「フレキシブル基板の製造・設計ガイド」
フレキシブルプリント配線板（Flexible printed circuit、以下 FPC）は、軽量で曲げ可能な基板であり、限られたスペースや可動部で電子部品を接続するために設計されています。リジッド基板と比較すると、FPC は折り曲げやねじりが可能で、狭い筐体にも容易に組み込めるため、現代の電子機器に欠かせない存在となっています。
Flex Plus では、FPC の製造、設計、実装までを含むトータルソリューションを提供しています。本ページでは、FPC の構造、材料、製造工程、主要な用途について包括的に解説します。
FPC は、銅箔（17μm、35μm、70μm など）をポリイミドなどの基材に熱圧着または化学的堆積により貼り合わせ、その後エッチングなどの工程を経て形成されます。そのため、FPC はリジッド基板のような固い支持体を持たず、柔軟な材料そのものが配線パターンを支える構造となっています。
Flex Plus では、厚さわずか 5μm の超薄型 FPC の製造にも対応しており、より小型・軽量・高性能を求めるアプリケーションに幅広い選択肢を提供しています。
「フレキシブル基板とは？」
フレキシブル基板（FPC）は、ポリイミド（PI）やポリエステル（PET）などの柔軟なフィルム基材に銅配線をラミネートした構造のプリント配線板です。
この構造により、銅パターンが断線することなく、基板を曲げたり折り曲げたりすることができます。
フレキシブル基板は、省スペース性と高い信頼性が求められるスマートフォン、医療機器、自動車電子機器、航空宇宙システムなどで広く使用されています。
「製品タイプをご覧ください：」
「構造と材料」
フレキシブル基板（FPC）は、主に以下の層で構成されています：
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基材フィルム（PI または PET） – 柔軟性と絶縁性を提供。
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銅箔 – 導電回路を形成。
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接着剤（任意） – 接着型構造で使用。
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カバーライフィルム – パッド用の開口部を残しつつ、銅配線を保護。
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補強材（スティフナー） – コネクタ部や部品実装エリアに機械的強度を付加。
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PSA（感圧接着材） – 他部品への接合時に使用。
フレキシブル基板には、主に2種類の構造があります：
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接着型フレキシブル基板 – 銅箔と PI 層の間に接着剤を使用。コストは低いが耐熱性はやや劣る。
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非接着型フレキシブル基板 – 接着剤を使わず直接ラミネート。ファインピッチや高温設計向けに高性能。
より詳しい設計上の考慮点については、当社の フレキシブル基板設計ソリューション をご覧ください。
Flexible PCB Manufacturing Process
フレキシブル基板（FPC）の製造工程では、寸法安定性とインピーダンスの一貫性を確保するため、各工程で精密な管理が求められます。一般的な工程は以下の通りです：
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基材のカット
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CNC 穴あけまたはレーザー穴あけ
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パターンの露光・エッチング
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めっき（スルーホール／表面）
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カバーライの貼付および硬化
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補強材（スティフナー）や PSA の貼付
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輪郭加工・パンチング
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電気試験および外観検査
各工程では、寸法ずれや銅割れを防ぐため、清浄度、精度、温度管理を徹底する必要があります。
詳細は当社の フレキシブル基板製造工程 ページをご覧ください。
「フレキシブル基板の種類」
Type | Structure | Common Application | Image |
|---|---|---|---|
Rigid-Flex PCB | Combines rigid and flexible layers in one board | Foldable devices, avionics, compact control units | |
Multi-Layer Flex PCB | Three or more copper layers | High-end medical, aerospace, or control systems | |
Double-Sided Flex PCB | Two copper layers connected by plated holes | Automotive sensors, battery packs | |
Single-Sided Flex PCB | One copper layer, simple structure | Printers, cameras, LED strips |
各構造は、それぞれ異なる電気的および機械的特性を提供します。
複雑な3D実装には、リジッドフレックス基板が柔軟部とリジッド部を一枚の基板上で組み合わせて使用されます。
「メリットと制約」
メリット：
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超薄・軽量
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高い柔軟性と曲げ半径
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配線スペースや組立重量の削減
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優れた熱放散性
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可動部や動的接続に適合
制約：
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材料費・治工具費が高め
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製造および実装工程が複雑
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取り扱いに注意が必要（損傷防止のため）
しかし、適切な設計と経験豊富なサプライヤーによる製造により、フレキシブル基板はコンパクト電子機器において比類のない信頼性を提供できます。
「関連リソース」
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彫刻されたフレキシブル基板
これらの FPCB は、特定の機械的または電気的要件に対応するために導体トレースを選択的に薄くしたり厚くしたりする独自の構造になっています。
一般的な彫刻型フレキシブル回路にはピンがあり、スルーホールコネクタになっています。彫刻型端子ピンは内蔵されており、ポリイミド基板の境界を超えて伸びています。これらのピンはフレキシブル基板 の一連の穴に挿入され、はんだ付けさ れます。この回路設計は、一連の表面実装パッドにはんだ付けすることもできます。通常、ZIF コネクタの必要性とコストを削減するために選択されます。
FPCB の用語
スタガードエッチバック / ステップエッチバック
リジッドフレキシブル基板製造の文脈では、「スタッガード エッチバック」または「ステップ エッチバック」は、リジッドフレックス回路基板の銅トレースまたは導電層に制御された深さの変化を作成するために使用されるプロセスを指します。
このプロセスでは、導電層の一部を選択的にエッチングして、基板上のさまざまな場所でさまざまな銅の厚さを実現します。
スタッガード エッチバックの目的は、 リジッドフレキシブル基板の柔軟性と曲げ特性を最適化することです。銅の厚さを変えることで、基板は領域ごとに異なる柔軟性を持つことができ、電気的性能や機械的完全性を損なうことなく、希望の形状に曲げて適合させることができます。
スタッガード エッチバックは、リジッドフレックス回路基板の製造に不可欠な技術です。この技術により、基板はさまざまな機械的要件に対応し、複雑な形状に適合できるようになります。これは、スペースと重量の制約が重要な航空宇宙、医療機器、その他の電子機器などのアプリケーションでよく使用されます。