商用ディスプレイ画面の BOM (部品表) コスト構造において、フレキシブル プリント基板 (FPCA) が占める割合はわずかに見えるかもしれませんが、実際にはコスト変動の「目に見えない要因」です。
コネクタ単体の選択や曲げ部分の製造工程の違いにより単価が変動する場合があります。大量の出荷量を誇る LCD ディスプレイ モジュール メーカーにとって、この累積効果は過小評価できません。
実際の生産ラインのデータとサプライチェーンのフィードバックに基づいて、FPCA 設計における 7 つの重要なコスト活用ポイントを特定しました。これらの詳細は研究開発段階では見落とされがちですが、量産時には利益を圧迫する要因となる可能性があります。{1}
FPCA フレキシブル回路基板のサイズと公差
FPCA のサイズは、基板レイアウトの効率に直接影響します。同じ原材料仕様の場合、サイズが大きくなるとレイアウトできる基板の枚数が少なくなり、単価が高くなります。
たとえば、モジュール設計でわずかな調整が可能な場合、サイズを小さくすることで材料使用率を大幅に向上させることができます。
公差については、外形寸法は通常±0.05mm～±0.15mm以内に管理されております。
±0.05mm などの極めて高い精度を達成するには、金型に低速ワイヤ EDM 加工を使用する必要があり、金型コストが増加します。-
逆に、±0.1 mm の公差では、中速ワイヤ EDM 加工のみが必要となるため、よりコスト効率の高いソリューションが得られます。-
FPCA フレキシブル基板のメインボードへの接続タイプ
FPCA フレキシブル回路基板とディスプレイメインボードの間の接続方法は、FPCA フレキシブル パネルのコストを左右するもう 1 つの要因です。
現在、TFT-LCD モジュールは主にスナップインまたはプラグイン接続を使用しています。一方、はんだ付け接続は効率が低く安定性が低いため、あまり一般的ではありません。{1}
純粋な FPCA パネルのコストの観点から見ると、スナップイン接続が最も高価で、次にプラグイン接続、はんだ付け接続が最も安価です。{0}{1}
スナップイン接続の方が高価なのはなぜですか?{0}より精密なコンポーネントと組み立て手順が必要になります。アプリケーションで許可されている場合は、プラグイン接続に切り替えると、コストを大幅に節約できます。-
実稼働環境では、特定の耐久性要件がない限り、プラグイン接続が最も費用対効果の高いオプションであることがわかりました。これにより、信頼性を犠牲にすることなくモジュール全体のコストが削減されます。{0}{1}{1}
FPCA曲げ領域およびコンポーネント領域のカバープロセス
FPCA の曲げ領域とコンポーネント領域 (コンポーネント領域とコネクタ領域) のカバー プロセスには、通常、FPCA 曲げ領域のカバー フィルム プロセスと熱硬化性緑色インク プロセス、FPCA コンポーネント エリアのカバー フィルム窓開口プロセスと感光性インク プロセスが含まれます。
① FPCA 曲げ領域:
現在の TFT{0}}LCD ディスプレイ モジュールのベゼルがますます狭くなり、LCD パネルが薄くなるにつれて、FPCA の曲げ領域における反発応力の要件がさらに厳しくなっています。
FPCA の曲げ領域の反発応力は、熱硬化性グリーン インク プロセスと比較してカバー フィルム プロセスを使用する場合に高くなるため、BLU (バックライト ユニット) ランプ インターフェイスでホットスポットが発生するリスクが増加します。
FPCA 曲げ領域で熱硬化性緑色インク プロセスを使用するコストは、追加のスクリーン印刷と熱硬化性緑色インク プロセスが必要となるため、カバー フィルム プロセスよりも高くなります。
一般に、コストを考慮して、ディスプレイモジュールのベゼルが広く、顧客に特別な要件がない場合は、カバーフィルムのプロセスを優先できます。
② FPCA コンポーネントエリア:
FPCA コンポーネント領域は、主にコンポーネント領域とコネクタ領域に分けることができます。現在、部品領域の被覆プロセスは感光性インク被覆プロセスが主流となっています。
これは主に、0201や01005などの小型部品を使用しているため、カバーフィルムの開口精度やSMTの配置精度が要求を満たせないためです。
コネクタ部分の被覆プロセスは、プロジェクトの要件に応じて柔軟に選択できます。ただし、カバーフィルム開口プロセスを利用する場合は、カバーフィルム開口間隔、カバーフィルム開口PAD幅、カバーフィルム被覆PAD幅などのコネクタ部の寸法が各FPCAメーカーのプロセス能力を満たしているかをよく確認する必要があります。
一般に、感光性インク被覆プロセスに比べて、被覆フィルム開口プロセスを使用するコストは有利である。
FPCA コネクタ領域の設計が FPCA メーカーのプロセス能力要件を満たしている場合、カバー フィルムの開封プロセスを優先できます。
FPCA 鋼鉄補強の接地要件
一般に、FPCA 鋼鉄筋の接地要件には、接地と非接地の 2 種類があります。鉄筋が接地されているかどうか、および接地インピーダンスの大きさが FPCA の価格に影響します。
鋼鉄筋に接地が必要な場合、接地インピーダンスは通常 5Ω 以下である必要があります。鉄筋が接地されていない場合、そのインピーダンスの制御要件はありません。
同時に、鉄筋を接地した後のインピーダンスの大きさも、FPCA のコストにある程度影響します。鋼鉄筋の接地インピーダンス要件が小さい場合 (<2Ω), the steel sheet needs to be nickel-plated, and the exposed copper area and the number of exposed copper points where the FPCA and the steel sheet contact also need to be increased to ensure that the steel sheet grounding impedance meets the requirements.
