補強材は、多くのフレックス設計で一般的な要件です。定義上、回路基板の補強材は機械的な支持機能を提供し、設計の電気回路図の一部ではありません。
大半の用途において、補強材の要件は以下のカテゴリーの1つまたは両方に該当します:
- コンポーネントやコネクターをサポートするために、局所的に剛性を高める。
- ZIFコネクタの仕様に適合させるか、または曲げ部分をあらかじめ定義された位置に制限するために、特定の領域でフレックス回路の厚みを増加させる。
部品を支える剛性補強材
多くの場合、補強材は、部品やコネクタが取り付けられるフレックス回路に局所的な剛性領域を形成するために使用されます。これはまた、部品のはんだ接合部の完全性を損なう可能性のある部品領域内または隣接領域で回路が曲げられるのを防ぎます。
フレキシブルPCB用FR4スティフナー
補強材に使用される最も一般的な材料は FR4 です。メッキスルーホール(PTH)部品に補強材を使用する場合、補強材は、フレックス回路のはんだパッドにアクセスできるように、部品が挿入されるフレックスの同じ側に配置する必要があります。FR4 の補強材はまた、部品取り付けの目的で使用されるパッドやメッキ穴などの銅の特徴を持つことがあります。
その他の補強材
一部のフレキシブル回路設計では、ステンレス鋼やアルミニウムなどの代替材料が利用可能です。これらは通常、ヒートシンクや剛性を必要とするアプリケーションに使用されますが、部品のコストが大幅に増加するため、必要な場合にのみ使用する必要があります。
厚みを増すために補強材を使う
ポリイミド補強材は、フレックス回路が差し込まれるZIFコネクターが指定するコンタクトフィンガーの厚さ要件を達成するための最も一般的な方法です。一般的な厚さ要件は0.3mmまたは0.2mmです。この厚さは、コネクタの仕様に従ってフィンガー部分のみに薄いポリイミド層を追加することで達成されます。
ZIF補強材の必要性を排除しようとして「より厚い」フレックスPCBを設計することは推奨されません。これは、必要な柔軟性や曲げ信頼性を持たない過度に厚い部品になり、はるかにコストが高くなります。ZIFコネクターはフィンガーエリア幅の寸法公差が厳しいため、この用途には熱接着ポリイミド補強材しか使用できません。
ZIFコネクタ用スティフナーは、フレックス回路設計の片側または両側に取り付けることができます。サプライヤーがフレックス設計を確認し、適切なコネクター仕様を満たしていることを確認できるように、部品データ/図面にZIFコネクターの品番を含めることを推奨します。
概要
フレックス回路補強材の目的は、設計に重要な機能を追加することであり、非常に幅広い組み合わせで構成することができます。すべてのスティフナータイプは、フレックスPCB設計で組み合わせることができます。補強材の機能の機械的性質は、リジッドプリント回路基板とは大きく異なるフレックス設計の分野の一つです。これは、完成部品がお客様の要求を満たすよう、お客様が設計サポートを必要とする重要な分野です。