フレキシブルプリント回路（FPC）積層材料の分析
現代の電子機器において、フレキシブルプリント基板（FPC）は、折り曲げたり、ねじったり、コンパクトなスペースに適応したりする能力により、折りたたみ式スマートフォン、ウェアラブルデバイス、車載エレクトロニクスなどの分野で不可欠なものとなっています。FPC製造において重要な工程の一つがラミネーションです。ラミネーションは、基板、銅箔、カバーレイなどの層を一体化した機能的なアセンブリに接合します。最終製品の性能、柔軟性、信頼性は、ラミネーション材料の選択に大きく左右されます。この記事では、FPCラミネーションに使用される主要な材料とその特性と役割について詳細に分析します。
1. 基質：柔軟な基盤
基板はFPCの中核となるフレームワークとして機能し、機械的支持、電気絶縁、そして不可欠な柔軟性を提供します。銅箔などの部品が積層される基礎層です。
主な要件: 高い柔軟性と耐久性、優れた電気絶縁性、耐熱性 (120 ～ 200°C のラミネート温度とその後のはんだ付けに対応)、化学的安定性 (湿気、溶剤などに対する耐性)。
一般的なタイプ:
ポリイミド（PI）フィルム: 最も広く使用されている素材で、優れた耐熱性（連続使用温度260℃）、柔軟性、絶縁性を備えています。車載電子機器や折りたたみ式デバイスなど、要求の厳しい用途に適しています。
ポリエステル（ペット）フィルム: 柔軟性と絶縁性に優れたコスト効率の高い代替品ですが、耐熱性（約120℃）と屈曲耐久性は低くなります。低ストレスが求められる民生用電子機器によく使用されます。
フッ素ポリマーフィルム（例：PTFE）: 高周波信号伝送（例：5Gコンポーネント）や極めて高い耐薬品性が求められる環境向けの特殊材料。コストが高くなります。
2. 接着剤：結合媒体
接着剤は基板、銅箔、カバーレイを接着し、柔軟性と電気性能を維持しながら強力な接着を確保します。
主な要件: 高い接着強度、材料との適合性、低いガス放出、電気絶縁性、硬化後も柔軟性が維持されること。
一般的なタイプ:
エポキシ系接着剤：最も一般的な接着剤で、強力な接着力、優れた耐熱性、絶縁性を備えています。硬化温度は約150～180℃です。
アクリル系接着剤: 硬化が速く、柔軟性に優れていますが、耐熱性と耐湿性は低くなります。低温ラミネートやコスト重視の用途に使用されます。
接着剤不要の基材: 銅は化学的または熱的方法によって PI に直接結合され、より薄く、より柔軟で、耐熱性のある構造を実現し、高級ウェアラブルに最適です。
3. 銅箔：導電層
銅箔は導電性トレースを形成し、基板上に積層され、回路パターンにエッチングされます。
主な要件: 高い電気伝導性、柔軟性、基板への強力な接着性、精密なエッチングのための滑らかな表面。
一般的なタイプ:
電解銅箔（ED銅箔）: 電気めっき法で製造され、接着用の粗面とエッチング用の平滑面を備えています。厚さは9～70μmで、高密度FPCにはより薄い箔が使用されます。
圧延焼鈍銅箔（RA）: 圧延と焼きなましにより製造され、均一な厚さと優れた柔軟性を備え、折りたたみ式携帯電話などの繰り返し曲げに対する高い信頼性を備えています。
接着強化銅箔: 過酷な環境での接着性を向上させる表面処理 (亜鉛メッキ、シランコーティングなど) を施した ED または RA 箔。
4. カバーレイ：保護層
カバーレイは回路トレースの上に積層され、柔軟性を維持しながら、絶縁性、機械的保護、耐湿性、耐薬品性を提供します。
主な要件: 機械的保護、電気絶縁性、柔軟性、熱および化学物質に対する耐性。
一般的なタイプ:
ポリイミド（PI）カバーレイ: 最も一般的で、優れた耐熱性と保護性を備えた PI 基板の性能に適合します。
