多層PCBの使用はますます一般的になっていますが、「層が多いほど品質が良くなる」と考えていませんか。真実はそうではありません。 PCB のパフォーマンスを実際に決定するのは、その背後にある設計と製造管理です。

電子設計では、PCB (プリント回路基板) の層数によって複雑さと機能性が決まることがよくあります。多くの人は、層が多いほどボードの品質が良くなると誤解しています。実際、多層 PCB には柔軟な配線や強力な耐干渉性などの利点がありますが、最終的な品質は層数そのものよりも、設計、製造プロセス、品質管理プロセスの合理性に大きく左右されます。

PCB層の重要性

PCB の層数は、導電層と絶縁層の積み重ねの組み合わせを指します。片面基板は通常、LED ライト、電卓などの単純な回路に使用されますが、多層 PCB (4 層、6 層、または 20 層以上など) は、高速コンピュータ、通信システム、自動車用電子機器などの複雑な分野で使用されます。

多層 PCB の一般的な構造は次のとおりです。

信号層: 回路信号伝送に使用されます。

電源/接地:安定した電圧を提供し、電磁干渉を低減します。

絶縁層：導電層を絶縁して電気性能を確保します。

レイヤーの数 ≠ 品質

品質は実際の製造管理によって決まります。

1. アプリケーションに応じて適切なレイヤー数を選択

機能が単純なプロジェクトの場合、多層ボードよりも単層 PCB の方がコスト効率が高くなることがよくあります。したがって、基板の層数は、盲目的に「より多く」を追求するのではなく、実際のニーズに応じて設計する必要があります。

2. 信号の整合性は構造設計に依存

多層 PCB は耐干渉性に優れていますが、前提条件として、スタッキング構造が適切に設計されていることが求められます。製造元が適切な制御を行わない場合、信号のクロストークや反射などの問題が依然として発生する可能性があります。

3. 多層PCBの製造はより困難

層の数が増えるほど、製造プロセスは複雑になります。例えば、位置決め精度、ビア接続、銅箔の厚さ分布などに対する要求は非常に高いです。職人の技量が適切でない場合、位置ずれ、層別化、回路の破損など、重大な品質問題が発生する可能性があります。

多層PCB製造において注意すべき品質管理のリンク

層間アライメント精度

各レイヤーは厳密に整列されている必要があります。わずかなずれでも短絡や信号干渉を引き起こす可能性があります。

誠実さを通じて

ビア接続は、多層基板内の層間の通信のためのブリッジです。穴壁は気泡やひび割れがなく完全にメッキされていなければなりません。

銅の厚さの均一性

各層の銅の厚さは指定範囲内で制御する必要があり、特に高電流容量の設計では 2 オンス以上の厚さの銅を使用する必要があります。

積層プロセスの安定性

ラミネーションは多層基板をしっかりと接合するための重要なステップであり、温度、圧力、時間の制御が不可欠です。

包括的な電気テスト

各ボードが基準を満たしていることを確認するために、完成品が工場を出荷する前に、短絡、開回路、インピーダンスのテストを実施する必要があります。

単層VS多層PCBの適用範囲

単層ボード: リモコン、LED 照明、電源アダプターなどのローエンドデバイス。

多層基板：携帯電話、サーバー、医療機器、レーダーシステムなどの高信頼性分野。

実は、単層 PCB を選択するか多層 PCB を選択するかに関係なく、重要なのは設計と製造の厳格な管理です。 PCBGOGO のような経験豊富なパートナーを選択することが、品質保証への第一歩です。