製品設計において完璧を追求するには、設計要件と製造基準のバランスを慎重に取る必要があります。しかし、フレキシブル基板（FPC）の設計となると、多くのエンジニアは途方に暮れ、どこから手をつければよいか分からなくなってしまいます。

この洞察に満ちたガイドでは、FPC設計における45の必須設計ガイドラインについて詳しく説明します。読み終える頃には、フレキシブル基板設計の複雑さを乗り越える知識と自信が身についているでしょう。

外形と穴あけ

1. スルーホールから基板フレームまでの最小距離は0.5mmとしてください。0.5mm未満の場合は、U字穴（基板フレーム側に開いたスロット）に変更してください。

2. ビアホールは、ソルダーマスクウィンドウから少なくとも0.2mm離して、穴の縁の周りに銅が露出しないようにしてください。

3. FPCでは、パッド内にビアを設計しないでください。リジッド基板とは異なり、FPCではこのような穴にレジンプラグを行うことができず、はんだの吸い上げ（ウィッキング）が発生するためです。

銅面と半田パッドの設計

4. 広い銅面の酸化: 広い銅面はカバーレイ貼付時に空気を閉じ込め、高温高圧下で酸化を引き起こす可能性があります。これは外観に影響しますが、機能には影響しません。これを避けるには、ハッチング銅を設計するか、広い銅面上にソルダーマスクウィンドウを追加してください。

5. 独立したパッドを避ける: 独立したパッド、特に両面で重なっているものは、FPCのコアがわずか25μmしかないため、容易に剥がれる可能性があります。パッドの周囲に銅の補強を追加し、パッドの角を銅領域に接続し、反対側のパッドをずらして配置して、密着性を高めることを推奨します。

6. パッドの剥離: コネクタパッドは剥離しやすいです。これを防ぐために、ソルダーマスクデファインドパッドを設計してください。パッドの縁をソルダーマスクで覆うことで機械的強度が得られます。

7. 大きな露出銅領域を避ける: これはシワの原因になります。

8. カバーレイの要件: フレキシブル基板の場合、カバーレイがソルダーマスクの役割を果たします。貼付前に予め窓開け加工が必要です。パッドと隣接配線との間に0.2mmのギャップ、パッド間には0.5mmのスペースを確保してください。そうでない場合は、ブリッジ状の開口部を使用し、配線が露出することを許容する必要があります。

9. 角部の引き裂き防止: 配線が疎らだと、基板の角で引き裂きが発生する可能性があります。端部に引き裂き防止用の銅ストリップを追加するか、裏面にハッチング銅を追加してください。

10. グリッドパターン配線: グリッドパターンには45度の角度を使用して、信号伝送を改善してください。線幅とスペースは0.2/0.2mmとしてください。

金指と半田付け

11. 金指: 金指を0.2mm縮小して、レーザー切断による炭化で発生するマイクロショートを避けてください。（JLCPCBではデフォルトでこれを行います。特別な要件がある場合はお知らせください。）

12. 半田パッド上のビア: 半田パッド上にビアを一直線に配置することは避けてください。応力集中と潜在的なクラックの原因となります。

13. カバーレイのオフセット: 金指の両側でカバーレイに0.3mmのオフセットを確保して、破損を防いでください。

14. ソルダーマスクデファインドパッド: カバーレイがパッドに0.3mm以上重なるように、延長されたカバーレイを持つ半田パッドを設計してください。

15. 金指ソルダーマスクウィンドウ: ウィンドウがパッドに0.3mm以上重なるようにして、接合部での断線を防いでください。

16. 中抜き基板: JLCPCBは現在、中抜き基板をサポートしていません。反対面の金指には、層間遷移のための追加のパッドとビアが必要です。

17. パッド上の余分な銅: ICパッド上の余分な銅は避けてください。これによりパッドが拡大し、スペースが減少して、半田付け時にショートの原因となります。

18. 独立した金指パッド: 金指パッドは独立したパッドとして設計してください。金指に重なる銅や配線がある場合、ソルダーマスクウィンドウはその銅や配線を露出させます。

19. 金指の公差: デフォルトの公差は+/-0.1mmです。+/-0.05mmが必要な場合は、ご注文時にお知らせください。

コネクタパッドとIC設計

20. コネクタパッド: FPCのコネクタパッドは剥離しやすいです。機械的強度を提供するために、ソルダーマスクデファインドパッドで設計してください。

21. ICブリッジ: ソルダーマスクを保持するために、ICの中央にカバーレイブリッジを含めてください。

22. 金指ソルダーマスクウィンドウ: 金指パッドには、コネクタとの接続を可能にするためにソルダーマスクウィンドウが必要です。

23. デフォルトのソルダーマスク: 正しいソルダーマスク層がデフォルトとして使用されていることを確認してください。

24. ビア被覆: 曲げ時のビア銅のクラックを防ぐため、FPCのビアは通常、デフォルトでテンティング（被覆）されます。カバーレイウィンドウが必要な場合は、ご注文時にお知らせください。

