プリント回路基板業界では、従来のリジッド回路、フレキシブル回路、高速・高周波用回路、高密度相互接続(HDI)の4種類の銅被覆回路を製造している。伝統的なフレックス回路は、主に層数が少なく、柔軟性が高く、静的だけでなく動的な動きのある用途にも使われるため、人気があります。

また、多層リジッドPCBにフレキシブル回路を接合できるリジッドフレックス回路もある。概念的には、フレックス回路層を内蔵した多層プリント基板のようなものだ。通常、FR-4タイプの材料がリジッド領域を形成し、ポリイミドベースの材料がフレックス層を構成する。リジッド・フレックス回路は、消費者にとっては非常に便利なものだが、メーカーにとっては信頼性や製造上の問題から問題視されていた。しかし現在、メーカーはリジッド・フレックス技術を微調整し、信頼性と製造上の問題に対処できるようになった。その結果、リジッド・フレックスを効率よく、優れた信頼性で製造できるようになった。

リジッド回路とフレックス回路の素材と構造の違い

フレキシブル回路に使用される材料の特性は、一般的な最終用途には最適です。しかし、すべての材料がそうであるように、フレックス回路用の材料もまた、高い熱膨張係数(CTE)、低い熱伝導性、比較的高い吸湿性、低い放熱係数などの潜在的な制限特性を有している。メーカー各社は、フレックス回路を構成するために、幅広い接着剤とポリイミドフィルムを特定の組み合わせで使用することで、これらの問題に対処している。

一般的なフレキシブル回路材料は、高周波数での性能という大きな問題を抱えている。これには2つの基本的な理由がある。第一に、リジッド回路とは異なり、フレキシブル回路はベース誘電体にガラス補強を持たない。むしろ、さまざまなグレードのポリイミドを誘電体として使用し、柔軟性と機械的完全性の両方を実現している。

つ目の理由は、フレックス回路では外層を覆うためにソルダーレジストを使用しないことだ。ソルダーレジストはもろい物質で、曲げると割れてしまう。その代わり、フレックス回路の側面は接着剤で覆われ、コンフォーマルコーティングとしてカバーレイと呼ばれる。さらに、銅クラッドフレックスコアは、ボンドプライと呼ばれるポリイミド層の両面で接着されます。

以上のことから、フレックス回路の誘電体が異なるだけでなく、ベースとなる誘電体を構築するプロセスもリジッドPCBで使用されるものとは異なります。製造中、誘電体は大きなロールのコーティング・フィルムで作られ、銅へのラミネートは別の工程で行われます。このプロセスでは、100 µmの範囲で非常に安定した厚さのキャストフィルムが可能です。