精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
PCBプロセス設計の基礎知識PCB回路基板
プリント基板（PCB）は、ほぼすべての電子機器に表示されます。デバイスに電子部品がある場合、それらはすべて異なるサイズのPCBにインストールされます。さまざまなウィジェットを固定するほか、PCBの主な機能は上部間の電気的接続を提供することです。電子機器がますます複雑になり、ますます多くの部品が必要になり、PCB上の回路や部品もますます密集している。標準PCBはこのように見えます。ベアボード（上に部品がない）は「プリント配線板（PWB）」とも呼ばれることが多い。
プレートの基板自体は絶縁性と断熱性のある材料でできており、曲がりにくい。表面に見える小さな回路材料は銅箔である。銅箔は最初は回路基板全体に覆われていたが、製造過程で一部がエッチングされ、残りは小さな回線ネットワークになった。これらの線は、PCB上のコンポーネントに回路接続を提供するための導体パターンまたは配線と呼ばれています。
部品をPCBに固定するために、私たちはそのピンを直接配線に溶接します。最も基本的なPCB（単板）では、部品は片側に集中し、ワイヤは反対側に集中しています。この場合は、ピンがプレートを通って反対側に届くようにプレートに穴を開ける必要があり、部品のピンが反対側に溶接できるようにします。したがって、PCBの表面と裏面はそれぞれ素子側と半田側と呼ばれている。
PCB上に製造完了後に解体または再インストールする必要がある部品がある場合は、部品をインストールするときにソケット（socket）が使用されます。ソケットはプレートに直接溶接されているので、部品は自由に取り外すことができます。次はZIF（挿入力ゼロ）ソケットで、部品（ここではCPU）がソケットに簡単に挿入または取り出すことができます。部品を挿入すると、ソケットの横にある固定棒を固定することができます。
2つのPCBを相互に接続するには、通常「ゴールドフィンガー」と呼ばれるエッジコネクタを使用します。金の指には露出した銅のパッドが多くあり、実際にはPCB配線の一部です。通常、接続時には、PCB上の金の指を別のPCBの適切なスロット（通常は拡張スロット）に挿入します。コンピュータでは、ディスプレイカード、サウンドカード、またはその他の類似のインタフェースカードがゴールドフィンガーを介してマザーボードに接続されています。
PCB上の緑色または茶色は半田マスクの色である。この層は絶縁保護層で、銅線を保護し、部品が誤った場所に溶接されるのを防ぐことができます。溶接マスクにはスクリーンが印刷されます。通常、文字と記号（ほとんどが白）が印刷され、ボード上の各部分の位置をマークします。スクリーン印刷表面は凡例表面とも呼ばれる。
先ほどお話ししたように、最も基本的なPCBでは、部品は片側に集中し、ワイヤは反対側に集中しています。電線は片側にしか現れないので、このPCBを片面（片面）と呼びます。シングルパネルは回路の設計に多くの厳しい制限があるため（片面だけなので配線が交差することができず、単独の経路を取り囲む必要がある）、初期の回路だけがこのタイプのボードを使用していた。
デュアルパネルという回路基板の両面に配線がある。ただし、両側にワイヤを使用するには、両側間に適切な回路接続が必要です。この回路間の「ブリッジ」をビアと呼びます。ビアはPCBに金属を充填またはコーティングするための小さな穴である。
両側の電線で接続できます。2枚のパネルの面積は1枚のパネルの2倍の大きさであり、配線を交互にすることができる（反対側に巻き付けることができる）ため、1枚のパネルより複雑な回路に使用するのに適しています。
多層板は配線可能な面積を増やすために、片面または両面の配線板を使用することが多い。多層板は複数の二重パネルを使用し、各板の間に絶縁層を配置し、接着（圧着）する。プレートの層数は、いくつかの独立した配線層があることを意味します。通常、層数は偶数であり、最外層を含む2層である。ほとんどのマザーボードは4～8層の構造を持っていますが、技術的には100層近くのPCBボードを実現することができます。大規模なスーパーコンピュータの多くはかなりの数のマザーボードを使用していますが、これらのタイプのコンピュータは多くの一般的なコンピュータのクラスタに置き換えられるようになっているため、超多層マザーボードは徐々に使用を停止しています。PCBのレイヤーは緊密に統合されているため、通常は実際の数字を見るのは容易ではありませんが、マザーボードをよく見ると、それが見えるかもしれません。
2枚のパネルに適用する場合は、プレート全体を貫通しなければなりません。しかし、多層板では、いくつかの回路を接続するだけでは、ビアは他の層のいくつかの回路空間を浪費する可能性があります。埋め込み型ビア技術とブラインドホール技術は、数層しか貫通していないため、この問題を回避することができます。ブラインドホールは、回路基板全体を貫通する必要なく、いくつかの層の内部PCBを表面PCBに接続することです。埋め込み型ビアは内部PCBにしか接続されていないので、表面からは見えません。
多層PCBでは、レイヤー全体がアースと電源に直接接続されています。したがって、レイヤごとに信号レイヤ、電力レイヤ、または接地レイヤに分割します。PCB上の部品に異なる電源が必要な場合、このタイプのPCBには通常2層以上の電源と導線があります。部品包装技術
