フレキシブル PCB プロトタイプを間違って作成すると、遅いプロトタイプよりもコストが高くなります。エンジニアリング チームがプロトタイプのフェーズを技術的な検証ステップではなく、商品調達の演習のように扱ったため、3 回の再スピン サイクルを使い果たしてしまったのを見てきました。東莞の CSNT-EMS では、標準仕様の場合、5 ～ 15 個の数量と 3 日のリードタイムで試作を提供していますが、アプリケーションにとって実際に重要な設計パラメータが検証できなければ、最速の試作は価値がありません。
このガイドでは、注文前に指定する内容、プロトタイプのレビュー中に何を確認するか、生産に着手する前に FPC メーカーに尋ねるべき質問について説明します。
プロトタイプの要件を明確に定義する
最も一般的なプロトタイプ注文の間違いは、要件の不足指定です。 「フレックスプロトタイプが必要です」と言うだけでは、メーカーには実際のニーズについてはほとんど何も伝わりません。完全なプロトタイプの RFQ には、基板材料 (ポリイミド PI またはポリエステル PET)、銅層の数、最小トレース幅と間隔、表面仕上げのタイプ、IPC クラス要件 (通常はクラス 2 またはクラス 3)、およびアプリケーションが使用中に静的曲げまたは動的屈曲を必要とするかどうかを含める必要があります。
材料の仕様は試作段階で重要です。 Panasonic R-F777 を本番環境で使用する予定がある場合は、プロトタイプにそれを指定してください。 R-F777 は、IPC/JPCA-6202 クラス 2 の最小値である 0.49 N/mm を超える 0.525 N/mm の剥離強度を提供し、フレックス用途に有用なマージンを提供します。プロトタイピングに汎用の PI 基板を使用し、その後生産のために R-F777 に切り替えると、ドリルの品質、めっきの密着性、および屈曲性能に予期せぬ違いが生じる可能性があります。プロトタイプが認定に合格したにもかかわらず、生産材料が同等の性能を発揮しなかった場合、これが生産遅延の原因となることを私たちは確認しました。
プロトタイプのリードタイムとコストを理解する
東莞メーカーの標準プロトタイプのリードタイムは、通常、2 層設計の場合は 5 ～ 10 営業日、{0}多層設計の場合は 7 ～ 15 営業日です。{1}{2}特急サービスを利用すると、30 ～ 50 パーセントの追加料金でこれらを半分に削減できます。
FPC プロトタイプのコスト要因には、エンジニアリングセットアップ料金 (最初のバッチ全体にかかる)、少量の材料コスト、およびプロセスの複雑さが含まれます。 ENIG 仕上げの 2 層 PI フレックス プロトタイプの価格は通常、ボード面積と仕様に応じてボードあたり 150 ～ 300 米ドルです。-リジッド-フレックスの連続ラミネートを追加すると、コストが大幅に上昇します。
パネルの使用はプロトタイプの価格に大きく影響します。プロトタイプの基板が 50 mm x 50 mm で、メーカーが標準パネルに最大 16 個を取り付けることができる場合、1 枚のパネルとして実行する必要がある場合よりも 1 枚あたりのコストが低くなります。{4}見積もりを最終決定する前に、パネル化についてメーカーと話し合ってください。
ツーリング前の製造可能性を考慮した設計のレビュー
ファイルをツール用にリリースする前に、製造元に DFM レビューをリクエストしてください。適切な DFM レビューには通常 1 ～ 2 営業日かかり、メーカーのプロセス能力に対するトレースとスペースの許容差、ドリルのサイズとビアのアスペクト比の制限、フレックス領域の形状と曲げ半径の推奨事項、パッドとのカバーレイ ウィンドウの位置合わせがカバーされます。
ファイルをリリースする前に 30 分間の DFM コールを行うことで、過去 2 年間に実行したすべてのプロトタイプで再スピン サイクルが発生するのを防ぎました。メーカーは自社のプロセスウィンドウがどこに厳しいかを知っているため、基板上に金属を配置する前に問題のある領域にフラグを立てることができます。
FPC プロトタイプレビュー用の DFM チェックリスト項目の例
プロトタイプを適切にテストする
プロトタイプの検証計画は、サンプルサイズが異なる場合でも、構造においては生産認定計画と一致する必要があります。少なくとも、光学測定システムを使用してガーバー仕様への寸法適合性を確認し、代表的なパッドの表面仕上げの品質とはんだ付け性を確認し、1 つのサンプルの断面を実行して層の位置合わせと銅の厚さを確認し、使用中にボードに動的曲げが発生するかどうかを確認するフレックス サイクル テストを実施する必要があります。-
クラス 3 アプリケーションの場合、プロトタイプのテストには、IPC/JPCA-6202 要件に従ってすべてのフレックス領域の 100% 目視検査とサンプリングが含まれる必要があります。プロトタイプに欠陥が見つかった場合は、製造認定を実行する前に製造元に欠陥を文書化してください。
IPC-TM-650 メソッド 2.4.9.1 は動的フレックス テストを対象としています。アプリケーションが特定の曲げ半径で 100,000 の屈曲サイクルを必要とする場合は、プロトタイプでそのテストを実行し、結果を文書化します。プロトタイプで屈曲寿命の不足を見つけることは、生産に着手した後で見つけるよりもはるかに低コストです。
プロトタイプから本番環境への移行
製造 PO をリリースする前に、メーカーが正確な材料スタック (スタックアップ カテゴリも) を認定し、特定の設計のプロセス パラメーターを文書化し、FCCL とカバーレイの受入検査が提供された仕様と一致していることを確認していることを確認してください。
PI とカバーレイの材料特性には FR4 よりもバッチ間の変動が大きいため、FPC 製造における材料トレーサビリティはリジッド PCB 製造よりも重要です。{0}}-メーカーは、各生産パネルを、使用される FCCL、カバーレイ、および表面仕上げ化学薬品の特定のロット番号にリンクする材料トレーサビリティ レポートを提供できる必要があります。
プログラムのフロントエンドでプロトタイプから本番環境へのブリッジを構築すると、私たちの経験では、プロトタイプの承認から本番稼働までの時間が平均 3 週間短縮されます。