ポリエステル（ペット）カバーレイ: 低ストレス、低温アプリケーション向けの低コストのオプション。
液体フォトイメージング（LPI）カバーレイ: フォトリソグラフィーにより塗布、パターン化された液体樹脂で、カメラモジュールなどの高密度 FPC 用の正確な開口部を可能にします。
5. その他の補助材料
特定のニーズに応じて追加の資料が使用される場合があります。
補強材: 全体的な柔軟性に影響を与えずにコネクタ領域に剛性を与えるために局所的に積層された金属またはプラスチックシート。
粘着テープ: はんだ付け時のマスキング用耐熱PIテープなど、一時的な接着や局所的な保護に使用します。
結論
FPCラミネートの性能は、材料の厳選に大きく左右されます。基板は柔軟な基盤を提供し、接着剤は接着を確実なものにし、銅箔は導電性を高め、カバーレイは保護機能を提供します。材料の選択は、コスト、柔軟性、耐熱性、信号性能、そして環境耐久性のバランスをとる必要があります。より薄いPIフィルム、より強力な接着剤、低損失銅箔といった材料の進歩は、今後もエレクトロニクスのイノベーションを推進し、折りたたみ式デバイス、小型ウェアラブル、5Gテクノロジーといった進化するアプリケーションを支えるでしょう。
深圳長宇電子有限公司の子会社である河南環宇昌電子科技有限公司は、技術革新に重点を置き、2009年に設立されました。プリント基板、FPC、CCL、ICキャリアボードなどのプレス材料や新エネルギー製品の製造を専門とし、技術研究開発、生産、マーケティング、技術サービスを統合した有力企業へと成長しました。2020年には110エーカーを超える国有地を取得し、総建築面積は78,000平方メートルに達しました。
同社の主力製品には、ナウェス マット™プレスパッド、日本製冶金プレス鋼板、スウェーデン製Hardoxキャリアプレート、熱圧クラフト紙などがある。5G業界の発展に合わせて、インダストリー4.0のインテリジェント自動化生産要件に沿った省エネと排出削減の実現に注力している。高周波高速コーティング機、ディッピングマシン、フラットプレス機、加硫機、カッティングマシン、レーザーマーキング機、パンチングマシンなど、100台を超える幅広い設備を保有し、年間で大量の製品を生産する能力を備えている。同社は年間100万平方メートルのNAWES マット™プレスパッド、10万枚のプレス鋼板、5万枚のキャリアプレート、500万平方メートルの熱圧クラフト紙を生産している。
当社は技術革新を重視し、革新的精神と専門知識で知られる研究開発チームを育成してきました。継続的な研究開発を通じて、当社は技術革新を
リーダーシップを際立った製品優位性へと昇華させています。独自に開発されたNAWES マット™プレスパッド製品は、20件を超える技術特許を保有し、ISO認証を取得しており、中国におけるインダストリー4.0の推進に貢献しています。国家賞「中国優良プロジェクト」や「ハイテク企業」といった名誉ある賞を受賞し、複数のハイエンド産業で高い評価を得ています。
国内外でプレス加工関連製品を提供するリーディングカンパニーとして、Huanyuchangは、生産品質の向上とコスト削減を効果的に実現する包括的なワンストップサービスを提供しています。堅牢な経営体制、熟練した技術チーム、そして最先端のドイツ製設備を基盤とする同社の製品は、業界標準を確立し、国内外で高い需要を誇っています。
技術革新と顧客満足へのコミットメントを掲げ、Huanyuchangは、確立された販売・サービスネットワークを通じて、高品質で効率的かつ専門的なサービスを世界中に提供することを目指しています。グローバル展開に向けた戦略的なポジションに立つ同社は、成長と革新の軌道を継続し、電子材料およびプロセスにおける世界有数のサプライヤーとなることを目指し、中国ブランドの発展に貢献していきます。
