PCB は一般に、層数によって片面、両面、および多面に分けられます。 いわゆる標準基板とは、一般的に両面基板と片面基板を指します。 多層基板は、バリアント エンジニアリング手法によって、HDI と高レベルの多層基板に分けられます。
片面PCB
これらは最も基本的なプリント回路基板です。 すべての部品が片側に集中し、ワイヤーが反対側に集中します。
両面PCB
両面PCB(両面プリント回路基板)は、片面PCBよりも複雑なもうXNUMXつの従来のPCBです。 両面PCBのアーキテクチャでは、はんだ付けされたコンポーネントをより適切に固定するために、下部パッドと上部パッドの間の穴にメッキを施す必要があります。 今日、両面プリント回路基板技術は、組立業界の主力製品であり続けています。 両面PCBには無制限の用途があります。 細線表面実装、超高銅ビルド、高温/低温、はんだコーティング、および銀と金の仕上げは、いくつかの一般的な両面基板アプリケーションです。
多層PCB
多層PCBは、プリプレグと呼ばれる絶縁材料とコアの厚さによって結合された少なくともXNUMXつ以上の回路層で構成されています。 多層プリント回路基板は最も複雑なものであり、一般に、アーキテクチャと構築方法が複雑なため、最も洗練された電子製品で使用されます。
プリント基板は、単層から両面、多層、フレキシブル基板へと発展してきました。 そして、高精度、高密度、高信頼性機能への移行を継続します。 小型化、低コスト化、性能向上と並行して、プリント基板は今後もエレクトロニクス製品の開発において強い活力を維持しています。
1950 年代から 1990 年代にかけて、PCB 産業が設立され、急速に成長しました。つまり、PCB 産業化の初期段階であり、PCB が独立した産業になりました。
1950 年代、トランジスタは電子機器に使用され、電子製品のサイズを効果的に縮小し、PCB の統合を容易にしました。 さらに、エンジニアは、PCB の電子的信頼性を向上させる上で大きな進歩を遂げました。
1953 年、Motorola はメッキ ビアを備えた両面基板を開発しました。 1955 年頃、日本の東芝が銅箔の表面に酸化銅を生成する技術を導入し、銅張積層板 (CCL) が登場しました。 このXNUMXつの技術のおかげで、多層回路基板が発明され、大規模に適用されました。
1960 年代には、プリント回路基板が広く使用され、PCB 技術がますます高度になり、多層プリント回路基板が広く使用されたため、基板面積に対する配線の比率が事実上増加しました。
1970年代に入ると、多層基板が急速に発展し、高精度・高密度化、細線化、高信頼性化、低コスト化、自動化が追求されました。 当時、PCB 設計作業はまだ手作業で行われていました。 PCB レイアウト エンジニアは、色鉛筆と定規を使用して、透明なマイラーに回路を描きます。 彼らは、作図効率を向上させるために、いくつかの一般的なデバイス用にいくつかのパッケージングと回路テンプレートを作成しました。
1980 年代になると、Surface Mount Technology (SMT) が徐々にスルーホール実装技術に取って代わり、主流になりました。 デジタル時代にも突入。
パソコン、CD、カメラ、ゲーム機などの電子機器の進化に伴い、それに応じて大きく変化しています。 これらの小型電子デバイスに対応するには、PCB のサイズを縮小する必要があります。 コンピュータ化された設計により、PCB 設計の複数のステップが自動化され、小型で軽量なコンポーネントの設計が容易になります。 部品メーカーも消費電力削減などの設備改善が必要ですが、同時にコストダウンも視野に入れる必要があります。
2000 年代に、PCB はより複雑になり、機能的になり、小型化されました。 特に多層および柔軟な回路 PCB 設計により、これらの電子デバイスは小型で低コストの PCB により、操作性と機能性が向上しました。 スマートフォンの登場により、HDI PCB 技術の開発が促進されました。 レーザーで穴を開けたマイクロビアを保持しながら、スタック ビアがインターリーブ ビアに取って代わり始め、「任意の層」の構築技術と組み合わせることで、HDI ボードが最終的な線幅/線を生み出しました。 距離は40μmに達します。
この任意層のアプローチは依然としてサブトラクティブ プロセスに基づいており、モバイル エレクトロニクスの場合、ほとんどのハイエンド HDI がまだこの技術を使用していることは確かです。 しかし2017年、HDIは新たな開発フェーズに入り、サブトラクティブプロセスからパターンめっきによるプロセスへと移行しました。
標準PCBのアプリケーションは、ローエンドの電子製品で比較的使用されています。 これらの PCB は汎用材料でできており、PCB の設計は複雑ではなく、さまざまな産業に適用できます。
家電:小型家電、懐中電灯、オーディオ、テレビ、ルーター、洗濯機など、
医療機器: 一部の機器では複数の PCB が使用されていますが、一部の最先端のデバイスでは別の基本的な PCB が使用されている場合があります。 医療用途には、心拍センサー、温度測定、MRI 装置、CT スキャナー、血圧計、pH メーター、X 線装置、血糖測定装置などが含まれます。
