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基板にはさまざまな種類があります。 それぞれの違いと特徴を見てみましょう。
リジッド基板とは、硬い基板上にパターンが形成された基板である。 つまり、曲げることができないのです。 一般にプリント基板というとこのリジッド基板が該当します。 リジッド基板は曲げることができませんが、フレキシブル基板に比べて耐久性があり、安価であるため、現在では主流となっています。
フレキシブル基板とは、柔らかい樹脂上にパターンが形成された基板である。 曲げることも可能ですが、高価で耐久性もリジッドボードに比べて劣ります。 主に基板を埋め込むスペースが少なく、基板を折り曲げて実装したり、部品を移動させたりする必要がある場合に使用されます。
A 片面ボード 基板の片面のみにパターンが配置されたプリント基板です。 これは最も古く、最も基本的なプリント基板ですが、複雑な電子回路には適していません。 また、電子回路を組み立てるのが好きなアマチュアもよく使用します。
A 両面基板 両面にパターンが施されたプリント基板です。 歴史的には片面基板の後に登場した基板で、多少複雑な電子回路にも対応できます。
また、両面を接続する電気配線としてスルーホールと呼ばれる穴を設ける必要があります。 スルーホールは、基板に穴を開け、その穴にはんだを流し込むことで両面基板の片面を接続します。 この技術は両面基板や多層基板には不可欠です。
多層基板 両面基板を複数枚用意し、複数枚の基板を圧縮・貼り合わせて基板を作製するものが現在主流となっています。 多層基板は通常、複雑な電子回路に使用されます。
多層基板の場合、XNUMX層ごとにパターンをエッチングし、その後積層して製造するため、積層時にズレがないことが重要です。 つまり、重ね合わせの精度が要求されるため、製造には高度な技術が必要となります。
基板の母材による分類もあります。 ベークボードは、フェノール樹脂を混合した紙をボードのベースとして使用します。 価格は安いですが、高周波特性が悪く、機械的強度も低いです。 低価格帯の電子機器によく使われているようです。
紙エポキシ基板は、紙にエポキシ樹脂を混合したものです。 一昔前は、これが当たり前でした。 価格も手頃で、焼成基板よりも高周波特性が良いのですが、現在はガラスエポキシが主流なのであまり使われていません。
ガラスエポキシ基板はガラス繊維とエポキシ樹脂を混合したもので、現在主流となっています。 昔に比べて価格も十分下がり、高周波特性も紙エポキシ樹脂よりも優れています。
アルミナ基板はセラミックベースの基板であり、高周波特性や放熱性に優れています。 高価であるという欠点がありますが、その特性を活かして主に高周波、大電力回路で使用されます。
また、基材の基材にフッ素樹脂を使用したテフロン基材もあります。
一般的なパターニング方法はサブトラクティブ法と呼ばれます。 銅箔を全面に張ったプリント基板を用意し、不要な部分をエッチングしてパターンを形成します。 また、必要な部分にメッキを施して模様を形成するアディティブ法という特殊な方法もあります。
大まかなプリント基板の作成工程は以下の通りです。
1. 材料の切断: 原材料基板を所定のサイズに切断します。 基板サイズが小さい場合は一度に複数枚の基板を加工することになるため、完成後に切断しやすいように小さな穴を連続して開けたり、スリットを開けたりします。
2. フォトマスクの作成: フォトマスクを作成します。 多層基板の場合は、層ごとに構築します。 最近はコンピューターを使ってパターンをデザインするので、昔ほど難しくはありません。
3. 材料エッチング前の洗浄：材料となる基板の表面を洗浄します。 これにより余分な汚れが除去され、レジストの乗り心地が良くなります。
複雑な回路構成や高密度の部品実装に対応するために、4層基板を含む多層基板が使用されます。
4層基板などの多層基板は、片面基板や両面基板では対応できない回路配線を収容できるため、電子機器の小型化、軽量化、高機能化が可能になります。
また、4層基板などの多層基板は、一般に制御基板と呼ばれるものに多く使用されており、優れた性能と高い信頼性が要求されるパソコンなどの通信機器に使用されています。
回路パターンを形成するためのエッチング工程では、さまざまな装置が使用されます。