25. テストポイント: テストポイントをビアとして属性付けしたり、テストポイント用に別途ウィンドウを追加したりしないでください。

26. 露出した銅エッジ: 両面基板で広い露出銅領域があると、基板エッジが黒くなることがあります。エッジの周りにカバーレイリングを追加してください。

シルクスクリーンとテキスト設計

27. 補強材にレジェンドやシルクスクリーンが必要な場合は、工程エラーを防ぐためにご注文時にお知らせください。

28. 注釈テキストを基板領域内や、設計の他の部分と同じ層に配置しないでください。これは望ましくない結果を招く可能性があります。

パネライズ設計

29. 鋼板補強基板の場合、基板間の最小距離を3mm、スロット幅を0.5mmとし、幅1mmの接続ポイントを約15mm間隔で配置してください。ご注文時には、各PCBの間に紙を挟み、段ボールで挟むように指定してください。

30. 金指と同じ基板端に接続ポイントを配置しないでください。金指の前端に凹凸が生じる原因となります。

31. 十分な数の接続ポイントを確保してください。各PCBには、少なくとも2つの幅0.8mmの接続ポイントが必要です。接続ポイントの数は基板サイズに応じて増やしてください。

32. 基板が非常に小さく、接続ポイントが多すぎると、分離が困難になることがあります。SMT用でない場合、小さなPCBは手動で簡単に分離できるように、0.3mmの接続ポイントを2つだけ設ければ十分です。

33. パネライズでの利用率が低いと、コストが高くなる可能性があります（下記例）。パネル幅は119mmまたは240/250mmを目指し、サードパーティによるパネライズを検討してください。

34. 20×20mm未満の非常に小さな基板の場合は、レーザー集塵時に基板が吸い取られないようにパネライズしてください。パネルのまま納品するか、JLCPCBに分離を依頼することができます。

補強設計

補強とは、組み立てを容易にするためにFPCの特定の領域にリジッドな材料を追加することです。PI補強は金指挿入を伴う製品に適しています。FR4は低価格帯の製品に使用されます。鋼板補強は、その平坦性と変形耐性から、チップ実装が必要な製品に最適です。

35. 露出したパッドの上に鋼板補強を使用しないでください。ショートの原因となる可能性があります。また、鋼は弱い磁性を持つため、ホールセンサーの近くでは適していません。鋼板補強は金指領域にも推奨されません。

36. ご注文時に、金指挿入のための総厚要件を指定してください。総厚は通常、コネクタの仕様書に記載されています。JLCPCBの金指PI厚さ計算ツールを使用して、正しいPI補強厚さを決定してください。

37. 補強材の切り欠き: 補強材が部品やパッドを覆わないように設計してください。理想的には、お客様がこれを設計する必要があります。お客様が切り欠きを設計しなかった場合、JLCPCBはデフォルトでパッドに対して0.3mmのクリアランスを持つ切り欠きを設けます。幅が2mm未満の残りの補強材は、注文メモに特別な要件が指定されていない限り、除去されます。

38. 金指の補強材は、使用中の破損を防ぐために、パッドから少なくとも1.0mm延長する必要があります。

39. 両面EMIフィルムは両面が電気的に接続されており、分離できません。これが設計上許容できない場合は、EMIフィルムの除去を検討してください。

40. EMIフィルムに特定の対地インピーダンスが必要な場合は、グランド配線/プレーン上にソルダーマスク開口部を設計し、フィルムとの接続ポイントとしてください。特定の要件がない場合、JLCPCBはデフォルトでランダムな場所に1.0mmのソルダーマスクウィンドウを追加します。注: アースされていない電磁フィルムは、かなりの電磁波を吸収する可能性があり、信号問題を引き起こす可能性があるため、最初に試作品で検証してください。

41. パッド上の鋼板補強はショートの原因となる可能性があります。

42. 補強材の幅: 幅5mm未満のFR4補強材は、破損や炭化を起こしやすいです。PIまたは鋼板補強に切り替えてください。接着剤の最小幅は少なくとも3mmとしてください。

43. 補強材や接着剤をSMTパッドの近くに配置しないでください。ステンシル印刷の妨げになる可能性があります。必要な場合は、SMT後に補強材や接着剤を追加することができます。

基板厚さ

44. 選択された基板厚さには、カバーレイ、銅厚、およびPI基板材の厚さが含まれます。基板に非銅領域がある場合やカバーレイがない場合、厚さはそれに応じて減少します。設計の際には特に注意してください。

45. シミュレーションソフトウェアを使用したFPCインピーダンス計算は不正確な場合があります。JLCPCBの線幅設計に関する経験則は参考として利用できますが、必ず最初に試作品で検証してください。このパラメータは、厚さ0.11mmの両面基板に適用されます。

1. ハッチング銅の推奨線幅/スペース: 200 μm。

2. EMIフィルムを使用する場合、両面に接地ポイント（グランドプレーン上のカバーレイ開口部）を推奨します。推奨サイズ: 1 × 1 mm。

3. 両面のグランドプレーンはビアで電気的に接続する必要があります。

注: 上記のすべてのパラメータは、0.11mm 2層FPCスタックアップに基づいています。

JLCPCBの設計ガイドラインは、潜在的な製造上の問題をカバーしており、エンジニアが生産前に製造可能性の問題を特定するのに役立ちます。これにより、様々なシナリオに対応し、設計の繰り返しを最小限に抑え、コストを削減できます！