フレキシブルプリント基板の応用三大分野
キーワード: リジッドフレックスプリント基板、リジッドフレキシブルプリント基板メーカー
主に、フレキシブルプリント基板技術の普及は、近年、民生用医療電子機器、複雑な高密度相互接続（HDI）デバイス、ウェアラブル電子機器などの成長分野におけるその利点により、大幅に増加しています。プリント基板業界のトレンドに関して、企業は常に時代の先を行くよう努めており、そのために必要な情報をクライアント向けに提供しています。この記事では、プリント基板アセンブリとリジッドフレックスプリント基板の製造について幅広い知識を提供します。
まず、基本を説明します。リジッドフレックスプリント基板は、標準的なプリント基板用ラミネート材または標準的なリジッド基板であるFR-4を指します。R-F775材のフレキシブルで薄いプリント基板に、プリント基板アセンブリ工程で貼り付けられます。このフレキシブル部分は、プリント基板アセンブリ工程において、メインのリジッドプリント基板を他のリジッドな子基板に接続するために使用できます。また、形状やスペースの制約を満たすため、あるいは単に製造後に別のデバイス全体に接続するためにも使用されます。
フレキシブルベース材を使用し、フレキシブルカバー層がある場合とない場合がある、コンポーネントとプリント回路のパターン配置は、FPCまたはフレックスプリント基板と呼ばれます。配線を損傷することなく、数百万回の動的曲げに耐え、折り曲げ、巻き付け、自由に曲げることができます。
三次元空間での拡張や移動を可能にし、希望する適用形状に適合させることができるため、フレックスプリント基板は設計の自由度を提供します。フレックスプリント基板は、従来のリジッドプリント基板と比較して、高い電気接続性とコンパクトな性質により、より小さなスペースと軽量を実現します。その利点は以下のように簡潔にまとめられます。
- 軽量かつ小型
- 容易に柔軟で曲げ可能
- 高い信頼性
- 回路の高密度
フレックスプリント基板の用途
フレックスプリント基板は、1960年代に最初に開発された当初、軍事や航空宇宙などの高精度電子製品で使用されていました。冷戦終結後、民生品への応用が始まりました。フレックスプリント基板技術の発展に牽引され、21世紀に入るとその用途は完全に拡大しました。最終製品の薄型化・軽量化のトレンドも拡大しています。
電子製品がより軽く、より小さくなりながらも、より高度な機能を提供するにつれて、フレックスプリント基板の需要は非常に高まっています。フレックスプリント基板の特性は、ポータブル、小型化、多機能化する電子機器のトレンドに適合しています。そのため、民生用電子機器、周辺機器、PC医療機器、車載電子機器、通信製品などに広く使用されています。ここでは、リジッドフレキシブルプリント基板メーカーによる車載電子機器、ウェアラブルデバイス、スマートフォン業界におけるフレックスプリント基板の用途について説明します。
車載電子機器
自動車業界の将来の発展における主流は、新エネルギー車です。従来のラインキャリアと比較して、自動車用ワイヤーハーネスは複雑で比較的重量があります。新エネルギー車の場合、これは継続的に増加する電子部品の数に対応できません。しかし、フレックスプリント基板は、配線を損傷することなく数百万回の動的曲げに耐えながら、設計の自由度を提供します。そのため、ワイヤーハーネスにとって理想的な代替品となります。フレックスプリント基板は、過酷な環境に適した耐久性、耐熱性、高信頼性の特性を車載電子部品に提供します。ギアボックス、LEDカーライト、エンターテイメントシステム、BMS、センサー、ナビゲーション、カーディスプレイ、その他の車載機器に、現在新エネルギー車で使用されています。
自動車エレクトロニクスの可能性は、センサー技術の継続的な発展と革新によりますます明らかになってきています。フレキシブル基板市場の推進力は、重要な成長要因になると見込まれています。
医療用ウェアラブルデバイス
個人の健康管理や診断に使用するために、あらゆる種類の生理学的データを収集するために医療用ウェアラブルデバイスが使用されています。これらのデバイスは、人々に直接装着する際に邪魔にならず快適である必要があり、そのためには製品のコンパクトなパッケージと非常に高密度なレイアウトが求められます。フレキシブル基板は、その高い回路密度と柔軟性という特性により、多くの医療機器をより軽量で、スマートに、そして小型化することを可能にしています。その結果、ウェアラブルモニタリングデバイス、補聴器、腕時計などが広く利用されています。
ウェアラブル電子デバイスの可能性は、COVID-19のパンデミックにおいて医療分野で際立っています。これらは生理学的信号の継続的なモニタリングを可能にします。COVID-19の症状発現前および無症状の症例の早期発見に使用することができます。このようなデバイスの複雑性が増し、かつ小型化が進むにつれて、フレキシブル基板への需要は引き続き成長しています。
OLEDディスプレイ
信号接続の一部として、フレキシブル基板は主にスマートフォンのヒンジ、回転部、折りたたみ部に使用されています。OLEDディスプレイはその代表的なアプリケーションの一つです。OLEDディスプレイは次世代の表示画面であり、有機発光ダイオードと呼ばれています。フレキシブル画面は曲げることができ、より軽く、より薄くなっています。従来の表示画面と比較して、色が豊かで消費電力が低いです。ウェアラブルデバイス、折りたたみ式電話機、湾曲ディスプレイなどの次世代電子製品に広く使用されています。曲げやすく、薄く、軽いという特性からフレキシブル画面を採用する電子製品には、フレキシブル基板がより適しています。
スマートフォンの多機能化
携帯電話ブランドは、消費者の購買意欲を刺激し市場シェアを獲得するために、製品機能を継続的に充実・革新しており、その結果、プリント基板、特にフレキシブル基板への需要が高まっています。携帯電話のバッテリー、LCDモジュール、LCDパネル、ボタン、カメラモジュールには、当初からフレキシブル基板が使用されています。生体認証技術の導入により、顔認識や指紋モジュールの新しいアプリケーションがもたらされ、その後、他の革新的な機能や複数カメラが追加されました。したがって、容積的に制限されたスペースで増加する機能をサポートするためにより多くの電子部品が必要となり、リジッド基板からフレキシブル基板への置き換えが進んでいます。
スマートフォンがより高度な機能を備えて進化し続けるにつれて、フレキシブル基板の使用は増加しています。例えば、iPhoneシリーズでは、アンテナ、電源コード、フラッシュライト、スピーカー、バイブレーター、カメラ、サイドボタン、マザーボード、3Dセンシング、HOMEボタン、タッチ＆ディスプレイモジュール、独立型バックライト、SIMカードホルダー、ヘッドフォン、マイクジャックへの応用がフレキシブル基板によってカバーされています。
結論
将来のエレクトロニクスの主要なトレンドは小型化です。電子機器は、フレキシブル基板の助けにより、その柔軟性を活かして、より軽く、薄く、小さくなっています。自動車エレクトロニクス、ウェアラブルデバイス、民生用電子機器への需要の高まりにより、フレキシブル基板の成長は主に牽引されてきました。このような電子機器の急速な発展により、リジッドフレキシブル基板の技術と品質に対するより高い要求が課せられています。