すべての電子技術者は、回路レイアウト設計の最も重要なコンポーネントとしてのプリント回路基板の重要な役割を知っています。 これらは、適切な間隔で配置された金属化された穴とラミネートを含む、誘電性基板上に配置された銅トラックです。
適切に作成された基板により、接続ネットワークと要素の組み立てを正確に決定できます。 どのような種類の プリント基板 市場で見つけることができますか?
現在、アプリケーションでは複数の PCB ボードが使用されているため、最適なタイプの PCB を選択するために調査することを検討してください。
回路基板の層数で並べ替えます
単層PCB 片面 PCB とも呼ばれます。 このタイプのプリント基板は構造が単純で、設計と製造が容易なため最も一般的に使用されています。 回路基板の片面は他の導電性材料でコーティングされています。 また、銅は導電性に優れているため、プリント基板の導電材料として使用されます。
別名 二層PCB 両面基板です。 このタイプの PCB はサイズが小さく、導電性材料の薄い層のおかげで回路がコンパクトで非常に柔軟で、低コストになります。 たとえば、銅は基板の上部と下部の両方にあります。
多層 PCB は XNUMX 層以上を意味します。 このタイプの基板には、銅でできた少なくとも XNUMX つの導電層があります。 発生した熱が回路コンポーネントに損傷を与えないように、基板接着剤は絶縁層の間に挟まれています。
A フレキシブルPCB フレックス回路とも呼ばれます。 このタイプの回路基板は通常、折りたたまれたり、ねじれたりして使用されます。 このタイプの PCB は、PEEK (ポリエーテル エーテル ケトン)、ポリイミド、透明導電性ポリエステル フィルムなどの柔軟な材料でよく使用されます。
アルミニウムボトム PCB はフレキシブルリジッド PCB (フレックスリジッド PCB) です。 これはリジッド PCB とフレキシブル PCB の組み合わせであり、複数のリジッド PCB 層に接着されたフレキシブル PCB の層で構成されます。 携帯電話、自動車、デジタルカメラ…がよく使われています。
フレキシブル PCB と同様に、リジッド PCB 基板にもさまざまな層があり、単層、二重、または多層のタイプに分類されます。 一方、フレキシブル PCB とは異なり、このタイプの PCB は折り曲げたり曲げたりすることができません。 したがって、それはリジッドPCBと呼ばれます。
さらに、このタイプの PCB の耐久性は比較的高いです。 したがって、CPU、RAM、GPU など、コンピューターの構造の多くの部分に適用されます。 現在、片面リジッド回路基板が最も多く設計され、生産されています。 同じ回路基板上に 9 ~ 10 層を統合することで、リジッド PCB のサイズを縮小できます。
このデバイスは、携帯電話、デジタルカメラ、自動車電子機器アプリケーションに使用されます。 この PCB 基板は、フレキシブル PCB 層と接着されたリジッド PCB 層で構成されています。 したがって、これらはフレキシブル PCB とリジッド PCB の組み合わせであると考えられます。
機械的には、スルーホール PCB テクノロジーは部品の保存に役立ち、生産コストを増加させるためにドリルで PCB に穴を開けるよりも安全です。 このタイプの PCB の表面には多数の穴があり、PCB の反対側のパッドにコンポーネントをはんだ付けするのが簡単です。 この技術は単層 PCB に最適で、取り付けが容易になり、層の難易度が高くなります。
コンポーネントはこのタイプの PCB 用に製造されているため、基板への取り付けが簡単になります。 これらのアクセサリは SMD 接着剤と呼ばれ、穴を通さずに回路に直接取り付けられます。
見てわかるように、PCB ボードの主な材料は、柔軟または剛性の誘電体プレートです。 銅などの導電性材料を上に配置して使用するプレートです。 さらに、誘電体プレートはガラスまたは複合エポキシコーティングでコーティングされています。 具体的には、PCB 基板の製造に使用される材料は次のとおりです。
FRは防火剤の略です。 ガラスでコーティングされたこの材料は、製造されるプリント基板の種類の中で最も一般的に使用されます。 エポキシガラス化合物をベースにしており、 FR4 最高の機械的強度を提供するため、最も多く合成され、応用されています。
