
電子機器が軽薄化-高性能化する中で、多層基板設計は複雑な回路設計において重要な役割を果たしています。しかし、層数が増えることは設計自由度の無限の拡大を意味するわけではなく、配線戦略においてはより高い要求が求められます。
単層基板や二層基板と比較して、多層基板はより多くの配線スペースを提供し、優れた電磁適合性(EMC)を実現できます。特に、高速信号や高密度部品配置が進む中で、8層、10層、さらにはそれ以上の層数を持つPCBが主流となっています。しかし、層数が増えることにより、コストが上昇するだけでなく、設計および製造の難易度も大幅に増加します。
多層基板設計で最も重要なのは信号完全性(SI)です。信号層とリファレンス層(グランド層/電源層)の相対的な位置を適切に計画することで、信号クロストークやインピーダンス不整合を減少させます。例えば、高速差動信号は可能な限りライン幅が一致しており、グランド層に近い位置に配線することが推奨されます。
多層基板では通常、電源層とグランド層を内部層として配置し、電源リターンパスを形成します。これによりノイズを低減し、電源完全性(PI)を向上させます。特にFPGAやCPUなどの大電流を消費する部品にとっては、この管理が非常に重要です。
積層構造の対称性は、基板の反りや歪みを防ぐために重要です。設計段階で銅箔の配置を対称的に保ち、熱膨張や冷却収縮による機械的応力の不均衡を避けることが求められます。さらに、合理的な積層設計を行うことで、配線が簡素化され、製造性(DFM)が向上します。
高層基板設計と試作に関する課題に直面した場合、信頼できる製造パートナーの選定が重要です。PCBGOGOは国内有名なPCB試作と小ロット生産プラットフォームとして、多層基板の迅速な試作サービスを提供し、最大40層の基板に対応しています。さらに、盲埋孔、高TG材料、インピーダンス制御などの高度な製造技術にも対応しています。
また、PCBGOGOは専用のDFM設計審査システムを搭載しており、注文前に一般的な設計ミスを自動的に検出し、試作失敗のリスクを大幅に削減します。これにより、エンジニアは設計の最適化に集中できます。
AI支援設計ツールの普及により、ますます多くのEDAソフトウェアが自動積層配線と積層最適化機能を統合しています。今後の配線戦略の核心は「層を増やす」ことから「層をより賢く使う」ことにシフトしていくでしょう。PCBGOGOもこのトレンドに対応し、より多様な積層テンプレートと技術サポートを提供し、高密度設計で顧客が先行できるようサポートしています。
多層基板は高い複雑性を持つプロジェクトにおいて不可欠な選択肢ですが、層数が増えることで配線戦略がより慎重に考慮される必要があります。信号完全性、電源管理、層間対称性などはすべて設計の成否を左右する重要な要素です。PCBGOGOのような成熟した多層PCB製造能力を持つプラットフォームと協力することで、試作コストを削減し、設計を最終製品の性能要求により近づけることができます。