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リジッドフレキシブル基板設計

ユニークなフレックス終端方法

独自のフレックス終端方法基本的に、どのようなコネクタも、硬質プリント回路基板に選択するものは、柔軟な回路にも組み込むことができるということを知っておくことが重要です。従来のスルーホールやSMTコネクタ、高密度円形コネクタ、Dサブミニチュアコネクタ、ピンとソケットコネクタ、リード付き、リードフリーなど、柔軟な材料を考慮する際には、すべてのオプションを検討するべきです。ただし、コネクタエリアをサポートするためにスティフナーが必要な場合に推奨される設計ルールを見直し、実装することを忘れないように少し話題を逸らします。多くの場合、コネクタ自体が柔軟な材料よりも重く、サポート用の追加スティフナーなしでは、ストレスや導体の亀裂を引き起こす可能性があります。しかし、話題に戻りますが、今日のブログでは、柔軟な回路に特有のいくつかの終端方法について話します。ZIFコネクタ、サポートされていないフレックスフィンガー、圧着接触。 ZIF (Zero Insertion Force) コネクタ: ゼロ挿入力コネクタは、いくつかの利点を持つ、ますます人気のある接続方法の一つです。フレキシブル回路は、銅トレースにほとんど機械的な摩耗を与えることなく、複数回挿入および取り外しが可能です。ZIFコネクタには、露出したトレースにクランプダウンする機械的なラッチングメカニズムがしばしば含まれており、長持ちする頑丈な接続を保証します。フレックスをリジッドボード上のZIF「メーティング」コネクタに直接挿入することで、メーティングコネクタの必要性を排除し、接続プロファイルを最小限に抑えることができ、コストと重量を最小限に抑えることができます。メーティングZIFコネクタの例。 ZIFコネクタに直接接続されるフレックスを設計する際には、いくつかの点に注意する必要があります。まず、メーティングエリアの全体的な厚さが重要です。一般的に、コネクタに挿入される回路の端からの共通の厚さ要件は0.012インチ +/- 0.002インチです。しばしば、フレックス回路の全体的な厚さはこれよりも薄く、接触エリアにポリイミドのスティフナーを追加してその厚さに達する必要があります。再び、少し話題が逸れますが、カバーレイとスティフナーの終点は、回路にストレスポイントを追加しないように、少なくとも.030インチ重なるようにすることを忘れないでください。設計に組み込むべき二つ目の点は、ZIF端子のアウトライン公差がしばしば+/- 0.0002インチであることです。これは標準のアウトライン工具よりも厳しいもので、その仕様を満たすためには特殊な工具が必要になることがあります。アウトラインをレーザーカットするか、クラスAの工具がこれらの厳しい要件を満たすためによく使用されます。最後に注意すべきことは、複数回の挿入が必要になる場合、表面仕上げの選択がどのような影響を与えるかを考慮することが重要です。薄いメッキを指定している場合、繰り返しの挿入と取り外しによって薄い金属が削り取られ、下の金属が露出する可能性があります。サポートされていないフレックスフィンガーこの終端オプションは非常にカスタマイズ可能であり、本質的にはカバーレイやベース材料によって三方向から囲まれていない導体の延長部です。これにより、フレックスのどちらの側からもアクセス可能な「自由浮遊」導体が作られます。これらのフレックスフィンガーは、ピッチ、長さ、位置の特定の要件を満たすためにカスタムビルドすることができ、インストールと使用中に柔軟性を保ちながらも堅牢な終端を提供します。この方法は、PCBや他のコンポーネントへの直接接続を容易にします。これらのサポートされていないフレックスフィンガーは直線形であることも、

アプリケーションでリジッドフレキシブル技術が必ずしも利用されないのはなぜですか?

