PCBブログ - PCBボード層の構造は何ですか。

PCBボード層は、基板設計に用いられる異なる構造層である。これらの層は、信号層、電源層、ソルダーレジスト層、機械層など、回路基板のさまざまな機能と情報を定義します。これらのレイヤの組み合わせにより、複雑な電子デバイスにおいてPCBが信号を効率的に送信し、電力を分配することができる。

PCBプレート層の一般的な構造には、単層プレート、二層プレート、多層プレートが含まれる。

1.単層板：一方は銅めっき、他方は銅めっきをしない回路板のみ。一般に、アセンブリは、主に配線や溶接に使用される銅コーティングのない側に配置されます。

単板はPCB板の最も簡単な形式で、片面だけ銅箔で覆われている。単板は電子時計、おもちゃなどの簡単な回路に適している。単板の生産技術は簡単で、コスト効果が高いが、機能は比較的簡単である。

2.二重板：両面銅めっき回路基板、通常は片面がトップ層、もう一方がボトム層と呼ばれる。通常、最上層はアセンブリを配置する表面として使用され、下層はアセンブリの溶接表面として使用されます。

2枚のパネルの生産は1枚のパネルよりも複雑だが、多層板よりも製造しやすい。デュアルパネルはオーディオ、テレビなどの中程度の複雑さの回路に適しています。デュアルパネルの制作は柔軟で、部品はプレートの両側に配置することができます。

3.多層板：複数の作業層を含む回路基板であって、上層と下層のほかに、いくつかの中間層を含む。通常、中間層は導線層、信号層、電源層、接地層などとして使用することができます。各層は互いに絶縁されており、層間の接続は通常穴によって実現されています。

多層板の生産は二重パネルの生産よりも複雑であるが、回路の密度と性能を高めることができる。多層板は高密度、高速、高周波回路、例えばコンピュータ、携帯電話などに適している。多層板は必要に応じて層数を増やし、回路性能を高めることができる。

PCBボード層の詳細

PCBは現代の電子機器に不可欠な一部であり、信号の接続、伝送、電子機器における電子部品の支持、保護に重要な役割を果たしている。PCBは通常、各層が異なる機能と特性を有する多層PWBから構成される。

1.信号層

信号層はPWBボードの中で最も重要な層であり、様々なコンポーネントを接続する主要な層である。信号層には、通常、回路、信号伝送路、電源線、接地線が配置される。信号層の配線設計はPCB全体の性能と信頼性に直接影響する。

2.電源層

電源層はプリント配線板の1つで、主に電源とアース線を接続するために使用されます。電源層では、通常、PCB全体の安定した信頼性の高い電力供給を確保するために電源線とアース線が配置されています。

3.地上層

接地線層もプリント基板の1層であり、主に各種コンポーネントの接地線を接続するために使用されている。アース層では、通常、PCB全体のアース接続が安定して信頼性が高いことを保証するために、アース線と電源線が配置されます。

4.下敷き

パッド層は回路基板の1つであり、主にコンポーネントとプリント回路基板を接続するために使用されます。パッド層の上には、通常、コンポーネントがプリント配線板に接続できるように、パッドとソケットが配置されています。

5.組立層

組立層はPCBボードの1層であり、主にアセンブリの組立に使用される。組立層では、通常、PCB製造業者がアセンブリを組立し、溶接するためにアセンブリの設置位置と方法を手配します。

6.半田マスク層

ソルダーレジスト層はPCB基板上の層であり、主に溶接中の短絡と溶接不良を防止するために用いられる。半田層上には通常、化学腐食や機械的損傷からPCBを保護するために緑色のペンキが塗布されています。

7.銅層

銅被覆層はPCBの1層であり、主に回路接続と支持を提供するために使用される。銅被覆層の上には、通常、PCB全体の回路接続が安定して信頼性を確保するために、回路と信号伝送線が配置されている。

要するに、各pcbプレート層には異なる機能と特徴がある。PCBの設計と製造過程において、各層の要求と限界を十分に考慮して、PCBの性能と信頼性を確保する必要がある。

PCB設計層を選択する際には、以下の問題を考慮する必要がある

1.目的

PCBはどこで使用されますか。PCBは、さまざまなタイプの簡単で複雑な電子機器に使用されています。そのため、最初のステップは、アプリケーションが最小の機能を持っているか、複雑な機能を持っているかを明らかにすることです。

2.必要な信号タイプ

レイヤ数の選択は、送信する必要がある信号のタイプにも依存します。信号は高周波、低周波、接地または電源に分けられる。多信号処理を必要とするアプリケーションには、異なる接地および分離を必要とすることがある多層PCBが必要である。

3.貫通穴タイプ

貫通孔の選択はもう一つの考慮すべき重要な要素である。埋め込み貫通孔を選択すると、より多くの内層が必要になる可能性があるので、それに応じて多層要件を満たすことができます。

4.必要な信号層の密度と数

PCB層の決定はまた、信号層とピン密度の2つの重要な要素に基づいている。PCB中の層数はピン密度の低下とともに増加した。ピン密度は1.0です。例えば、ピン密度が1であるためには2つの信号層が必要である。しかし、ピン密度<0.2は10層以上を必要とする場合がある。

多層プリント基板を使用する理由

近年、電子製品が小型化、高性能化、高集積化の方向に発展するにつれて、多層プリント回路基板（PCB）の使用は次第に単層PCBに取って代わった。単層PCBではなく多層PCBを選択する主な理由はいくつかあります：

1.回路密度の増加

空間利用率：

多層PCBは、特にスマートフォンやパソコンなどの小型電子機器に対して、より複雑な設計を可能にするために、限られた空間内により多くの回路アライメントを配置することができます。

複雑な設計要件：

多層PCBはより複雑な回路レイアウトを実現できるため、多機能性と高速信号伝送に対する現代の電子機器の需要を満たすことができる。

信号整合性の向上

信号と接地層の構成：

多層設計は信号層と接地層の間に隔離を作成し、信号干渉を減らし、信号完全性と安定性を高めることができる。

電磁干渉の低減：

合理的な層配置により、多層PCBは電磁干渉を効果的に減少させ、デバイスの全体的な性能を高めることができる。

電源障害の低減

階層型電源管理：

多層PCB設計では、電源線と信号線の交差を減らし、電源ノイズが信号に与える影響を減らすために、特定のレベルに電源と接地を配置することができます。

改善された電流処理：

銅層の厚さを増加させることにより、より高い電流を処理することができ、それにより、より良い電力分布と放熱を提供することができる。

製造プロセスと溶接プロセスの簡素化

配線の複雑さを軽減するには：

多層PCBは表面に使用される導線の数を減らすことができ、それによって溶接過程を簡略化し、組立の難度を下げ、潜在誤差を減らすことができる。

自動生産の促進：

現代生産では、多層PCBは自動化ラインに適応しやすく、生産性を向上させる。

より優れた熱管理を提供

最適化された熱性能：

多層PCBの構造構成は、装置の信頼性と耐久性を高めるために、より効果的に放熱することができる。

温度制御：

合理的な層設計は、過熱による故障を防ぐために、異なるコンポーネントの温度を管理することができます。

PCBボードの効率は階数に依存するので、正しいPCBボードの階数を選択することが重要です。