教えて!プリント基板の基礎知識

フレキシブル基板の特徴は?

プリント基板は、大きくリジッド基板とフレキシブル基板の2種類に分類できますが、それぞれ特徴が異なります。リジッド基板は、硬い素材で製造されているため、高い耐久性が特徴のプリント基板です。一方、フレキシブル基板は、柔軟性のある薄いプラスチックフィルムで製造されたプリント基板のことです。

フレキシブル基板は、厚みが12~50μm程度のプラスチックフィルム上に、エポキシ樹脂などで接着層が形成されており、さらにその上に12~50μm程度の厚みの銅箔を張り合わせた構造をしています。また、基板表面は配線パターンを保護するために、カバーレイと呼ばれる絶縁フィルムなどで覆われています。

フレキシブル基板は薄いフィルム状であることに加えて、柔軟性があるため、折り曲げることができるのが最大の特徴です。また、折り曲げても電気的特性が変わらないという特徴もあるため、ノートパソコンの蝶番やプリンターのヘッドなど電子機器の可動部に使用されています。さらに、電子機器内の狭い隙間への配線や立体的な配線が可能であることに加えて、リジッド基板に比べて軽量なので、電子機器の小型化や薄型化、軽量化に欠かせないプリント基板になっており、幅広い電子機器に使用されています。一方で、リジッド基板に比べると高コストであることがデメリットです。しかし、そもそもリジッド基板は電子部品の搭載と、それらの配線が主な使用目的ですが、フレキシブル基板は配線ケーブルが主な使用目的となり、それそれ使用目的が異なるため、これらの価格が単純比較されることは稀です。

フレキシブル基板に使用されるプラスチックフィルムの素材としては、ポリイミドやPET(ポリエチレンテレフタレート)などの種類が挙げられます。ポリイミドは、フレキシブル基板のベースフィルムとして最も使用されており、耐熱性や絶縁性などに優れた素材です。しかし、吸湿しやすいことや、ガスバリア性が低く、空気中の酸素や水分を通しやすいというデメリットがあります。

一方、PETは低コストであることが最大のメリットで、ポリイミドと比べると約1/100程度のコストで入手可能です。
また、ガスバリア性が高く、吸湿しにくいという特徴もあります。しかし、耐熱性が低いというデメリットがあり、通常のハンダは使用不可で、低温ハンダを使用する必要があります。このように、素材によって一長一短あるため、使用用途や環境などを考慮してベースフィルムの素材を選択することが重要です。

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