November 28, 2022
多層プリント基板、または MLPCB は、エレクトロニクスの世界でますます人気が高まっています。これは、従来の単層 PCB に比べていくつかの利点があるためです。このブログ投稿では、MLPCB とは何か、なぜ MLPCB が人気を博しているのかについて説明します。また、従来の PCB に比べて提供されるいくつかの利点についても説明します。多層 PCB の詳細をご覧ください。
目次
電子 PCB 最下層
多層PCB(プリント回路基板) は、少なくとも 3 層の銅箔を持つプリント回路基板です。2 層 PCB の代わりに、または単層PCB.
つまり、マルチレイヤーPCB材料または銅層の 2 つ以上の導電層が必要です。
多層PCBの内層には少なくとも3層の銅層が必要であり、銅メッキ穴/スルーホールメッキによって相互接続します。ただし、2 層 PCB では、PCB 基板の上下に 2 つの導電層があります。
各層の間の穴のメッキは銅です。レイヤーの数は 4、6、8...40 です。
多層 PCB は本質的に複雑な基板です。したがって、最上層と最下層は両面 PCB に似ていますが、その間に交互の絶縁層を挟んで互いに重ねられています。
また、メーカーは各層を圧縮して、すべての層を接続する銅メッキの穴を備えた単一の多層 PCB を作成します。
回路基板のクローズ アップ
多層 PCB は、高密度アプリケーションで一般的です。このセクションでは、主な多層 PCB の利点について説明します。
組み立てられていない無線周波数エレクトロニクス PCB
多層 PCB の利点の 1 つは、これらのタイプのボードが他のタイプの PCB よりも薄くて軽いことです。この重量の利点は、多層 PCB が他のタイプの PCB よりも層数が少ないためです。
たとえば、多層 PCB は 0.004 インチ (0.1016 mm) の薄さにすることができますが、従来の 6 層基板は 0.032 インチ (0.81 mm) の厚さになることがあります。
この重量の利点は、航空宇宙や自動車用途など、1 オンスが重要な特定の用途では非常に重要です。
さらに、多層PCBの重量の利点により、これらのボードは取り扱いが容易になり、組み立てや設置中に損傷する可能性が低くなります.
手作業で組み立てられる空の PCB 基板上の小型電子集積回路 IC
多層PCBは、対応するものよりもサイズが小さくなっています。これは、多層基板が従来の基板よりも単位面積あたりの導電層数が多いためです。たとえば、両面基板または片面 PCB です。
これは、多層 PCB を使用して、より小型でコンパクトな電子デバイスを作成できることを意味します。スマートフォン、タブレット、ウェアラブル端末など。
多層 PCB は、他のタイプの回路基板よりもアセンブリ密度が高くなります。その結果、多層 PCB では、単位面積あたりの導電層が多くなります。したがって、これにより、より多くの電子部品を多層 PCB に配置できます。したがって、これにより、製品全体がより小さく、よりコンパクトになります。
多層基板は、熱、湿度、物理的ストレスなどの外的要因に対してより耐性があります。これは、多層PCBが他のタイプの回路基板よりも強い構造を持っているためです。したがって、これにより、製品全体の耐久性が向上します。
多層PCBは、他のタイプの回路基板よりも高性能です。これは、多層 PCB の電子部品の密度が高いためです。したがって、これにより、より複雑な電子信号を処理できる製品が生まれます。
電子回路上のオシロスコーププローブ
多層 PCB の最も重要な利点の 1 つは、高速信号伝送をサポートできることです。実はマルチレイヤーPCBスタック信号が移動するための低インピーダンス経路を提供します。したがって、これは、多層 PCB が毎秒最大ギガビットのデータ レートをサポートできることを意味します。
多層 PCB は、他のタイプの回路基板よりも効率的です。多層PCBには2層以上の電気接続があるため、それらを使用してより小さくより効率的な回路を作成できます.さらに、多層 PCB を使用して、コンポーネント密度の高い回路を作成することもできます。
複数のレイヤーは利点がありますが、いくつかの欠点もあります。ここにいくつかの短所があります：
1 つの多層 PCB の製造には最大 2 週間かかる場合があります。これは、各レイヤーを個別に作成してから結合する必要があるためです。
したがって、特に多層PCBを大量に生産する必要がある企業にとって、これは費用と時間がかかる可能性があります.
