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FPC(フレキシブルプリント基板)とは
携帯電話、デジタルカメラ、ビデオ撮影機など携帯型エレクトロニクス製品の内部に電子部品を装着するとき、FPCを使うと、製品のサイズや重量を大幅に削減することができます。これらの電子部品は電線と端子によって回路基板上の半田接合部分に半田付けされて電気的に接続されますが、FPCは複数の回路基板どうしの電気的接続、或いはカメラモジュールと回路板やその他の部分との接続に使用されています。

FPCの構造はリジッド回路基板と較べてメリットが多いため、最近はFPC回路結構が重要度を増しています。FPCは軽くて薄く、自由に変形できて、高密度配線が可能であり、三次元空間に接続しても空間的な制約を受けることがありません。伸縮性、軽量さなど、多くの点で、FPCは電子部品実装に優位性をもっており、量産化のもと、FPCのメリットと製造工程の効率化により生産コストを低減させることが可能となります。

FPCの構造
一般的なFPCは、フレキシブル基板の上に配線と接続用のパッドを配し、周辺の回路と接続します。FPC用回路基板は、樹脂ベースと銅箔層を接着層をはさんで粘着したり、熱圧着ラミネートしたりして貼り合せ加工します。回路基板は一層、或いは多層構造、または片面、両面加工ができます。通常の回路基板は多層構造で、絶縁層、粘着層、圧縮層、硬化層などを含んでいます。FPC回路基板のベースは、ポリイミド、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリブチレンテレフタート(PBT)といった工業用プラスチック材でできており、この基材に樹脂系の接着剤を施し、ほとんどの場合は、この上に光ファイバーを固定します。

通常のFPCは線状または帯状で、内部に多くの配線を含んでおり、配線の上に絶縁材でカバーをかけて、自在に変形できる電気回路を形成させると同時に、絶縁層にホールを開けて導電部分を露出させ、ほかの電子部品と電気的に接続することになります。電子部品の設計は、ひとつの集積回路の設計と似通っており、光電開閉など、さまざまな電子部品をFPC上の適切な位置に接続していく作業です。一般的にFPCの両面は絶縁層でカバーされており、配線部分がほかの回路基板と接触するのを防いでいます。

FPCの応用先
FPCは低コストで接続も簡単、占める空間も小さくてすむことから、今ではかなり広い範囲で応用されています。主に、基板と基板の接続、基板と電子チップの接続、チップどうしの接続で、且つ三次元空間での接続など、空間的制約が多い多層リジッド基板装着後の接続に使われています。主な応用先は、ノートブック型PC、携帯電話、PDA、情報端末といったポータブル電子製品。たとえば、LCDとFDD、HDDとの接続、或いはマザー基板とCD-ROMとの接続です。HDDの場合、スピンドルモーターと回転ディスクによる読み取りヘッドドライバー、ボイスコイルモータードライバー、その他の基板などがあり、各読み取りヘッドがFPCリレー端末に接続され、FPCリレーの別の端末がFPCに接続されています。

光学エレクトロニクスの応用範囲がどんどん広がっており、FPCを光ファイバーや電子部品と結合させることの重要さが増しています。これは、FPCに光バスシステムを乗せることで遠隔地にある電子デバイスとの多重通信をサポートすることを意味します。FPCの機能は大きく分けて、配線、プリント回路基板、コネクタ、統合機能システムの四つです。高性能FPCは、電気回路を貼り合せて乗せる、軽くて薄い台といえ、FPC装着の過程で、内部の電気回路がダメージを受けないように確保します。FPCとは接続のための端末をもった絶縁体であり、細長い導体露出部があって、ほかの導電体と接続することができます。一枚のFPC(フレキシブルプリント基板)をリジッドプリント基板と貼り合せ、各基板を相互に接続することで、FPCコネクタをFPC電子回路経由でリジッド基板の電子回路と接続する、或いはケーブル回路と接続することが可能となります。FPCのレセプタクル端子に接続することで、FPCのパターン配線と接続されるわけです。アクチュエーターはFPCをコネクタに固定するシール内に装着し、FPCコネクタは絶縁カバーを施されてリジッド基板にパッケージングされます。

複数のレセプタクル端子を設けるのは、リジッド基板の導体部分と確実に接続するためであり、「ZIF(Zero Insertion Force、挿入時にかかる力がゼロであること)」接続をもってFPCとリジッド基板との電気的インターフェースとします。

FPCの未来
電子部品と接続して電気信号を伝送するFPCは、露光、エッチングなどの工程を経て銅張り積層の電気回路を発展させてきました。IC、抵抗器、キャパシタ、コネクタなどを、エレクトロニクス製品に表面実装されて、最終製品が本来の機能を発揮できるようするパーツです。FPCが軽くて薄い特性をもち、エレクトロニクス製品は軽薄短小化を求められ続けることから、FPC市場にはさらなる成長が見込まれており、逆にいうと、FPC製品の発展がエレクトロニクス製品市場の繁栄を後押しすると言えるでしょう。

 
 
   
   

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