・ドライフィルムを基材に合わせたサイズにカットして貼り付けるオートカットラミネーターです。
・ドライフィルムに紫外線を照射して露光する露光装置です。
・不要なドライフィルムを除去するドライフィルム現像機
・回路パターンを形成するエッチング工程で不要な銅を溶解するエッチング装置
差動配線の特性インピーダンスは、スリットと交差する部分で増加する。 これまでの研究で、差動配線の結合が強いほど、スリット跨ぎ部分の差動インピーダンスの上昇が小さく、スリット跨ぎの差動配線全体の伝送損失を見積もることができることがわかった。この差動インピーダンスの増加によるものです。
プリント基板の製造工程では、加工機を使用して基板の切断や穴あけを行います。
・積層プレス後の端面をきれいに整えるマルチカットフォーマー
・貫通穴加工用NCボール盤
・基板の外形や取り付け穴を加工するNCルーター機
・Vカット加工用Vカットマシン
回路パターン形成後の基板上にソルダーレジストとシルク印刷を行う工程では、以下の装置を使用します。
・インク上にソルダーレジストを塗布・飛散させるコーター
・ソルダーレジストを露光する露光装置
・不要なソルダーレジストを除去する現像液
・基材に文字を印刷するインクジェットプリンターやスクリーンプリンター
製造されたプリント基板の品質を検査・保証する検査工程では、以下の検査装置を使用しています。
・プローブと呼ばれるピンに回路パターンを接触させて導通検査を行うフライングチェッカーおよび専用チェッカー装置
・スルーホールに異常がないかをチェックするホールチェッカー
・基板の表面の傷や汚れ、外観を検査する自動外観検査機です。
プリント基板の製造方法はサブトラクティブ法とアディティブ法に大別できることを紹介しました。 ただし、サブトラクティブ工法はさらに細分化できるため、工法の選択肢が多くなります。
回路パターンのピッチや製造するロット数によって最適な工法は変わるため、製造したい基板の仕様を考慮した上で工法を選択する必要があると言えます。家やビジネスの規模。
プリント基板は電子機器が正常に動作するかどうかを左右する重要な部品であり、高い品質が要求されます。 そのため、すでに多くの工程が製造装置によって自動化されており、各工程を担当する製造装置を組み合わせて生産ラインを構成するのが一般的です。
しかし、製造装置へのセットや搬送、目視検査などの作業は手作業で行われており、作業効率が低い企業も多くあります。
XNUMX層基板などの多層構造では、熱の伝わり方が不均一になりやすくなります。 したがって、多層基板をリフロー炉やフローバスで実装する場合は、温度設定を決定することが重要です。
また、多層基板は部品の小型化・高密度化により高精度の実装設備が必要となり、はんだ付け修正の際にも片面基板に比べて高い技術が必要となります。 あるだろう
当社はプリント基板の表面実装、手挿入部品のフローはんだ付け、ユニット組立を専門とする会社です。 当社は4層基板を含む多層基板の豊富な経験を持っています。
また、基板設計者が描いた基板の機能を維持し、量産時の不良やコストアップを防ぐための変更を加えるVA/VE提案も得意としています。 制御機器のOEMメーカーとしても多数の実績がございます。
・基板の製造コストを抑えたい。
・試作段階で作ってみたい
・OEM商品について知りたい
近年、PCI ExpressやシリアルATAなど、GHz級の高速差動信号が一般化しています。 プリント基板上の差動信号の伝送経路は、多くの場合、+/- 結合線路のペアであり、ソリッドプレーンは基準プレーンとして使用されることがよくあります。
このソリッドプレーンは信号品質やEMCの観点から連続していることが理想的ですが、実際には基板の動作に必要な電源の種類が増えると、ソリッドプレーンにスリットが生じたり、差動配線が交差したりすることがあります。 用事があります。
ただし、伝送損失の増加量は電子機器の誤動作を直接引き起こすほど大きくはなく、むしろノイズによる誤動作の方が懸念されます。
本稿では、差動配線におけるスリットの交差によるノイズの発生に着目し、スリットのある固体平面近傍の磁界強度を実測した結果を報告する。
プリント基板実装25年の実績と高精度・高品質の製品と技術ノウハウをご提供いたしますので、ぜひご相談ください。