FR-1、FR-2は紙素材とフェノール化合物から作られています。 これらの材料は、標準グレードと非疎水性およびハロゲンフリーのグレードに分類されます。 単層 PCB に使用されます。 FR1とFR2の特性は似ています。
唯一の違いは内部ガラス転移温度です。 ガラス転移温度レベルはFR2よりも高くなります。
この材料は、紙、1 層のガラスエポキシ繊維、およびフェノール化合物から作られています。 同時に、この燃料は片面 PCB に使用され、FR4 の代替として CEM-1 が使用されますが、CEM4 のコストは FRXNUMX よりも高くなります。
CEM-3 は、二層回路基板に使用される白色のガラスエポキシの化合物です。 また、CEM-3はFR4に比べて耐久性は劣りますが、価格はFR4より安価です。 したがって、この材料は FR4 の優れた代替品となります。
PCB基板の製造
ポリイミドはフレキシブル PCB に使用されます。 ロジャース、キートン、デュポンなどの素材で作られています。 ポリイミド材料は優れた導電性を持ち、広い温度範囲で使用でき、高い耐薬品性を備えています。 この材料の使用温度は-200℃から300℃です。
プリプレグはあらかじめ含浸させてあります。 グラスファイバーに樹脂を含浸させたものです。 この樹脂を乾燥させ、加熱すると溶けて結合します。 プリプレグはFR4材と同様に接着できます。 プリプレグにはSR規格、MR中樹脂、高HR樹脂に対応する樹脂や樹脂が豊富にあります。
層の構造とインピーダンスと同様です。 材質に応じて、必要な厚さは異なります。 この材料はガラス転移温度が高く、一般にハロゲンを含みません。
以下は、最も一般的に使用される PCB 設計ソフトウェアの一部です。
Multisim ソフトウェアは魅力的で簡単です。 Electronics Workbench が開発し、現在は National Instruments (NI) の一部門となっています。
このソフトウェアには、PCB 回路上に描画されたソフトウェアに統合されたマイクロコントローラー シミュレーション (MultiMCU) および入出力機能が含まれています。 Multisim は人気があり、PCB 回路トレーニングのために学習や業界で広く使用されています。
最も人気があり、非常に使いやすい PCB ソフトウェアを設計する。 Eagle は Easy Applicable Graphical Layout Editor の頭字語です。 CadSoft Computer から開発されました。 さらに、現在このソフトウェアの開発者は Autodesk です。
オーストラリアのソフトウェア会社 Altium Limited は、Altium Designer ソフトウェアを研究開発しています。 これは、PCB 製図から直接 3D ビジュアライゼーションと PCB 検査を行うソフトウェアの 3 つです。 このソフトウェアの機能は、XNUMXD PCB 設計、回路図キャプチャ、FPGA 開発、リリース/データ管理です。
回路設計やシミュレーションを行うためのソフトウェアです。 EasyEDA は、回路図を記録し、Ngspice および PCB レイアウトに基づいて Spice 回路をシミュレートする統合ツールです。
このソフトウェアのハイライトは、Web ベースであり、ブラウザ ウィンドウで使用できることです。 したがって、EasyEDA ソフトウェアはオペレーティング システムから独立しています。
Jean-Pierre charras は KiCad を開発しました。 このソフトウェアには、回路基板に適用されるすべてのコンポーネントとともに、PCB の BoM (部品表)、3D ビュー、およびイラストを作成できるツールが装備されています。 ライブラリでは、ユーザーがカスタム機能を追加できる多くのソフトウェア コンポーネントと機能が利用可能です。 さらに、このソフトウェアはさまざまな言語でサポートされています。
CircuitMaker ソフトウェアは Altium から開発されました。 エディターには、高度なテクノロジを使用してマルチチャネルおよび階層的な PCB 回路図を設計するために使用される基本機能の場所が含まれています。 すべての回路図はサーバーにアップロードされ、ユーザーが CircuitMaker アカウントを持っていれば誰でもファイルを表示できます。
さまざまな電子機器やデジタル機器で使用するソフトウェアを作成するために使用される PCB ボードと材料について、皆さんが理解できることを願っています。