スルーホール技術では、部品を回路基板の片側に置き、ピンを反対側に溶接します。この技術は「スルーホール技術（THT）」パッケージと呼ばれている。この部品は大きなスペースを占め、ピンごとに穴を開けなければなりません。そのため、それらのピンは実際には両側の空間を占有し、溶接点も比較的に大きい。しかし一方、THT部品はSMT（表面実装技術、表面実装技術）部品よりも良く、PCBとの接続構造もより良い。後で話しましょう。フラットケーブルやインターフェースのようなソケットは圧力に耐えられる必要があるので、通常はTHTパッケージになっています。
表面実装技術（表面実装技術）表面実装技術を用いた部品に対して、ピンと部品は同じ側に溶接される。この技術では、各ピンを溶接する必要はなく、PCBに穴をあける必要があります。
表面に取り付けられた部品は両側に溶接することもできます。SMTもTHT部品より小さい。SMT技術を用いたPCBは、THTコンポーネントを用いたPCBよりも密なコンポーネントを有する。SMTパッケージ部品もTHTより安い。そのため、今日ではほとんどのPCBがSMTであることも珍しくない。
溶接点と部品のピンが非常に小さいため、手動溶接は非常に困難である。しかし、現在のアセンブリが全自動であると考えている場合は、部品を修理するときにのみ問題が発生します。設計プロセスはPCBの設計において、実際には正式に配線する前に、非常に長いステップを経験しなければならない。以下は主要な設計過程である：システム規範まず、我々はまず電子機器の各種システム規範を計画しなければならない。システム機能、コスト制約、規模、運転条件などが含まれます。システム機能ブロック図は次に、システム機能ブロック図を作成しなければなりません。正方形間の関係もマークする必要があります。システムを複数のPCBに分割システムを複数のPCBに分割すると、サイズを縮小するだけでなく、部品をアップグレードしたり交換したりすることができます。システム機能ブロック図は、私たちの区分に根拠を提供します。例えば、コンピュータはマザーボード、グラフィックスカード、サウンドカード、フロッピーディスクドライブ、電源などに分けることができます。各PCBのパッケージ方法とサイズを決定します。各PCBで使用される技術と回路の数を決定したら、次はボードのサイズを決定します。デザインが大きすぎる場合は、包装技術を変更または再分割する必要があります。技術を選択する際には、回路図の品質と速度も考慮しなければならない。すべてのPCB回路の概略図輪郭図を描画するには、部品間の相互接続の詳細を表示する必要があります。システム内のすべてのPCBを追跡する必要があります。現在、コンピュータ支援設計（CAD）の応用は最も広い。以下はCircuitMakerTMを使用した設計の例です。PCB回路図の初期設計によるシミュレーション動作は、設計された回路図が正常に動作するようにするために、コンピュータソフトウェアで一度シミュレーションしなければならない。このタイプのソフトウェアは、設計図を読み取り、回路の動作をさまざまな方法で表示することができます。これは、実際にサンプルPCBを作成して手動で測定するよりもはるかに効率的です。部品をPCBに置く
部品の配置方法は、接続方法によって異なります。パスに最も効果的に接続する必要があります。高効率配線とは、ガイド線が短いほど通過する階層数が少ない（これもビアの数が少ない）方が良いが、実際に配線する際に再びこの問題に言及する。以下はPCB上のバスの配線方式である。各部品に完璧な配線をするためには、配置位置が非常に重要です。テスト配線の可能性と高速での正しい動作現在のコンピュータソフトウェアの一部は、各部品の位置が正しく接続されているかどうかをチェックしたり、高速で正しく動作しているかどうかをチェックしたりすることができます。この手順は整列部品と呼ばれますが、あまり深く研究することはありません。回路設計に問題がある場合は、その場で回路を導出する前に部品の位置を並べ替えることができます。コンピュータ上で回路をエクスポートします。ここで、概要図の接続は配線として現場で行われます。この手順は通常全自動ですが、通常は手動で変更する必要がある部品があります。次は2枚のプレートのワイヤテンプレートです。赤色線と青色線はそれぞれPCBの部品層と半田層を表している。白いテキストと正方形は、スクリーン印刷表面上のマーカーを表します。赤い点と円はドリル穴とガイド穴を表します。一番右側には、PCBの溶接表面に金の指があるのが見えます。このPCBの最終的な構成は、一般に芸術品と呼ばれています。各設計は、線路間の最小予約ギャップ、最小線幅、その他の類似の実際の制限など、一連の規定に従わなければなりません。これらの規定は、回路の速度、伝送信号の強度、回路の消費電力とノイズに対する感受性、材料と製造設備の品質などの要素によって異なる。電流強度が増加すると、ワイヤの厚さも増加しなければなりません。PCBのコストを削減するためには、階数を減らすとともに、これらの規定がまだ適合しているかどうかにも注意しなければなりません。2層以上の構造が必要な場合、電力層と接地層は、一般に信号層上の伝送信号が影響を受けるのを防止し、信号層の保護層として使用することができる。配線後の回路試験配線後の回路が正常に動作することを確認するためには、最終試験に合格しなければならない。このテストでは、不正な接続が存在し、すべての接続がアウトラインに従っているかどうかを確認することもできます。生産ファイルの作成PCB設計には多くのCADツールがあるため、製造元は基板を製造するために標準に準拠したファイルを持っている必要があります。いくつかの標準仕様がありますが、最も一般的なのはGerberファイル仕様です。Gerberファイルのセットには、信号層、電源層、接地層ごとの平面図、はんだマスク層、スクリーン印刷面の平面図、ドリル、ピック、配置などの指定ファイルが含まれています。
