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多層 PCB について: 利点、用途、製造

導入

多層 PCB は、エレクトロニクスで使用される一般的なタイプの PCB の 1 つです。これらは複雑であり、機能するためにこれらの PCB を使用するのは複雑な電子機器と家庭用電化製品だけです。このため、多層 PCB はこの分野で重要な役割を果たしています。多層 PCB の特性により、多層 PCB は私たちの周りのさまざまな分野で役立ちます。強度から精度まで、当社は多層 PCB にも依存しています。電子機器で使用する前に、それらについて学ぶ必要があります。それはあらゆる点で合併症を回避するのに役立ちます。マルチプレイヤー PCB とその利点、およびそのアプリケーションと生産について詳しく理解していきます。始めましょう!

多層プリント基板

多層 PCB を名前で定義するのは非常に簡単です。多層 PCB は 3 層以上の PCB です。これらの層は導電性であり、実装方法を使用してこれらの層を基板上に配置します。これらの PCB の目的は、複雑なデバイスを操作して、不利な状況でも効率的に動作できるようにすることです。これらにも 2 つの側面があり、このため、必要なときに簡単に認識できます。銅はその電気的特性により、これらの PCB の層を開発するのに最も信頼できる材料です。

多層PCBと単層PCBの違い

ここで、単層 PCB と多層 PCB が互いにどのように異なるかを見てみましょう。必要なときにどちらを選択すればよいかを簡単に理解できるようにすることが重要です。多層 PCB の側面を見てから、単層 PCB に進みます。

  1. 多層 PCB は、エレクトロニクスにおけるより高いレベルの持続可能性と機能性を実現するためのものであり、これは PCB の多層によって可能になります。
  2. これらは密度が高く、ボードの耐久性が向上し、損傷からボードを保護します。
  3. これらのマルチプレーヤー PCB は簡単に構築できるため、外部コネクタを使用して構築する必要はありません。
  4. また、これらの PCB に対して厳格なテストおよび検査方法を実行して、障害やエラーを適時に特定することもできます。
  5. これらは、他のボードと比較して電気的性能の点で信頼性が高くなります。
  6. また、これらの PCB は柔軟性があるため、構築中にこれ以上の作業を行う必要もありません。

単層 PCB について考慮すべき点は次のとおりです。

  1. これらは、多層 PCB のように配線を重ねることができないため、単純なデバイスには適していません。
  2. これらは多用途ではなく、特定のアプリケーションのみが単層 PCB を使用できます。
  3. また、単層 PCB はその構造上、他の PCB ほど耐久性がありません。
  4. 単層 PCB の作業中には、注意しなければならない技術的な複雑さもいくつかあります。
  5. これらは密度が低いため、基本的でそれほど複雑ではないアプライアンスにのみ使用できます。

多層プリント基板の構造

  • 誘電: これは、回路と PCB 層の間の絶縁を確立して性能を向上させるのに役立つ基板です。
  • スルーホール/ビア: 非メッキスルーホール法はこの目的に適しているため、層をまとめたり穴を開けたりするためにビアを使用できます。
  • はんだ耐性/はんだマスク: PCB の性質に応じて、赤、青、緑のオイルをソルダーマスクとして使用できます。
  • 凡例/マーキング/シルクスクリーン: これを PCB のエッチング部分のマーカーとして使用することで、これらを参照し、これらの部分の識別を容易にすることができます。
  • 表面仕上げ: PCB の表面仕上げは、PCB を損傷の可能性から保護するためのもので、一般的なタイプには ENIG、HASL などがあります。表面仕上げの種類は PCB の性質によって異なるため、複雑さを避けるために PCB 表面仕上げの選択には注意する必要があります。

多層プリント基板の製造手順

商業規模では、これらの PCB を異なる方法で開発します。これらの PCB を開発し、その構造と性能に品質を加えるために、いくつかのテクノロジーが使用されています。航空宇宙から防衛まで、これらの PCB は同様の分野にとって極めて重要です。 PCB の開発は重要なプロセスであり、プロセス中に過失は許されません。したがって、このセクションではこのプロセスを解読していきます。

  • 回路基板シートのレイアウトと設計
  • これらの PCB の工業生産に役立つ、完璧で迅速な PCB レイアウトの作成に役立つ、CAD や Altium などのさまざまな PCB 設計ソフトウェアが利用可能です。

