ配線中のエラーを排除し、不良品の除去、手直し、およびテスト時間を削減します。平らなフォイル導体は同じ断面積の丸いワイヤよりも熱を放散し、より多くの電流を流すことができるので、接続はより堅牢です。設計者がフレックス回路内のより均一な導体パターンを決定するにつれて、インピーダンス、クロストーク、およびノイズがよりよく制御されるようになる。

さらに、フレックス回路を使用すると、従来の配線のスペースおよび／または重量を最大７５％削減することができる。ワイヤーハーネスの使用と比較して、フレックス回路の繰り返し発生するコストはより低いです。フレックス回路は振動や衝撃に対する耐性が高いため、修理や交換のためのコストは、ハードボードの場合と比較してはるかに低くなります。さらに、接着補強材を必要な領域に配置することによって、表面実装部品をフレックスボードに簡単に取り付けることができます。

リジッドフレックス回路の利点

フレキシブル回路はリジッドPCBよりも優れた利点を提供しますが、設計上の考慮事項も増えます。

総所有コストについて設備全体を検討する場合、リジッドフレックス回路の使用は、それが最大数の部品に取って代わるという事実において有利である。ボードの両面に表面実装部品を実装できるだけでなく、リジッドフレックス回路により、弾性フレックス領域の最高の機能と抵抗性のある剛性領域を統合することが可能になり、それによって最高の性能と最大の耐振動性を提供します。それぞれの利点を維持しながら、剛性領域とフレックス領域の間のスムーズな移行を提供するため、この組み合わせは、高い質量を持つコンポーネントをマウントする場合に最適な選択肢です。

HDIバックアップ

多層PCBの初期設計における最も重要な側面の1つは、適切なスタックアップを定義することです。これは、特に標準的な積層スタックがコストと性能目標の観点から不適切である場合に、複数のピン数のBGAを持つ大規模で高密度のPCBには不可欠です。 HDIスタックアップは、適切に設計されていれば、多数のレイヤに代わる実行可能な方法であり、低コストと高性能を提供します。

ピン数の多いBGAを備えたボードの場合、3種類のスタックアップがあります。貫通ビアによる標準積層、ブラインドおよび埋め込みビアによる順次積層、およびマイクロビアによるビルドアップです。これらのうち、HDIボードは主にマイクロビアを使用したビルドアップを使用しています。

  1）ビアとトレースのフィーチャサイズが小さいため、配線密度が高くなり、レイヤ数が少なくなります。

2）マイクロビアパターンをより効果的に使用することができ、それによって配線のためのより多くのチャネルが開かれ、潜在的により少ない層につながる。

3）ピッチが0.8 mm以下の複数の大型BGAを使用して設計するには、これが唯一の実用的な方法です。

4）高密度基板で最も低コストです。

5）適切な積層構成を定義すると、信号と電力の整合性が向上します。

6）RoHS指令に適合する必要がある工程に適した材料。

7）より低いコストでより高い性能を得るために新しい材料が入手可能であるが、これらの新しい材料は他のタイプのラミネーションには適していないかもしれない。

著名なPCBメーカーは、16層のHDI PCBスタックアップを定義しています。この場合、ボード全体の厚さはわずか66±7ミルです。これにはシーケンシャルビルドアップ（SUB）が必要で、レーザーで穴を開けたマイクロビアがあります。

コストの影響

フレキシブル回路はリジッドPCBよりも高価ですが、コストは一般にレイヤ数とともに上昇します。したがって、コストを最小限に抑えるためにオプションを検討する必要があります。例えば、2つの2層回路は1つの4層回路を使用するよりも安価になることがあります。

他の要因がフレックス回路を支持して全体的なコストを下げるかもしれません。例えば、フレキシブル回路を折り畳むことができると、スペースと層を節約できます。状況に応じて、プロジェクト評価に費やされる時間は、全体として大幅な節約につながる可能性があります。

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