コンピューター PCB ターンキー製造の QC ラボでのエンジニアリングおよび電子部品の品質管理
多層 PCB のもう 1 つの欠点は、プロの設計者と製造業者が必要なことです。多層 PCB を作成するプロセスは、単層 PCB や両面 PCB を作成するよりも複雑だからです。
その結果、多層 PCB の製造コストが高くなる可能性があります。
画像測定器 基板検査
多層 PCB に問題がある場合、デバッグと修復が困難になる可能性があります。これは、各レイヤーが結合され、個々のレイヤーにアクセスするのが難しくなるためです。また、すべてのレイヤーにより、存在する可能性のある問題を確認することが難しくなります。
これにより、特に多層 PCB に慣れていない人にとっては、多層 PCB の取り扱いが難しくなる可能性があります。
高速回線が Windows 10 に対応
多層 PCB は、多くの分野でさまざまなアプリケーションの最も一般的なオプションになっています。さらに、この傾向の多くは、すべてのテクノロジーにわたってモビリティと機能性に対する継続的な圧力によるものです。多層 PCB は、サイズを縮小しながらより多くの機能を提供する自然な進歩として理にかなっています。その結果、彼らは非常に人気が高まっています。彼らはで一般的です
携帯電話の電子ボード
多層 PCB は、現代の電気通信のバックボーンです。それらは、モバイル デバイス (携帯電話)、基地局、ルーター、スイッチ、およびその他の多くの種類の機器に適用できます。
コンピュータの工業生産におけるコンピュータマイクロ回路
多層PCBは、メインボードから最小のコンピュータ機器まで、幅広いコンピュータ機器で役立ちます周辺機器.その他、ハードディスク ドライブ、CD および DVD ドライブ、モデム、プリンタなど
デジタルカメラと街の夜
多層 PCB は、デジタル カメラ、MP プレーヤー、およびその他の種類の家庭用電化製品に見られます。そして、これは私たちの生活をより快適で楽しいものにします。
3 つの車のダッシュ ボード スイッチ
自動車業界は、多層 PCB 技術を採用しています。そのため、エンジン制御ユニット、ナビゲーション システム、ヘッドライト スイッチ、および最新の車両のその他のさまざまな電子システムに適用できます。
電気機器を備えた技術制御盤
多層PCBは、産業用制御システムでも一般的に使用されています。そのため、プロセス コントローラ、プログラマブル ロジック コントローラ、およびその他のさまざまな産業用制御アプリケーションでそれらを見つけることができます。
血圧計と心拍計の使用
多層 PCB は、さまざまな医療機器に採用されています。通常、それらは血圧計から MRI 装置まで、あらゆるものに共通しています。さらに、多層 PCB は、除細動器や心拍数モニターなどのさまざまな携帯型医療機器でも一般的です。
GPS アイコン付き市内地図
多層 PCB は、さまざまな航空宇宙および防衛アプリケーションにも適用できます。また、航空機の飛行制御システム、誘導システム、およびナビゲーション システムにもよく見られます。さらに、多層 PCB は、さまざまなミサイルや衛星にも適用できます。
8 層 PCB スタックアップ
アクティブおよびパッシブの電気部品はすべて、最上層と最下層に含まれています。
内側のスタック層は、主にルーティング用です。したがって、この設計の両側にスルーホール電子部品と表面実装部品 (SMD) をはんだ付けすることができます。表面実装技術とその他の PCBA ツールを使用すると、SMD コンポーネントをはんだ付けできます。
次の層の積み重ねは、一般的な多層 PCB の典型的なものです。
レイヤー 1 とレイヤー 2 は、すべての電子部品を配置する最上層と最下層です。
これらの層は両方とも、誘電体基板にラミネートされる銅の薄い層を持っています。
これらの層の銅トレースのサイズと形状は、プリント回路基板の設計に依存します。
プリント基板の多重化
レイヤー 3 と 4 は、すべての相互接続トレースを配線する内側のレイヤーです。
これらの層には、誘電体基板に積層された銅の薄層もあります。また、これらの層の銅の厚さは通常、最上層と最下層よりもはるかに薄いです。これは、これらの層のトレースが、最上層と最下層のトレースほど多くの電流を流す必要がないためです。
第 5 層と第 6 層は、すべての相互接続トレースを配線する内層です。
これらの層には、誘電体基板に積層された銅の薄層もあります。
これらの層の銅の厚さは、通常、最上層と最下層よりもはるかに薄いです。これらの層のトレースは、最上層と最下層のトレースほど多くの電流を流す必要がないためです。
最新の X 線装置検査システムでの PCB の品質テスト
多層 PCB の導電層は銅の一部です。銅は誘電体基板にラミネートされます。導電層上の銅の厚さは、通常、最上層と最下層の銅の厚さよりもはるかに薄いです。これらの層のトレースは、最上層と最下層のトレースほど多くの電流を流す必要がないためです。
技術的プロセス - ボードを組み立てる
多層 PCB の製造プロセスは、両面 PCB の製造プロセスと似ています。まず、絶縁基板の両側に導電材料の層を堆積させます。
次に、2 つ以上の両面 PCB を一緒に挟んで内層を作成します。最後に、外層を追加し、多層 PCB 全体を絶縁材料でラミネートする必要があります。
内層コアは、多層 PCB の製造プロセスの最初のステップです。まず、適切な厚さのラミネートのシートを選び、必要な量の銅箔で覆います。
