リジッドフレックス基板の遷移部:図面で確定すべき3点

設計ガイド2026-09-28SKPCB技術チーム
リジッドフレックス基板の遷移部:図面で確定すべき3点

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リジッドフレックス基板のリスクは、ほぼ一本の線に集中します。硬質部が終わり、フレックス部が始まる数ミリです。当社のリジッドフレックス基板ページは理由を明示しています。従来の多層基板との実質的な違いは硬質部とフレックス部の遷移部にあり、そこでは熱膨張と吸湿挙動の異なる二つの材料が接するためです。当社のリジッドフレックス設計ガイドは、同じ箇所を応力集中部であり、最も故障しやすい部位と位置づけています。

ここから、問い合わせで頻繁に欠落する結論が導かれます。この線は図面に記載されていなければなりません。 希望としてではなく、添付説明の文章としてでもなく、基準に紐づいた寸法付きの幾何形状として記載する必要があります。理由は形式論ではなく、製造側の作業の仕組みです。

本記事はこの数ミリのみを扱います。リジッドフレックスか純フレックスかという構造選択はリジッドフレックスとフレックス:構造の境界、屈曲部の配線規則は導体配線と屈曲部の規則、カバーレイの材料選定はカバーレイとポリイミド材料の選定で扱っています。これらは再掲せず、リンクで示します。

1. 製造には公差があるが、意図はない

製造側は幾何形状を読みます。設計目標は読みません。図面に遷移線の位置が書かれていなければ、製造側はそれが本来どこにあるべきだったかを逆算できません。理由は具体的です。この線上では互いに独立した三つの製造工程が合流し、それぞれが固有の公差を持ち込みます。

該当する数値は当社の製造公差ページに、IPC-6012 の受入基準に基づいて公開されています。

  • 基板外形:±0.005"(約 0.13 mm)。 外形加工の公差であり、フレックスアームを硬質部から切り離すためにルーターで加工する全ての辺を含みます。
  • 内部抜き:非スルーホール ±0.005"、スルーホール ±0.010"。 フレックス部を露出させるために硬質積層に開ける全ての窓が対象です。
  • ソルダーレジストの合わせ精度:位置 ±0.003"、深さ ±0.005"。 これをカバーレイ公差として引用しているのではありません。後から重ねる層にはそれぞれ固有の合わせ精度があり、外形と完全に一致して着地するわけではないという一点を示すためです。

これら互いに独立した値を概念上重ね合わせると、数十分の一ミリ単位の散布帯が生じます。前提を明確にします。これは公開済み標準公差に対する純粋な算術的積み上げであり、当社が遷移部に対して約束した公差ではありません。 遷移部の公差は具体的な積層構成に依存するため公開せず、案件ごとに確認します。

ただし要点は具体的な数値とは無関係です。設計がこの線が特定の位置に正確に来ることを前提に成立するのであれば、その位置は寸法指定されていなければなりません。そうでなければ、決めるのは公差の積み上げであり、設計ではありません。 製造側は自らの公差内で正しく作業し、それでも意図から外れた部品を納めることがあります。これは製造不良ではなく、不完全な図面です。

2. 図面がこの箇所で確定すべき三点

互いに独立した三つの情報であり、いずれも他から導出できません。

第一に、遷移線そのものの位置。 機能基準に対して寸法指定します。自身も公差を持つ隣接エッジを基準にしてはいけません。製品ページの提出資料一覧は*硬質部とフレックス部の定義*を明確に求めています。これがその情報であり、基板外形とは別物です。

第二に、カバーレイの掛かり。 カバーレイは硬質部へどこまで入り込むか。設計ガイドは方向を明確に示しています。カバーレイ開口は硬質部へ少し入り込み、そこで剥離を防ぐ「アンカー」を形成すべきである、と。この重なりは機能を持ちます。遷移線上でぴたりと終端させるのが最も不利です。両方の特徴の公差が同一の継ぎ目に落ち、不利な組み合わせではこの層が線の手前で終わる、つまり応力が最も高い位置で終わることになります。ここでミリ単位の値を挙げないのは意図的です。この寸法は積層構成に依存し、技術審査で確認されます。図面に記載すべきは重ねること、および寸法が何を基準としているかです。

第三に、補強板の境界。 補強板はどこで終わるか、遷移部の手前で終わるのか、遷移部の上に乗るのか。遷移部の上まで達する補強板は、屈曲を自身のエッジへ移し、そこに極小かつ未規定の曲げ半径を生じさせます。補強板の完全な寸法指定方法(機能、面、向き、閉じた輪郭、接着剤境界)は補強板の図面審査で扱っています。遷移部について問われるのは一点のみです。境界はどこか、そして不利な公差の組み合わせでもその境界が遷移部へ侵入しない寸法指定になっているか。