家庭用電化製品: 家庭用電化製品は、PCB の使用において究極を追求します。 最も完全に競争力のある消費者向け電子製品は、最小面積の設計と最も単純化された PCB 設計、最も単純化された PCB 設計を通じて、可能な限り多くの機能を統合し、消費者向け電子製品の競争力を提供します。 ローエンドの家電製品では、多くの単層または二層基板が使用されていますが、ハイエンドの携帯電話では、HDI 基板が広く使用されています。
エンジニアリング機器。 電力で駆動されるほぼすべての製造装置には、多機能 PCB が必要です。 通常、これらのタイプの機器は高電力で動作し、大型サーボ モーター ドライブ、衣料用コットン マシン、鉛蓄電池充電器などの高電流回路ドライブを必要とします。
点灯。 LEDライトと高輝度LEDは、アルミニウム基板に基づくPCBに表面実装されています。 アルミは熱を吸収して放散する性質があります。
自動車および航空宇宙用フレキシブル PCB は軽量ですが、高い振動に耐えることができ、限られたスペースでも曲げることができるため、航空機の重量を軽減できます。 これらの PCB はコネクタまたはインターフェイスとして使用され、ダッシュボードの下やパネルの後ろなど、狭くて限られたスペースでも組み立てることができます。
標準 PCB は、技術と複雑さが異なります。 一般的に言えば、標準 PCB ボードを製造できるメーカーは多層ボードを製造できない場合があり、多層ボードを製造できるメーカーは標準ボードを製造できる必要があります。 標準基板しか生産できないメーカーの多くは、規模が小さく、設備が遅れており、品質が不安定です。 それでも、彼らは競争力のある見積もりを提供できます。 多層基板・HDIメーカーは規模が大きく、設備も充実しており、品質も安定している反面、価格は高めです。
顧客が PCB 製造のニーズを把握したら、用途、需要、層数など、PCB のニーズを理解する必要があります。 次に、レイヤー数とカテゴリに応じて、対応する PCB サプライヤーを検索して一致させます。 顧客の需要が、非常にローエンドの家電製品であるとします。 価格は、賞を受賞するための支配的な基準です。 その場合、通常の標準 PCB サプライヤのほとんどが需要を満たすことができるためです。 ただし、多層基板および非消費者向け電子機器のアプリケーションに関しては、一定の規模の適格な PCB 工場を選択することを強くお勧めします。 見積書の比較だけでなく、PCB工場の資格や生産・加工能力もチェックする必要があります。 PCBサプライヤーからの情報紹介に加えて、顧客はEQの専門的なフィードバックを通じてPCB工場の能力を理解することができます.
PCBの製造にはどのような機器が使用されますか?
一般に、標準的な PCB 製造には 40 以上のプロセスが必要ですが、複雑な PCB を完成させるには最大 70 ~ 80 のプロセスが必要です。 プロセス全体には、自動露光機、AOI、水平電気メッキ ライン、グリーン オイル DI マシン、掘削リグ、レーザー掘削リグ、ゴング マシン、E-TEST、VCP、その他の機器など、多くの高価な機器が必要です。
PCBの伝統的な製造プロセスは何ですか?
PCBの製造は、Inner Boardの製造とOut Layer Boardの製造で構成されています。
特徴 | 機能 |
品質グレード | 標準IPC2、IPC 3 |
層の数 | 1〜64層 |
材料 | FR-4(TG135 / TG150 / TG170 / CAF> 600 /ハロゲンフリー)/ PTFE(SY /ロジャース)RF PCB(IT/タイホン/デュポン/パナソニック) |
最大ボードサイズ | 最大520mmx850mm |
ボードの最終的な厚さ | 0.25mm - 7.0mm |
板厚公差 | ±0.1mm–±10% |
ボードの最終的な厚さ | 0.4mm - 7.0mm |
内層クーパーの厚さ | 0.5オンス–4.0オンス |
外層のクーパー思考 | 0.5オンス–8.0オンス |
最小穴径 - 機械的 | 6万 |
最小穴径 – ラスター | 3万 |
最小トレース/間隔 | 2mil / 2mil |
エッチング公差 | ±10%/±1.5mil |
穴サイズ公差 | ±.002インチ(±0.05mm) |
ソルダーマスクカラー | グリーン、レッド、イエロー、ブルー、ホワイト、ブラック、パープル、マットブラック、マットグリーン |
シルクスクリーンカラー | 白、黒、黄、赤、青 |
表面処理 | HASL、ハードゴールドフィンガー、OSP、イマージョンゴールド、イマージョンティン、イマージョンスライバー |
Gold Thinkness-Immersin Gold | 0.025-0.075um |
Gold Thinkness - ハードゴールド | <1.27um |
テスト | フライプローブテスト(無料)およびAOIテスト |
インピーダンス許容値 | ±10% |
リードタイム | 2〜28日 |
注文数量 | 1-10,000,000PCS |