FPC設計クリアランスガイド：パッド浮きとショートを回避する

剛性PCBとは異なり、FPC設計ではその柔軟な性質と複雑な製造プロセスにより、安全クリアランスを厳密に管理する必要があります。

一見わずかな配線やパッドの距離が、ラミネーションや組立時にパッド浮き、配線クラック、回路ショートといった重大な欠陥を容易に引き起こす可能性があります。

本日は、FPC設計における一般的なクリアランスの落とし穴を詳しく解説し、完璧な製造のためのレイアウト最適化にお役立ていただきます。

I. ソルダーマスク設計

1. ソルダーマスクブリッジ間隔の不足

ソルダーマスクブリッジとは、2つのパッド間のソルダーマスクのことです。2つのパッド間の距離は、ソルダーマスクブリッジを保持するために少なくとも0.5 mm必要です。そうでない場合、ブリッジが薄すぎて破断しやすくなります。

2. ソルダーマスク開口部から銅までの距離

ソルダーマスク開口部から銅までの距離は少なくとも0.15 mm必要です。この距離が小さすぎる場合、カバーレイの位置ずれにより隣接領域の銅が露出し、部品実装時にソルダーブリッジショートのリスクが生じます。

3. ソルダーマスク開口部の長さ

ソルダーマスク開口部の長さは一般的に20 mmを超えないようにし、大面積の開口部は避けるべきです。ソルダーマスク開口部が大きすぎる場合、ラミネーション時に伸張・変形し、接着が困難になったり位置ずれを引き起こしたりする可能性があります。

II. 外形設計

1. パッドと外形間の距離

パッドは外形から0.2 mm以上離れている必要があります。そうでない場合、レーザー切断により炭化が発生し、パッド間にショートが生じる可能性があります。

III. 穴あけ設計

1. ビアと基板エッジ間の距離

ビアエッジから基板外形の中心までの距離は少なくとも0.5 mm必要です。そうでない場合、レーザーがビアを損傷し、パッドクラックを引き起こす可能性があります。また、ビアは一直線に配置せず、左右または上下に千鳥配置する必要があります。

2. ビアと開口部間の距離

ビアは開口部のエッジ上に設計してはなりません。カバーレイの遷移部から少なくとも0.3 mm離す必要があります。

この領域は半田付けフィンガー領域であるため、半田付け時に曲がる可能性があります。応力はカバーレイのない領域とカバーレイのある領域の遷移部に集中し、ビア銅のクラックを引き起こす可能性があります。

III. 回路設計

1. BGAパッド径

BGAパッド径は少なくとも0.25 mm必要です。そうでない場合、完成したパッドが小さすぎたり、浮きが発生したりする可能性があります。

2. 基板エッジパッド幅

基板エッジパッドは少なくとも0.5 mm幅が必要で、注文備考にパッドをトリミングしない旨を記載する必要があります。そうでない場合、JLCPCBはデフォルトで基板エッジから0.2 mmの位置でパッドをトリミングし、パッド浮きや半田付け不良を引き起こす可能性があります。

3. 配線または銅箔ベタから基板エッジまでの距離

外形加工時の銅損傷を避けるため、銅箔ベタや配線は外形から少なくとも0.2 mm離す必要があります。銅箔ベタが基板外形と同一面にある場合、CAMエンジニアが基板エッジの銅を外形から0.2 mm引き離す際に、断線が発生する可能性があります。

4. パッドから配線までの距離

パッド間隔が0.5 mm未満の場合、パッド間に配線を通すことは可能な限り避けてください。パッドと配線の最小間隔は0.20 mmとすべきです。裏面に配線するか、露出配線を許容することを推奨します。

IV. 補強板設計

1. 補強板とパッド間の距離

補強板領域はパッドから少なくとも1.0 mm延長する必要があります。補強板領域とパッド間の間隔が不十分な場合、曲げにより配線とパッドの接合部にクラックが生じ、断線を引き起こす可能性があります。

2. 補強板の最小幅

補強板が狭すぎる場合、接着が困難で、破断しやすく、レーザー炭化が発生しやすくなります。

以下の最小幅を満たす必要があります：

• FR4の最小幅：3 mm；
• PIの最小幅：2 mm；
• ステンレス鋼の最小幅：1 mm。

3. EMIシールドフィルムからパッドまでの距離

電磁フィルムは導電性があります。電磁フィルムからパッド開口部までの距離は少なくとも0.8 mm必要です。

上記のデータはJLCPCBのFPC生産経験に基づくものであり、参考用です。設計安全値を設定する際の方向性を示すことを目的としており、業界標準を完全に代表するものではありません。