アプリケーションでリジッドフレキシブル技術が必ずしも利用されないのはなぜですか？アプリケーションで、リジッドフレキシブル技術が必ずしも利用されないのはなぜですか？よい質問ですね！リジッドフレキシブル技術は、リジッド基板とフレキシブル回路のハイブリッドで、両者の利点を最大限に活かした技術です。フレキシブルな部分は、取り付け時(折り曲げて取り付ける)や完成品での使用時(動的に折り曲げる)に折り曲げることができるため、スペース、重量、パッケージングの問題の解決に有効です。リジッドな部分は、高密度コンポーネントの領域を確保し、より多くの層数、複雑な配線、基板の両面への表面実装を可能にします。どのアプリケーションにもこの構造を使用することが私には理にかなっています！より現実的なことを言えば、特定の設計で使用する技術を選択する際、コストはほとんど常に検討すべき要素となります。リジッドフレキシブルは、あらゆる利点を備えていますが、必ずしも最適な総コストの解決策になるとは限りません。この後のブログで、リジッド回路、またはフレキシブル回路のコストではなく、設計の総コストをリジッドフレキシブル設計と比較することの重要性についてお話しします。ここでは、フレキシブル、およびリジッドフレキシブル基板の製造コストが、標準的なリジッド基板よりも高い理由を考えてみましょう。第一に、標準的なFR4ラミネートに比べて、単純に原材料が高価です。PCB市場では、リジッド基板の材料よりもフレキシブル基板の材料の消費量が少なく、原材料のコストに顕著な差が生じています。第二に、フレキシブル基板の材料は、場合によっては取り扱いが難しいことがあります。設計者は、薄くて軽量で折り曲げや折りたたみが可能であるという理由でフレキシブル基板の材料を選択しますが、これらの材料は製造中に特別な注意が必要です。18” x 24”、または12” x 18”で、厚さがほんの2～3 milのラミネートを思い浮かべてみてください。まるで紙片を支えるようなものです。わずかなはためきでも、回路の作成時に銅箔にくぼみやしわが発生する可能性があります。フレキシブル基板の場合、製造業者は、特別な手順で取り扱う必要があります。例えば、ラミネートを平らに保つには、材料の相対する角のみを持ち上げます。施設内で材料を移送する場合は通常、特殊なトレイまたは棚付きカートが必要です。ほとんどのPCB製造用ウェットプロセス装置はローラーベースであるため、フレキシブル基板の材料では、パネルがローラーに巻き込まれないように、テープで固定されたリーダー基板とテープで固定されていないリーダー基板がプロセス全体で必要になることがよくあります。リジッド回路とフレキシブル回路の材料のコストと処理要件を比較すると、フレキシブル基板の方が高価な理由がわかります。より複雑なリジッド構造では、異種材料のラミネートと製造に必要な特殊加工により、コスト差が広がります。リジッドフレキシブルの構造の違いがコストにどのように影響するかを理解することも重要だと思います。通常、最も単純で安価な選択肢は、リジッドな外層を持つリジッドフレキシブル基板と、すべてのリジッド層が同じ厚さを持つフレキシブル相互接続層です。これは最も一般的なリジッドフレキシブル基板の構造ですが、前のブログ記事でも申し上げたように、フレキシブル、およびリジッドフレキシブルが独創的な設計を可能にします。例えば、特定の設計ソリューションでは、フレキシブル領域にメッキスルーホールが必要です。確かにそれは可能ですが、製造工程で追加処理のために余分なコストがかかります。簡単に言うと、フレキシブル層は、スタックアップの残りの部分に組み込む前に、スルーホールを作成するために「ウェットプロセス」の工程が必要です。パッケージングの問題を解決するもう1つの独特な方法は、特定のフレキシブル層、またはテールを別々の部分に分割する方法です。例えば、フレキシブル層1と2をある一方向に、フレキシブル層3と4を別の方向に、フレキシブル層5と6をさらに別の方向に移動します。これは、リジッドフレキシブル技術のとても良い使い方です! ただしこの構造は、前述した単純なバージョンに比べ、製造中にはるかに多くの処理が必要です。このような複雑な設計を行う方法はいくつかありますが、不必要なコストを増やさないよう、設計プロセスの早い段階で製造者と協力することを強くお勧めします。最初の質問に答えるなら、リジッドフレキシブル技術では、リジッド回路とフレキシブル回路の両者の利点を活用できます。ただし、主にコストの問題で、すべてのアプリケーションに使用することはできないと言えます。リジッドフレキシブルの製造は、リジッド基板やフレキシブル回路の製造よりも複雑です。リジッドフレキシブル技術でパッケージングの問題を解決できない場合は、単に回路自体のコストではなく、設計の総コストを考える必要があります。多くの場合、リジッドフレキシブルによってワイヤ、ケーブル、およびその他の部品表項目を除外できるので、コストを節約できます。このトピックについてはこの後のブログで取り上げますので、引き続きご注目ください！今すぐ Altium Designer の無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！ご不明な点などございましたら、