製品ページの資料一覧はさらに曲げ半径と曲げ方向を求めています。どちらもこの線に直結します。方向が、銅箔が境界をどのように横断すべきかを決めるためです。設計ガイドは規則として明記しています。銅配線は曲げ方向に対して垂直に境界を横断させる、斜め横断を避ける、遷移部にティアドロップと丸みを付ける、直角配線を避ける。曲げ方向が示されていなければ、「垂直」は定義されません。

3. 「難しい」から「製造できない」へ切り替わる線

工程最適化では解決しない四つの状況です。問題が幾何形状にあるためです。

遷移部内のビアとパッド。 設計ガイドはここに余地を残していません。ビア、パッド、部品は屈曲線から離す、ビアはフレックス部の明確に外側に配置する。応力集中部にあるビアは製造上の難所ではなく、設計された破断起点です。製造できることは、この性質を変えません。

境界の斜め横断。 遷移線を斜めに越える配線は応力を集中させ、製造側では補償できません。これはレイアウトの属性です。

フレックス層数を不適切な位置に置くこと。 製品ページで公開しているのはフレックス層 1〜8 層ですが、設計ガイドはフレックス部の層数を最小化し、1 層または 2 層を優先することを推奨しています。両方が同時に成立します。フレックス 8 層は仕様範囲内ですが、狭い曲げが必要な箇所に適した構成ではありません。公開している 100,000 回以上の屈曲回数は、静的な取り付けおよび設計規則内の限定的な動的屈曲に対して適用されます。実際の寿命は曲げ半径、フレックス部の銅厚と配線、カバーレイの仕様、組立時にねじりが加わるかどうかに依存します。狭い曲げ部に厚いフレックス構成を置くことは、この仕様を活かしていません。

公差チェーンが閉じていないこと。 遷移線を外形基準、補強板をある穴基準、カバーレイは明確な基準なし、という状態では、一貫した基準枠が存在しません。各部品は個別公差内で製造されても、組立時に整合しません。最も頻度が高く、最も容易に回避できる類型です。

4. フレックス基板ページの数値がここで適用されない理由

明確にしておく価値のある混用です。当社のフレックス基板ページが公開しているのは 1〜8 層、PI 基材、最小線幅 2mil、曲げ半径 板厚の 6 倍以上、銅厚 0.5oz〜2oz、カバーレイ PI/PSA です。

リジッドフレックス基板ページが公開しているのは別の値です。硬質層 2〜20 層、フレックス層 1〜8 層、最小線幅 3mil、板厚 0.3〜4.0 mm、屈曲回数 100,000 回以上、基材 FR-4+PI。

フレックスページの 2mil はリジッドフレックスの値ではなく、6 倍以上という係数はリジッドフレックスページには公開されていません。リジッドフレックス構成では 3mil が公開値であり、曲げ半径は案件ごとに審査されます。だからこそ資料一覧は、他の製品ページから転用するのではなく、それを提出するよう求めています。2mil と概括的な半径係数でリジッドフレックスのフレックスアームを計算することは、別の構成の値で計算することです。

材料面も同様です。硬質部は FR-4、フレックス部はポリイミド。製品ページの記述では両者は熱膨張と吸湿挙動が異なるため、遷移部における接着剤設計と積層パラメータが信頼性を左右します。最終的な材料種、接着剤系および受入基準は案件資料で確認します。材料分類の概要は材料一覧をご覧ください。

5. 受入基準は図面に属し、事後の照会に属さない

製品ページの資料一覧の最後の項目は*適用する受入基準*です。遷移部においてこれは付随事項ではありません。当社が公開している IPC 受入クラスは IPC-6012 Class II および Class III です。どちらが適用されるかは貴社の図面または注文確認からの情報であり、製造側が置く想定ではありません。製造公差ページの標準値は IPC-6012 に基づきます。より厳しい公差はご要望に応じて技術チームとの確認により対応可能ですが、前提は製造前に要求が提示されていることです。積層後、遷移部にはアクセスできません。

これを支える品質枠組みは ISO 9001:2015 および IATF 16949:2016(いずれも DNV 認証)、加えて UL 認定 ZPMV2.E326765 と ZPMV8.E326765 です。検査体系の構成は品質保証、対応する製造限界は製造能力にまとめています。

6. 技術審査前のリスト

遷移部の製造可否を確実に評価するために必要な情報です。製品ページの資料一覧に対応し、ここでは遷移部向けに絞っています。

  1. 硬質部とフレックス部の定義。機能基準に対して寸法指定すること。輪郭から推測できるだけでは不足です。
  2. 完全な積層構成。硬質層とフレックス層の配分を含みます。フレックス層は通常基板全体を貫通するため、この配分が積層構造と仕上がり厚を決めます。
  3. 曲げ半径と曲げ方向、および想定屈曲回数。
  4. カバーレイと補強板の要求事項。硬質部への重なり量と補強板境界を明記します。
  5. Gerber または ODB++ データ、ならびにドリルと外形データ。外形、内部抜き、各層の合わせを併せて審査できるようにするためです。
  6. 表面処理の要求事項。表面処理を参照してください。
  7. 数量、面付け構成、および適用する受入基準。