コア材料の両面を「ホットロール」ラミネート加工のインプレース ドライ フィルム レジストと UV センシティブでカバーします。
次に、電子データが生成するフィルムを使用して、内層回路とプレーンをレジストに転写します。次に、UV光がレジストに直接接触して硬化し、コア表面に付着します。
次の工程で耐光レジストが形成されます。レジストをオフセットすると、コアの表面から除去される Cu 領域が露出します。
組み立てのために電子部品を PDB に挿入する技術者
いくつかの PCB メーカーが使用する積層プロセスでは、内層コア、Cu 箔シート、および「プリプレグ」(エポキシ樹脂で織られたガラス布) シートなどの材料を利用します。
次に、多層 PCB に穴を開けます。また、これを仕上げるために回転ドリルビットを備えたCNCマシンを使用してください.さらに、ドリル ビットは精密にガイドされ、多層 PCB と接触します。
穴あけプロセスがうまくいった後、多層PCBはメッキプロセスの準備が整います。このプロセスでは、ドリルで穴を開けた多層 PCB に薄い金属層を適用できます。また、この金属は通常銅です。
多層 PCB 製造プロセスの最終ステップは、戦士の表情.通常、ソルダー マスクは、多層 PCB に使用されている緑または黒のラッカーです。したがって、これにより多層 PCB が酸化や腐食から保護されます。
多層 PCB 材料の選択は、多くの理由で重要です。たとえば、低誘電率のためにいくつかの多層 PCB 材料を選択し、低熱伝導率のために他のものを選択することができます。さらに、多層 PCB 材料は、優れた寸法安定性も備えている必要があります。また、多層 PCB 製造プロセスの厳しさに耐えられる必要があります。
今日の市場では、さまざまな多層 PCB 材料が入手可能です。より一般的な多層 PCB 材料には次のものがあります。
これらの多層 PCB 材料にはそれぞれ独自の特性があり、多層 PCB での使用に適しています。一般に、多層 PCB 材料は、優れた誘電特性、優れた機械的強度、および優れた熱安定性を備えている必要があります。
多層 PCB 材料を選択する場合、多層 PCB の使用目的を考慮することが重要です。たとえば、高温アプリケーションに適用可能な多層 PCB 材料は、300°C を超える温度に耐えることができなければなりません。
多層 PCB 材料の製造可能性を考慮することも重要です。たとえば、一部の多層 PCB 材料は製造が難しく、特別な処理技術が必要です。
電子部品・デバイス
多層リジッドフレキシブルPCBリジッド部とフレキシブル部を持つ多層PCBです。また、リジッド セクションは通常 FR-42 材料で作られていますが、フレキシブル セクションはポリイミドを使用しています。
多層リジッドフレキシブル PCB は、次のようなさまざまなアプリケーションで一般的です。
多層リジッドフレキシブル PCB には、従来の多層 PCB に比べて次のようないくつかの利点があります。
多層リジッドフレキシブル PCB はエレクトロニクスの未来です。多くの利点があるため、さまざまなアプリケーションでますます人気が高まることは間違いありません。
多層PCBは、通常、絶縁層と導電層が交互に配置された複数の導電材料層で構成されています。両面 PCB には 2 つの導電層がありますが、単層 PCB には 1 つしかありません。
さらに、多層 PCB は、柔軟性の向上、耐久性の向上、サイズと重量の削減、過酷な環境での性能の向上など、両面および単層 PCB に比べて多くの利点を提供します。
多層 PCB には多くの利点がありますが、いくつかの欠点もあります。たとえば、両面または単層の PCB よりも高価であり、製造がより困難です。さらに、多層 PCB は、両面または単層 PCB ほど広くは入手できません。
欠点はありますが、多層 PCB はエレクトロニクスの未来です。それらは、幅広いアプリケーションに適したいくつかの利点を提供します。技術が向上し続けるにつれて、多層 PCB は今後数年間でさらに普及する可能性があります。
多層 PCB 設計における考慮事項
電子基板上の BGA ボール グリッド アレイ技術のフットプリントのマクロ クローズ アップ
多層 PCB を設計する際に考慮すべき点がいくつかあります。たとえば、層の数、銅箔の厚さ、絶縁材料の誘電率などです。
また、多層 PCB は従来のプリント回路基板よりも製造コストが高いことにも注意してください。これは、特殊な装置とプロセスが必要なためです。
ただし、多層 PCB の利点はコストをはるかに上回ります。設計の柔軟性が向上し、電気的性能が向上し、信頼性が向上します。
新しい最新のマイクロ電子技術コンピューター ボードの製造
多層 PCB メーカーを選択する際には、次の要因を考慮することが重要です。
多層 PCB 製造プロセスも、多層 PCB メーカーを選択する際に考慮すべき重要な要素です。たとえば、一部の多層 PCB プロセスは、特定の多層 PCB 材料と互換性がありません。さらに、メーカーは多層PCB材料に必要な特性を提供できる必要があります。
概要
積層回路基板
多層プリント回路基板 (PCB) は、エレクトロニクスの未来です。パフォーマンスの向上、フォーム ファクタの小型化、コストの削減など、片面および両面 PCB に比べて多くの利点があります。
ただし、多層PCBは、片面および両面のPCBよりも設計と製造が複雑です。このガイドでは、多層 PCB とは何か、その仕組み、利点と欠点について説明します。多層基板についてご不明な点がございましたら、お問い合わせ.読んでくれてありがとう！
