FPCは自由に曲げ、巻き、折りたたむことができ、配線を損傷することなく数百万回の動的曲げに耐えることができます。空間レイアウトの要件に応じて配置でき、三次元空間内で自由に移動・伸縮できるため、部品実装と配線接続の一体化効果を実現します。FPCは電子製品の体積と重量を大幅に削減でき、高密度化、小型化、高信頼性の方向への電子製品の開発に適しています。

1. フレキシブル回路基板は体積が小さく、重量が軽い

2. フレキシブル回路の当初の設計目的は、より大きなワイヤハーネスを置き換えることでした。現在のプラグイン電子デバイス実装基板において、フレキシブル回路基板は小型化と可動性の要件を満たす唯一のソリューションです。

3. フレキシブル回路基板は移動、屈曲、ねじれが可能です。

4. フレキシブル回路基板は導体を損傷することなく移動、屈曲、ねじれが可能です。数万回の動的曲げに耐えることができるため、フレキシブル回路は内部システムの連続的な動きにうまく適用でき、最終製品機能の一部となります。

5. フレキシブル回路基板は優れた電気性能、誘電性能、耐熱性を有しています。

6. フレキシブル回路基板基材のより低い誘電率により電気信号の高速伝送が可能になり、より高いガラス転移温度（TG）または融点によりモジュールはより高い温度で良好に動作します。

7. フレキシブル回路基板は三次元（-D）相互接続に実装できます。

8. フレキシブル回路基板は熱拡散により有利です。

フレキシブルPCBは現代の電子製品のあらゆる場所で使用されており、その性能、サイズ、重量は非常に重要です。ハードドライブ、デスクトッププリンター、ウェアラブルデバイスなどのポータブル電子機器は、フレキシブル回路の最も顕著な例です。フレキシブルプリント回路基板は、石油・ガス産業で使用されるさまざまなセンサーの同時解釈や、湿度、湿度、圧力を測定するセンサーなど、高温および高密度アプリケーションにも理想的です。これは、フレキシブル回路がポリイミドまたは類似のポリマーを基材として使用しているためです。これらの材料は他のリジッドPCB材料よりも速く熱を放散するため、極端な温度に耐えることができます。ほとんどすべてのハイテク電子製品はフレキシブル回路基板を使用しています。日本の学者櫻井靖氏は著書「高密度フレキシブルプリント回路基板」の中で次のように述べています。ほとんどすべての電気製品は内部でフレキシブル回路基板を使用しており、今日ではフレキシブル回路基板を使用していないやや複雑な電子製品を見つけることは困難でしょう。

• 商用電子製品。ビデオレコーダー、ビデオカメラ、CDプレーヤー、カメラ、プログラム制御電話、パーソナルコンピュータ、コピー機、自動車、電子距離計など
• 通信、軍事産業、航空宇宙。航空機のブラックボックス、航空機燃料コントローラー、加速度計、ミサイル、赤外線機器、レーダー高度計、人工衛星、魚雷など。
• 医療機器。血液分析装置、補聴器、薬物移植ポンプ、骨年齢センサー、神経刺激装置、MRI、ペースメーカー、シールド、超音波検出器など。

構造上の特徴により、次のように分類できます。

片面フレキシブルFPC：

導電パターンが片面のみにあるフレキシブルPCB

片面両面コンタクトフレキシブルFPC：

1層の導体パターンのみを持つが、両面で電気接続が可能なフレキシブルPCB

両面フレキシブルFPC：

基板の両面に導電パターンがあり、導電パターンがPTHによる電気接続を形成しています。

両面両面コンタクトフレキシブルFPC：

両面導電パターンにおいて、回路の片面が片面導体配線を満たすだけでなく、PCBの両面電気接続も実行できます。

多層FPC：

多層フレキシブル回路は、3層以上の導体層を持つフレキシブル回路を積層し、ドリル加工と電気メッキにより金属化穴を形成して多層回路間の相互接続を実現します。メッキスルーホールの領域を除き、多層フレキシブル回路の誘電体層は一緒に積層することも分離することもできます。

最も一般的な片面接着剤付きFPC構造

フレキシブル基板の基材には主にポリイミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）が含まれます。

ポリイミド（PI）：耐高温性、高い絶縁破壊強度、優れた電気的・機械的特性を有しますが、価格が高く、吸湿しやすいです。PIはFPCで最も一般的に使用される基材です。異なるメーカーが製造するポリイミドは異なる名称を持ちます。例えば、デュポン社が製造するPIは「カプトン」と呼ばれています。

PET：ポリエステル（PET）の多くの特性はPIと類似していますが、耐熱性が非常に低く、室温でのみ動作可能な製品に限定されます。

ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）：非常に高価であり、主に低誘電率の高周波製品に使用されます。