設計プロセスの初期段階での予算見積もり

設計プロセスの初期段階での予算見積もり大量生産される新製品は常にプロトタイプから始まり、製品設計と開発プロセスを通じて複数のボードが組み立てられることになります。関連するコストは、プロトタイピングの各段階で、そして途中で厳しく検討されなければなりません。これを行う一つの方法は、設計に対する予算見積もりを依頼することです。予算見積もりは、PCBの調達、組み立てサービス、および組み立て部品の見積もりを提供します。これらの点と予想されるプロトタイピングラウンドの数に基づいて、製品を量産に移行する前に製品開発予算を作成することが可能です。開発予算のための予算見積もりを取得する必要がある場合は、以下に概説した情報を確実に取得してください。予算見積もりの最も重要なポイント予算見積もりを取得する適切な時期は、新製品の最初のプロトタイプを製造する直前です。これは、設計が最終化され、製造に送られる直前に行うことができます。予算見積もりは、設計がプロトタイプ製造に入る前に、プロトタイプのコストの合理的な見積もりを提供します。これを行うには、製造所と組み立て所に、予備の出力ファイル（通常はガーバーファイル、ドリル、およびBOM）を提出する必要があります。コミュニケーションでは明確であることを心掛けてください：提供する出力は予算見積もりの目的のみに使用されます。設計が不完全な状態で出力を生成することは全く問題ありません。通常、全ての配置が完了し、PCBレイアウトのルーティングが70-80%程度完了している段階です。予算見積もりを取得できるように、製造業者に以下の情報を提供してください：生産する基板の種類と数量（フレックス、リジッドフレックス、 PTFE、ハイブリッド構造など）最小エッチング特徴サイズと最小ドリル特徴サイズビアの種類：ブラインド/バリード、ビアインパッド、プラグ/フィル＆キャップ、ホールウォールメッキ、バックドリリングなど。表面めっきタイプカウンターシンク/カウンターボア、エッジめっき、カットアウトなどの特別な機能エンジニアリングレビューなどの追加サービス組立工場はBOMから予算見積もりを出します。ユニークなラインの数、配置の総数、最小のSMDパッケージサイズ、最小のピンピッチサイズ、リードレス部品（BGA、LGA、QFN）の数、および両面組立てが必要な特殊部品の数を使用して、組立コストを決定します。この予算見積もりの部分は、BOMが確定している限り、非常に正確になります。品質要件は何ですか？ IPCクラス2、IPCクラス3、MIL-31032は、見積もりに含めることが重要な異なる要件と異なる価格帯を持っています。第三者によるテストの要件はありますか？これも総コストに影響を与えます。最小のドリル穴サイズは何ですか？

フレキシブル回路の補強オプション

フレキシブル回路PCBスティフナーオプション柔軟な回路のスタックアップにはPCBスティフナーが含まれることが一般的です。こちらで異なるPCBスティフナーのオプションについて読んでください。

