両面アルミ基板は、通常、二つの回路導体層を持つアルミ系基板を指して使われます。ただし、アルミベースの片側に両面回路板を重ねる構造や、アルミコアを内部に配置する構造などがあり、二つの回路層が完成基板の表裏両面に一層ずつ配置されるとは限りません。回路層数、層間接続、部品実装面数は別の条件です。必要な仕様を整理し、断面構成、ビアの絶縁、実装面を図面で指定して製造前に確認しましょう。

本記事では、両面配線が必要な設計者や製造・調達担当者に向けて、片面構造との違いと、仕様を決める際の確認点を説明します。

両面アルミ基板の「両面」は何を指すか

両面アルミ基板は、通常、二つの回路導体層を備えた構成を指します。ただし、その二層が完成基板の最外表面に一層ずつ配置されるとは限りません。アルミベース型では金属基材の片側に二つの回路層を配置する構造例があり、アルミコア型では金属芯を基板内部に配置する構造例があります。呼称だけから断面構成を決めず、製品仕様や断面図で確認してください。

次の三つは分けて指定します。

• 両面配線：二つの回路導体層を持つ構成です。二層が完成基板の最外表面に一層ずつ配置されるとは限らず、各層の位置は断面構造で確認します。

• 層間接続：異なる回路導体層をスルーホールやビアなどで電気的につなぐこと。穴の加工だけで導通するとは限らず、めっきの有無や金属層からの絶縁も確認します。

• 両面部品実装：部品を基板の両側に搭載すること。両面配線であることだけから、両側への実装可否は判断できません。

この区別を回路図、基板データ、層構成資料に反映すると、製造側との仕様認識を合わせやすくなります。

片面アルミ基板との構造差

片面アルミベース基板の一例では、金属ベースの片側に絶縁層と銅箔の回路層を設けます。一方、両面回路を実現する構造には、アルミベースを片側に置くタイプや、アルミを基板内部に配置するアルミコアタイプなどがあります。どの構造を採るかで、導体層の位置、穴の通し方、金属との絶縁条件が変わります。

構造例Aの両面アルミベース型について、Marutsuは、アルミ板をベースに両面板を張り合わせた構造を掲載し、スルーホールが可能と説明しています。この例では、二つの回路層をアルミ基材の片側にまとめる構成があり、「両面」という名称だけで完成基板の表裏に回路が一層ずつあるとは判断できません。また、Art Denshiが紹介するアルミベース基板の例では、部品実装は片面で、スルーホールは樹脂埋めとされています。いずれも各社の構造例であり、すべての両面アルミベース型に共通する仕様ではありません。

構造例Bの両面アルミコア型について、Marutsuは、アルミ板を両面板の内部に配置し、スルーホールは可能だがアルミとスルーホールは絶縁される構造を掲載しています。実際の絶縁位置や層の配置は、採用する断面と製造方法に合わせて確認します。穴やビアが金属芯と導通する、または特定の処理で絶縁されると、名称だけから決めつけないでください。

一般のプリント基板でも、層構成は絶縁層や導体層の配置を含む垂直方向の構造です。アルミ系基板ではこれに金属ベース／コアと絶縁の関係が加わるため、通常の「2層」という呼び方だけで全体構造を決めつけないようにします。

PCBgogoのアルミ基板の公開仕様ページには、片面・両面・多層・複合構造に関する説明があります。個別の断面、ビア方式、部品搭載面の適合は、公開表示だけで確定できないため、案件ごとの図面と条件で確認が必要です。

両面構造を選ぶときの判断軸

両面構造を検討する理由を、必要な回路機能と分けて整理します。片面配線で配線と部品配置を満たせるなら、両面という名称だけを理由に構造を複雑にする必要はありません。片面では配線の交差やスペースの要求を満たせない場合は、必要な導体面数を定義したうえで両面配線を検討します。

• 回路層同士を接続する：接続箇所、穴／ビアの種類、導体とアルミベース・コアとの絶縁方法を決めます。要求する導通・絶縁条件を製造資料に記載します。

• 部品を両面に載せる：部品の搭載面を別要求として示し、基板構造や実装工程を含めて可否を確認します。

• 放熱改善を期待する：両面という構造名だけでは熱性能を判断できません。発熱部品から銅、絶縁層、金属ベース、筐体や放熱先までの経路と接触条件を確認します。

つまり、配線密度への対応、表裏の電気接続、両面搭載、放熱はそれぞれ別の設計要求です。要求ごとに必要な構造と確認資料を紐付けてから、製造方法を相談します。

設計・製造前に確認する仕様

見積や製造相談に進む前に、次の項目を一枚の仕様表または断面図にまとめます。決まっていない項目は空欄のままにせず、「要相談」など未決であることを示します。

• 層構成：銅箔面の数と順序、アルミベース／コアの位置、各層の材料と厚さ。

• 絶縁：導体と金属層の間に必要な絶縁箇所、耐電圧などの要求条件、金属露出が必要な箇所。

• 穴・ビア：穴位置と種類、表裏導体の接続要否、めっきや樹脂処理など希望する仕様。実現方法と制約は製造側に確認します。

• 部品搭載面：表面・裏面のどちらに部品を載せるか、機構部品や筐体との干渉条件。

• 外形・機械条件：基板外形、板厚、取付穴、平坦度など必要な条件。

• 電気・熱条件：電流や絶縁に関する要求、発熱部品の位置、筐体や放熱先との接触方法。必要な評価条件も明記します。

構造、接続、搭載、熱の要求を別々に記すと、製造側が確認すべき点と設計者が決める点を切り分けやすくなります。

製造会社へ相談するときに渡す情報

相談時には、可能な範囲で次の資料をそろえます。

• Gerberなどの基板製造データと基板外形・穴の指示

• 材料名、銅箔面、絶縁層、金属ベース／コアの位置を示した層構成資料または断面図

• 部品搭載面と、必要に応じた部品配置・実装関連データ

• 導通箇所、穴／ビアへの要求、絶縁・耐電圧の条件

• 発熱部品の位置と、筐体など外部の放熱先との接触条件

• 数量、用途、使用環境、まだ決まっていない仕様

資料を渡した後は、希望する構造が実現可能かだけでなく、代替構造の提案がある場合に層構成、絶縁、部品搭載面がどう変わるかも確認します。公開ページに記載のない個別条件は、図面を添えて問い合わせてください。

両面アルミ基板の選定では、「両面」を回路面数だけで済ませず、層構成、層間接続、金属層との絶縁、部品搭載面、熱経路に分解して仕様化することが要点です。これらを断面図と製造データに反映し、不明点を製造前に一つずつ確認しましょう。

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