  • 回路基板シートの製造
  • 次のステップは、フォトリソグラフィープロセスに取り組むことです。その目的は、回路の性質と要件に応じたフォトマスクを開発することです。このようにして、感光性材料を PCB 基板上に非常に簡単に組み合わせることができます。

  • 基板のバーンイン手順
  • 素材を強化しなければなりません。したがって、材料を高温にさらして、一定時間硬化させることが重要です。

  • 回路層の作製手順
  • 回路層の作製には銅を使用しますので、エッチングされた部分は簡単に除去できます。これは、この目的のために外部の助けに頼る必要がまったくないことを意味します。

  • 回路層のバーンイン手順
  • これは、PCB 上のさまざまなコンポーネント間の接続の完全性と信頼性を確保するために行われます。

  • 組立工程
  • PCB が硬化したら、組み立てます。さまざまな PCB アセンブリ手順が利用可能です。ただし、一般的な組み立て方法には、PCB の種類に関係なく、抵抗器、コンデンサー、その他のコンポーネントを固定位置に組み合わせることが含まれます。

多層回路基板製造における課題と設計上の考慮事項

  1. 銅層から剥離したはんだ付けマスク
  2. より多くのフラックスを取り、はんだマスクにそっと塗布して、はんだマスクが完全に密着していることを確認することをお勧めします。より良い結果を得るには、材料を加熱し、非硬化性フラックスを導入します。

  3. 回路基板上にフラックスを大量に塗布し、はんだボールを形成する
  4. この目的のために過剰なフラックスを使用する必要はなく、低融点での作業を試すこともできます。この場合、鉛フリーはんだの方が優れていることがわかります。

多層 PCB の主な利点

  • コンパクトサイズ
  • 多層 PCB の最も優れた点は、そのコンパクトなサイズにより持ち運びが可能なことです。したがって、小型家電製品への使用が可能です。サイズがコンパクトなため、スペースをあまりとらず、必要に応じて電子機器内で調整することもできます。コンパクトなサイズはエレクトロニクスメーカーにとって魅力的なものとなっており、そのため最近多層 PCB の需要が高まっています。

  • 軽量
  • 多層 PCB には多くのコンポーネントが含まれていますが、重量はそれほど重くありません。したがって、これらは大型で強力な電子機器に適しています。これらはエレクトロニクスの既存の重量を増やすものではないため、ウェアラブルにも簡単に使用できます。多層 PCB は軽量であるため、他のタイプの PCB に代わる優れた代替品となっており、その理由は否定できません。

  • 信頼性と耐久性
  • 多層 PCB は主に銅で作られているため、強度が高まります。何年も使用できますが、それでも最高のパフォーマンスを発揮します。これらの PCB のコアは非常に厚く、他のコンポーネントが効率的に動作するようにサポートします。多層 PCB の耐久性は信頼できるため、高周波や複雑なデバイスに多層 PCB を使用しても害はありません。防衛や航空宇宙におけるその幅広い用途は、これらがデバイスと組み合わせて望ましい結果を得るのに十分な耐久性を備えていることの完全な証拠です。

  • 高いコンポーネント密度
  • 多層 PCB のコンポーネントは高密度であるため、多層 PCB の全体的なコンポーネント密度はエレクトロニクス プロバイダーにとって魅力的です。一部の特定のアプリケーションでは高いコンポーネント密度が必要ですが、これは多層 PCB の助けを借りてのみ可能になります。

  • 複雑なプリント基板の性能
  • 多層 PCB には非常に複雑な設計を使用できます。回路や PCB レイアウトの性質に関係なく、多層 PCB は複雑な回路や設計を実行する際にまったく期待を裏切りません。

  • 高速パフォーマンス
  • 多層 PCB にはジャンパやワイヤを配置するスペースがありません。これらはパフォーマンスのペースを妨げるためです。この理由により、これらはペースの速い PCB であり、そのスピードをさまざまな種類の電子機器に利用できます。また、その速度を注意深く戦略的に設定すれば、さまざまな複雑な分野を支えるために、これらのエレクトロニクスやガジェットのパフォーマンスを向上させることができます。

結論

さて、あなたは多層 PCB とその存在理由についてよく知っています。これらの素晴らしい PCB なしでは、航空宇宙、医療とヘルスケア、電気通信、防衛などの分野を維持することはほとんど不可能でしょう。この投稿の目的は、多層 PCB の魅力を理解して、今後のプロジェクトで多層 PCB を検討できるようにすることです。それでは、これらの PCB を試して、プロジェクトをどのように上のレベルに引き上げられるかを確認する準備はできていますか?

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