一般に、コストを考慮して、顧客が鉄筋が接地されているかどうかに関する要件がない場合は、非接地として設計することが優先されます。顧客が鉄筋の接地を要求しているが、接地インピーダンスの要件がない場合は、接地インピーダンスを次のように制御することをお勧めします。<5Ω.
FPCA コンポーネントの塗布要件
FPCA コンポーネントの曲げ時のはんだパッドの緩みや剥離などの欠陥（TFT-）LCD 液晶ディスプレイ モジュールの機能や通常の使用に影響を与える可能性があるものを防ぐため、通常はコンポーネント領域にディスペンスを行ってコンポーネントのはんだパッドを保護し、強度を高める必要があります。
FPCA コンポーネントのディスペンスは、一般に 2 つのタイプに分類でき、業界では完全カプセル化プロセスと部分カプセル化プロセスとしても知られています。
完全なカプセル化プロセスはコンポーネント領域全体をカバーし、完全な保護を提供しますが、コストは高くなります。部分的なカプセル化プロセスは、コンポーネントのはんだパッド領域のみをカバーするため、小型コンポーネントの場合にディスペンスが避けられない限り、より効率的で安価です。
TFT{0}LCD モジュールに関する経験に基づくと、お客様に特定の信頼性要件がない限り、部分カプセル化プロセスが推奨されるオプションです。
FPCA 露出銅面積と数
FPCA フレキシブル パネルは、露出した銅設計を使用して、導電性材料を介して接地を実現し、ESD 耐性を強化します。
ただし、すべてのフレキシブル パネルの露出した銅領域には、無電解ニッケル浸漬金 (ENIG) 表面処理が必要です。露出した銅領域の面積と数が増加すると、金とニッケルの消費も増加します。
当社の推奨事項は、テスト基準を満たしながら、FPCA パネル上の銅の露出領域の面積と数を最小限に抑えることです。これにより、FPCA コストが抑制されるだけでなく、TFT-LCD モジュールの組み立てプロセスも簡素化されます。
FPCA EMI電磁波シールドフィルムの設計要件
デバイス全体における無線周波数干渉のリスクを軽減するために、通常、FPCA フレキシブル パネルに EMI 電磁シールド フィルムが追加されます。 FPCA上の電磁波シールドフィルムの層数と面積は、FPCAのコストに直接影響します。
コストを考慮すると、EMI電磁波シールドフィルムの追加は可能な限り避けることをお勧めします。追加する必要がある場合は、可能な限り面積が小さい片面のカバーを優先してください。これは、両面のカバーは片面より高価であり、完全なカバーは部分的なカバーよりも高価であるためです。-
さらに、追加される電磁シールド フィルムは単一の連続した部分である必要があることに注意することが重要です。これは、アプリケーションの手順とコストが増加する、セグメント化された設計や個別のアプリケーション プロセスを避けるためです。
結論
上述の FPCA フレキシブル パネルの設計要素は、単独で存在するわけではありません。これらは相互に影響し、TFT{0}}LCD ディスプレイ モジュールの全体的なコストに影響します。
適切なトレードオフと最適化により、パフォーマンスを維持しながら全体のコストを大幅に削減できます。{0}