リジッドフレキシブル設計の課題

Whitepapers リジッドフレキシブル設計の課題摘要リジッドフレキシブル基板テクノロジーには、重量と容積の削減や、耐久性と信頼性の向上の点で、非常に大きな利点があります。今日の小型軽量の消費者向け電子機器を実装する場合、リジッドフレキシブルテクノロジーは最良の方法です。ただし、リジッドフレキシブル基板設計を正しく行うには、多くの課題があります。このホワイトペーパーでは、リジッドフレキシブル設計のいくつかの主要な考慮事項について解説します。はじめにリジッドフレキシブル基板は、最初に軍事や航空宇宙業界で数10年前に使用されたテクノロジーで、長い実績があり、十分に理解されています。今日では、ウェアラブル、医療機器、モバイルワイヤレス機器など、現代的な小型のフォームファクター、高い耐久性、軽量の電子機器に理想的なソリューションとして認知されています。しかし多くのPCB設計者は、リジッドフレキシブル基板の設計を最初に行うとき、いくつかの課題に直面します。リジッドフレキシブルの製造と実装のコストはどの程度なのか？種類の異なるリジッドとフレキシブル部が、どのように1つのPCBアセンブリとして記述されるのか？リジッドとフレキシブルで異なる材料とレイヤーの具体的な情報をどのように管理し、製造業者に伝達するのか？可動範囲や重要な折りたたみ状態をどのようにモデル化し、検証するのか？フレキシブル領域内の配置と配線は、従来のリジッド基板とどのように異なるのか？リジッドフレキシブル基板設計には、これらの疑問に加えて、更に多くの疑問が付きまといます。コスト従来のリジッド基板製造と比較して、リジッドフレキシブルには追加の材料と、より複雑なプロセス手順が必要なため、本質的に製造コストが増大します。これらの追加製造コストは、BOMコストの低減(コネクタやケーブルのコンポーネントが少なくなる)、組み立てコストの低減(手作業での配線や組み立てが少なくなる)、製品の信頼性の向上などによって埋め合わせできる可能性があります。(※続きはPDFをダウンロードしてください) 今すぐ Altium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！

ウェアラブル機器の課題に対応する

Whitepapers ウェアラブル機器の課題に対応するウェアラブル電子機器には「大ヒット商品」となる資格があることに、疑問の余地はありません。ウェアラブル機器の市場は2016年は300億ドルであると予測されており、2026年には1,500億ドルまで成長するでしょう。リジッドフレキシブル基板の技術が無いと、これらの機器のほとんどは、まったく設計できません。つまり、エンジニアやPCB設計者は、ウェアラブルと「折り畳み型」の世界で設計、テスト、製造の専門家になる必要があります。最も身近な製品は、おそらくスマートフォンとリンクしているスマートウォッチや、同じく手首に着用するフィットネストラッカーでしょう。しかし、これらの民生品の他に、ウェアラブル機器は、医療機器や軍事用途に大いに進出しています。今では、リジッドPCBを組み込むことがほとんど不可能なスマート衣服も現れつつあります。このホワイトペーパーでは、ウェアラブル機器のユニークな点は何か、また、フレキシブルやリジッドフレキシブル基板の設計に何が必要かについて考察します。機能が複雑になるとPCBも複雑になるウェアラブル機器は、小さくて、着ている人の注意をほとんど引かない必要があるのは、言うまでもありません。医療用ウェアラブル機器の場合、ユーザーは普通、他の人の注意も引きたくないと思います。少し前まで、「ウェアラブル医療機器」はかなり大きく、多くの場合、ベルトマウントやショルダーストラップを必要としていました。今日、ウェアラブル機器は、さまざまな場所にあり、腕時計タイプのフィットネストラッカーが、主要ウェアラブル製品の1 つになっています。これらの機器は、センサーを使用して、複数のパラメーターを監視し、フィットネス関連のパラメーターを計算しています。しかし、それらは、このように高度化されている一方で非常に小さく、フレキシブル基板の技術を必要とします。スマートウォッチには、設計スペースがもう少しありますが、機能が複雑になるにつれて、このスペースもすぐに使い果たしてしまいます。ウェアラブル医療機器は、体の特定の部分をモニターするために着用する、小さく目立たない「パッチ」へと進化しました。それらは、完全に自立型であり、図1に示すように、小さな場所に電極、接着剤、充電池、知能を備えています。リジッドフレキシブル基板の設計何らかの方法で人体に取り付けるウェアラブル機器は、フレキシブル回路および非常に高密度のレイアウトを要求します。それだけでなく、多くの場合、基板の形は円形や楕円形であり、さらに変わった形の場合さえあります。設計者の観点から、これらのプロジェクトには、巧みな配置と配線が必要です。このように小さく高密度の基板では、リジッドフレキシブル設計に最適化されたPCB設計ツールを使えば、変わった形状を非常に簡単に扱うことができます。今日設計されるPCBの大半は、基本的に、回路を接続するためのリジッド基板です。しかし、PCB設計者にとって、ウェアラブル機器には、リジッド基板にはない問題点がいくつかあります。(※続きはPDFをダウンロードしてください) 今すぐ Altium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！

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