これらの情報があれば、治具を起こす前に案件単位で遷移部を評価できます。提出は見積依頼から。基板種類の一覧は製品にあります。

FAQ

> REVIEW_REQUIRED:以下の FAQ もネイティブ校閲対象です。

遷移部はどの程度の幅が必要ですか。

一般的な幅は公開していません。積層構成、硬質層とフレックス層の配分、および仕上がり厚に依存し、製品ページによればその厚みは 0.3〜4.0 mm という範囲にわたるため、単一の数値では意味を持ちません。確定すべきは表から写した幅ではなく、図面上の遷移線の位置であり、機能基準に対して寸法指定することです。遷移部の幅はその後、貴社の積層構成から決まり、Gerber/ODB++ データ、外形データ、完全な積層構成に基づいて技術審査で確認されます。

図面で遷移線を指定しない場合、製造側が決められますか。

いいえ。少なくとも設計意図に沿った形では決められません。製造側が扱うのは幾何形状と公差です。この線上では基板外形(±0.005")、内部抜き(非スルーホール ±0.005"、スルーホール ±0.010")、および後工程で重ねる層の合わせ精度が合流し、いずれも IPC-6012 受入基準に基づき、かつ互いに独立しています。寸法指定がなければ、位置を決めるのはこれら公差の組み合わせであり、設計ではありません。個別公差はすべて満たしていても、組立で機能しない結果になり得ます。

カバーレイは遷移線でぴたりと終端させるべきですか。

いいえ。設計ガイドは方向を明確に示しています。カバーレイ開口は硬質部へ少し入り込み、そこで剥離を防ぐ「アンカー」を形成すべきです。ぴたりとした終端は最も不利な形態で、両方の特徴の公差が同一の継ぎ目に落ち、不利な組み合わせではこの層が線の手前、つまり応力集中部の内側で終わります。重なりの具体的な寸法は案件ごとに確認します。図面に記載すべきは重ねること、および寸法が何を基準とするかです。

補強板を遷移部の上まで伸ばしてよいですか。

それはまさに図面で排除すべきケースです。遷移部の上まで達する補強板は屈曲を自身のエッジへ移し、そこに極小かつ未規定の半径を生じさせます。したがって補強板境界は、不利な公差の組み合わせでも遷移部へ侵入しない寸法指定にしてください。補強板の完全な寸法指定体系(機能、面、向き、閉じた輪郭、接着剤境界)は補強板の図面審査で扱っています。

曲げ半径「板厚の 6 倍以上」はリジッドフレックスにも適用されますか。

この値はフレックス基板ページのもので、純 PI 構成に属します。リジッドフレックス基板ページには公開されていません。同ページの公開値は硬質層 2〜20 層、フレックス層 1〜8 層、最小線幅 3mil、仕上がり厚 0.3〜4.0 mm、屈曲回数 100,000 回以上、基材 FR-4+PI です。したがって係数を転用せず、曲げ半径と曲げ方向を図面に記載し、フレックス部の構成を案件ごとにそれに対して審査できるようにしてください。フレックスページの 2mil も同様で、リジッドフレックスの公開値は 3mil です。

図面に受入クラスが記載されていない場合はどうなりますか。

製造側が代わりに決定できない情報が欠落します。当社が公開している IPC 受入クラスは IPC-6012 Class II および Class III であり、製造公差ページの標準値は IPC-6012 に基づきます。より厳しい公差は技術チームとの確認によりご要望に応じて対応可能ですが、製造前に限られます。積層後は遷移部にアクセスできません。クラスは図面または注文確認に明記してください。

狭い曲げ部にフレックス 8 層は許容されますか。

仕様上フレックス層は 1〜8 層であり、当社の製造限界内です。同時に設計ガイドはフレックス部の層数を最小化し、1 層または 2 層を優先することを推奨しています。両者は矛盾しません。仕様は何が製造できるかを述べ、設計規則は狭く曲げる箇所で何が妥当かを述べています。公開している 100,000 回以上の屈曲回数は、静的な取り付けおよび設計規則内の限定的な動的屈曲に適用され、曲げ半径、銅厚、フレックス部の配線、カバーレイの仕様、組立時のねじり導入に依存します。狭い曲げ部に厚いフレックス構成を置くことは、この仕様を活かしていません。完全な積層構成と屈曲部の定義を併せてご提出ください。入口は見積依頼です。

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