PCB技術 - 回路基板設計に関する基礎知識とは

プリント基板（PCB）は、ほとんどすべての電子機器に搭載されている。PCBの主な役割は、さまざまな小さな部品を所定の位置に保持することに加え、上層の部品間の電気的接続を提供することです。 電子機器がより複雑になり、より多くの部品を必要とするようになると、PCBには回路や部品がより高密度に配置されるようになります。 標準的なプリント回路基板は次のようなものです。 裸の基板（部品が載っていない）は、しばしば「プリント配線基板（PWB）」とも呼ばれます。

基板自体のベースプレートは、屈曲しにくい絶縁性および断熱性の材料からなる。外部で見ることができる小さな回路材料は銅箔である。銅箔はもともと板全体に覆われていたが、その一部は製造過程で削られ、残りは小線のネットワークとなった。これらの配線を導体パターンや配線と呼び、基板上の部品の回路接続を行う。

基板上の部品を固定するために，配線上に直接ピンをはんだ付けする。最も基本的なpcb（単体パネル）では，部品は片面に集中し，他方の配線は集中している。このように、ピンがボードを他方の側に通過できるように、基板に穴をあけなければならないので、部品のピンは反対側にはんだ付けされる。このため、PCBの前面と裏面をそれぞれ部品側と半田側と呼ぶ。

部品がインストールされた後に取り除かれるか、または再インストールされる必要があるPCBの上にある部品があるならば、部品がインストールされるとき、ソケットは使われます。ソケットは直接基板に溶接されているので、部品を分解し組立することができる。あなたが下記で見るものはZIF（ゼロ挿入力）ソケットです。そして、それは部分（ここでは、CPUを意味します）がソケットに簡単に挿入されるのを許して、また取り除かれることができます。部分を挿入した後、ソケットの隣に固定ロッドが固定できます。

2枚のプリント基板を接続する場合、しばしば「ゴールド・フィンガー」と呼ばれるエッジ・コネクターを使うことができる。 ゴールド・フィンガーの上には露出した銅パッドがいくつもあり、実はこれがプリント基板の配線になっている。 通常、接続する際には、一方のPCB上のゴールド・フィンガーを、もう一方のPCB上の対応するスロット（拡張スロットスロットと呼ばれることが多い）に挿入する。 コンピュータでは、ディスプレイカード、サウンドカード、その他同様のインターフェースカードは、金色のフェルールを介してマザーボードに接続される。

PCB上の緑色または茶色は、はんだマスクの色である。この層は絶縁保護層であり、銅ワイヤを維持し、部品を不適切な中心に溶接することを防止できる。シルクスクリーンのレイヤーは、はんだマスクに印刷されます。通常、単語とシンボル（ほとんど白）は、ボード上の各部分の位置をマークするためにこれに印刷されます。スクリーン印刷面も伝説面と呼ばれる。

片面板

最も基本的なPCBでは、部品は片面に集中しており、もう一方の側には線が集中していると述べた。配線は片側にのみ存在するので、この種のPCBを片面（片面）と呼ぶ。片面ボードは回路の設計に多くの厳しい制限を持っているので（片側のみが配線されず、別のパスを迂回しなければならないので）初期回路はこのタイプのボードを使用する。

両面板

この種の回路基板は両側に配線を有する。しかし、両側にワイヤーを使用するには、両側の間に適切な回路接続を持っている必要があります。このような回路間の「ブリッジ」はビアと呼ばれている。ビアは、PCBの上に金属で満たされるか、または被覆されている。両面基板の面積は、片面基板の2倍の面積であり、配線を相互に織り込むことができるので（片面に巻き付けることができる）、片面基板より複雑である回路での使用に適している。

多層板

多層配線板は、配線面積を大きくするために、片面基板と両面基板を使用する。 多層回路基板は、複数の両面回路基板を使用し、各基板の間に絶縁層を配置して接着（プレスフィット）する。 回路基板の層数は、複数の独立した相互接続層があることを意味する。 通常、層数は偶数、つまり一番外側の2層である。 ほとんどのマザーボードは4層から8層で構成されているが、技術的にはPCBは100層近くになることもある。 ほとんどの大型スーパーコンピュータは、多層多層マザーボードを使用している。 しかし、これらのコンピュータは、通常のコンピュータの多くのクラスタを置き換えることができるため、超多層ボードは使用されない。 プリント基板の層が密集しているため、実際の数字を見るのは簡単ではないが、マザーボードをよく見ると、以下のことがわかるかもしれない。.