さらに、カバーフィルム材料、接着剤、補強材、シールド層材料については、この記事FPC材料分析で詳しく説明しています。

FPCはプリント回路基板の一種であり、フレキシブル回路基板と呼ばれています。FPCは一般的にPIを基材として使用し、自由に曲げたり撓ませたりすることができます。PCBはいわゆるリジッド回路基板です。一般的に、FR4がPCBの基板として使用され、曲げたり撓ませたりすることはできません。FPCフレキシブル回路基板は、繰り返しの撓みが必要なリンクや一部の小さな部品に使用されます。PCBリジッド回路基板は、曲げが不要で比較的剛性が求められる場所によく使用されます。

FPCフレキシブル回路基板は、単なるフレキシブル回路基板ではなく、三次元回路構造を接続する重要な設計手法でもあります。この構造は、他の電子製品と組み合わせて、さまざまな異なるアプリケーションを構築することができます。PCBリジッド回路基板の場合、回路が注型フィルム接着剤によって三次元形状にされない限り、回路基板は一般的に平面的です。したがって、電子製品設計で三次元空間を最大限に活用するには、FPCフレキシブル回路基板が優れたソリューションです。現在、PCBリジッド回路基板の一般的な空間拡張スキームは、スロットとインターフェースカードを使用することです。FPCフレキシブル回路基板は、転送設計の方法であれば同様の構造を作ることができ、方向設計において柔軟です。

FPCフレキシブル回路基板は、ライン接続用の端子接続を使用することができますが、リジッドフレキシブル基板を使用してこれらの接続機構を回避することもできます。1枚のFPCを接続に使用することで、2枚のハード基板を並列ラインシステムのグループに接続したり、任意の角度に曲げて異なる製品形状設計に適応させたりすることができます。単一のFPCは、レイアウトを使用して多くのハード基板を配置し、それらを接続することができます。この方法は、コネクタと端子の干渉を減らし、信号品質と製品信頼性を向上させることができます。

フレキシブルPCBはリジッドフレキシブルPCBへの道を開きます。フレキシブル回路とリジッド回路基板の利点を組み合わせて回路を形成することは、軍事および航空宇宙産業の主要な機器を生み出しました。2枚のリジッド基板間または他の機器との基板間の相互接続が必要な場合、リジッドフレキシブルPCBが効果を発揮します。リジッドフレキシブルPCBのフレキシブル部分は、回路のジャンパーまたは配線部分を排除し、サイズの削減と振動への耐性に役立ちます。

フレキシブルPCBには多くの利点があるのに、なぜ完全に移行しないのでしょうか？

この質問への答えは非常に簡単です。それぞれに長所と短所があります。フレキシブルPCBは組み立てが容易で、製造時間を短縮しますが、最終製品の総コストが増加します。リジッド基板と比較して、フレキシブル回路用の基板ポリマー材料は高価です。さらに、リジッドPCBは人手で製造できますが、フレキシブルPCBは自動化が必要であり、コストが増加します。一度組み立てられると、フレキシブルPCBの設計を変更または修理することは、導電性材料からカバーを取り外してリサイクルするのが容易ではないため、非常に高価です。最も重要なことは、フレキシブルPCBの感度です。部品実装の過程で、エンジニアはこの材料を扱うために適切な操作を受け入れる必要があり、そうでなければ深刻な損失を引き起こします。

フレキシブル回路を使用する電子デバイスの主な制限は、より高い電流を流すことができないことです。ポリマー基板上で提供される最大銅厚は2オンスです。なぜなら、このレベルを超えると、銅は硬い材料であるため、フレキシブルPCBはフレキシブルではなくなるからです。より高い電流要件のアプリケーションでは、リジッドPCBが使用されます。

1. 初期一時コストが高い：フレキシブルPCBは特殊なアプリケーション向けに設計・製造されるため、回路設計、配線、写真製版のコストが高くなります。フレキシブルPCBのアプリケーションに特別なニーズがない限り、通常は少数のアプリケーションでは使用しない方がよいです。

2. フレキシブルPCBの変更と修理が困難：一度フレキシブルPCBが作られると、変更はベースマップまたはライトドローイングプログラムから開始する必要があるため、変更は容易ではありません。その表面は保護フィルムの層で覆われており、修理前に取り外し、修理後に復元する必要があります。

3. サイズ制限：フレキシブルPCBは通常、間欠プロセスで製造されるため、生産設備のサイズ制限により、非常に長く広くすることはできません。

4. 不適切な操作は損傷しやすい：組立作業者の不適切な操作は、フレキシブル回路に損傷を与えやすく、そのはんだ付けとリワークは訓練を受けた担当者が操作する必要があります。