多層PCBの基本ガイド | SprintPCB

電子機器の小型化、高速化、高性能化に伴い、より高度な内部部品への需要が高まっています。シンプルな電子機器であれば片面基板または両面基板で対応できますが、スマートフォン、ハイエンドコンピュータ、医療機器など、現代社会を特徴づける複雑な製品には、より高度なソリューション、すなわち多層PCBが必要です。業界トップクラスのメーカーであるSprintPCBは、 これらの複雑な基板に必要な精密エンジニアリングを専門としています。このガイドでは、多層PCBとは何か、その主な利点、そしてプロジェクトの成功に適切な製造パートナーを選ぶことがなぜ不可欠であるのかを説明します。

多層 PCB とは何ですか?

多層PCBは、2層以上の導電性銅層で構成されたプリント回路基板です。シンプルな両面PCBを、前庭と裏庭のある平屋建ての建物と考えてみてください。一方、多層PCBは、高層ビルのようなものです。複数の両面PCBを絶縁層で挟み込み、電気信号を配線するための多数の層を備えたコンパクトな1枚の基板を構成します。これらの基板は、シンプルな4層構造から、50層以上の非常に複雑な設計まで多岐にわたります。この多層構造により、回路設計者は膨大な数の電子機能を非常に小さなスペースに詰め込むことができます。

多層PCBの主な利点

設計者はなぜ、よりシンプルな基板ではなく、より複雑な多層PCBを選択するのでしょうか？特に高度な電子機器においては、そのメリットは計り知れません。

· 高密度化と小型化：これが主な利点です。層を垂直に積み重ねることで、設計者ははるかに小さなフットプリントで高密度かつ複雑な回路を設計できます。これは、スマートウォッチ、GPSトラッカー、その他のポータブル電子機器などのデバイスの小型化に不可欠です。

· 強化された電気的性能：多層PCBは、専用のグランドプレーン層と電源プレーン層を備えています。これらのプレーンは、電子ノイズ（EMI）を低減し、信号間のクロストークを最小限に抑え、高速回路における信号整合性の維持に不可欠なインピーダンスを制御します。その結果、製品の安定性、信頼性、高速性能が向上します。

· 設計柔軟性の向上：使用可能な層数が増えることで、設計者は電源と信号トレースの配線をより自由に行うことができます。これにより、片面基板や両面基板では配線が不可能な複雑な回路の設計プロセスが簡素化されます。

多層PCBの構造と製造

多層PCBの製造は、絶対的な精度が求められる高度な製造プロセスです。この基板は、複数の「コア」と「プリプレグ」層を高温高圧下で積層することで形成されます。コアは基本的に両面PCBであり、プリプレグは樹脂を含浸させたガラス繊維布で、層を接着する接着剤として機能します。このプロセスでは、層間の完全な位置合わせが不可欠です。

多層 PCB 製造における重要な技術の 1 つは、異なる層を接続する銅メッキの穴であるビアの作成です。

· スルーホールビア: 最上層から最下層まで、ボード全体を貫通します。

· ブラインド ビア: 外側の層を 1 つ以上の内側の層に接続しますが、ボード全体を貫通しません。

· 埋め込みビア: 2 つ以上の内部層を接続し、ボードの外側からはまったく見えません。

ブラインドビアとベリードビアの使用により、貴重な表面スペースが解放され、部品密度をさらに高めることができます。この積層およびドリル加工工程は複雑であるため、専門メーカーとの連携が非常に重要です。

SprintPCB: 多層PCB製造の専門パートナー

多層PCBの品質は、最終製品の性能、信頼性、そして寿命に直接影響します。層の位置合わせ、ラミネーション、ビアの穴あけ加工に欠陥があると、壊滅的な故障につながる可能性があります。SprintPCBでは、最高品質の多層PCBを製造するために必要な最先端技術とプロセス制御に多大な投資を行ってきました。当社のエンジニアリングチームはお客様と緊密に連携し、設計をレビューすることで、製造性と性能が最適化されていることを確認します。インピーダンス制御、複雑なビア構造の製造、そしてすべての基板が最も厳しい仕様を満たすための厳格なテストの実施において、深い専門知識を有しています。多層PCBの複雑さと性能が求められるプロジェクトには、信頼できるパートナーが必要です。高度な電子設計を実現するには、SprintPCBにご相談ください。