1.コア概念解析

FPC（Flexible Printed Circuit、フレキシブルプリント基板）：ポリイミドPIやポリエステルPETなどのフレキシブルな基材で作られたプリント基板である。それは曲げ、折りたたみ、カールすることができて、狭いまたは不規則な空間に適応することができます。

液体シリカゲル（LSR、Liquid Silicone Rubber）：二成分（A/B剤）加熱硬化の弾性材料である。それは優れた生体適合性、耐高低温（-60°C～+200°C）、耐候性、電気絶縁性、難燃性と柔らかい感触を持っている。

液体シリカゲルパックFPC（液体シリカゲル被覆FPC）：その名の通り、FPCを液体シリカゲル内部に完全または部分的に封入するプロセスです。これにより、FPCは電気的機能を提供し、LSRは物理的保護と環境シールを提供する「ソフトハード結合」構造が形成される。

2.主な製造工程：LSR二次射出成形/被覆成形

このプロセスは通常2つのステップに分けられます。

ステップ1：FPCの製造

まず、一般的なFPCのように、フォトリソグラフィ、エッチングなどのプロセスによりフレキシブル基材上に回路を作製する。

そして、必要な部品（IC、抵抗、容量、コネクタなど）をSMT（表面実装技術）またはCOF（Chip on Flex）プロセスによりFPCに溶接し、FCBA（フレキシブル基板アセンブリ）を形成する。

キーポイント：溶接点を保護し、その後の射出成形に支持を提供するために、FPC上の部品は通常、まずアンダーフィル（Underfill）をクリックするか、エポキシ樹脂ゴムの層を覆って予備保護を行う。

ステップ2：LSR被覆射出成形

用意したFPCBAを、専用に設計されたLSR射出成形金型に入れます。

金型が閉じた後、液体LSR A/B成分を高圧下で混合し、キャビティに注入し、FPCを完全に包み込むようにした。

高温（通常120°C〜180°C）では、LSRは数分〜数十秒で急速に硬化成形される。

最後に型を開き、完成品を取り出します。シリカゲルで完全に密封され、弾性を持つ電子モジュールです。

3.技術的優位性と特徴

極めて高い密封性と防護レベル：IP 67、IP 68及びIP 69 Kレベルに達し、完全防水、防塵、防湿、化学腐食を防止する。これはこの技術の最も核心的な利点である。

優れた機械的保護と耐久性：シリカゲルの弾性は衝撃と振動をよく吸収し、内部の脆弱なFPCと部品を保護し、破壊を防止することができる。

優れた電気安全性：シリカゲルは優れた絶縁材料であり、高圧に耐え、難燃性（通常UL 94 V-0に適合）であり、使用の安全性を保証している。

設計の自由度が高い：複雑な三次元形状を成形でき、製品の外殻に完璧にフィットし、シームレスな統合を実現する。

生体適合性と触感：医療レベルLSRは皮膚や人体内部に直接触れることができ、表面触感は柔らかく快適である。

4.主な応用分野

この技術は、厳しいアプリケーション環境を必要とする場合に最適です。

着用可能設備：スマート腕時計/ハンドリングのバンド（心拍数、体温などのセンサーを集積）、スマートリング、スマートウェアの電極コネクタ。肌着と防水水洗が必要です。

自動車電子：新エネルギー自動車の電池管理システム（BMS）におけるフレキシブルサンプリングハーネス（FPC）は、高温、振動、化学品環境に対応するためにLSR被覆を常用する。ハンドル内のセンサモジュールなど。

医療設備：内視鏡、カテーテル中のイメージング及びセンシングユニット、移植可能又は飲み込み可能な医療設備、持続的健康モニタリングパッチ。無菌、生体適合、密封が要求される。

消費電子：ドローン、スポーツカメラにおける防水回路モジュール、Bluetoothイヤホンの充電接点モジュール。

工業センサ：湿気、油汚れなどの劣悪な工業環境に使用されるフレキシブルセンサ。

5.設計と製造の課題

材料接着性：LSRとFPC表面のポリイミド（PI）またはカバーフィルム（CVL）の接着が最大の課題である。一般的な要件：

FPC表面をプラズマ処理し、表面エネルギーを高める。

専用のシリカゲル接着剤/下塗りを使用します。

FPC上にマイクロホールなどの機械的アンカーポイントを設計してLSRを注入した後、物理的なインターロックを形成する。

熱膨張係数（CTE）整合：LSR、FPC基材と電子部品のCTEの違いが大きく、硬化冷却過程で内応力が発生し、部品の変位や溶接点の亀裂を引き起こす可能性がある。補償するためには、細かい金型とプロセス設計が必要です。

金型精度の要求が高い：LSRは流動性が良く、粘度が低く、バリが発生しやすい。金型はオーバーフローを制御するために極めて高い精度が必要であり、特に金指などの露出が必要な領域に対しては非常に高い精度が必要である。

コストが高い：LSR材料自体、精密な金型及び技術開発コストは比較的に高く、付加価値の高い製品に適している。

まとめ

液体シリカゲル被覆FPCは先進的な軟性電子パッケージ技術である。高度に集積され、頑丈で耐久性があり、完全に密封された電子部品を創造し、劣悪な環境や新興分野（ウェアラブル、医療など）での電子製品の応用可能性を大きく広げた。その核心はLSRとFPCの接着問題を解決し、精密な金型とプロセス制御を通じて高良品率の生産を実現することにある。

具体的な製品構想があれば、LSR射出成形とFPCの経験を持つデルとプロジェクトの初期段階でコミュニケーションをとり、製造性と信頼性を確保するために共同設計することを強くお勧めします。