高周波PCB技術 - 剛性PCBとは

一、PCBとは

PCB（printed circuit board）はプリント配線板であり、プリント板と略称し、電子工業の重要な部品の一つである。ほとんどの電子機器、小さいものから電子時計、電卓、大きいものからコンピュータ、通信電子機器、軍用武器システムまで、集積回路などの電子部品があれば、各部品間の電気的相互接続のためにプリント基板を使用しなければならない。プリント配線板は絶縁基板、接続リード線と溶接電子部品を取り付けるパッドからなり、導電配線と絶縁基板の二重作用を有する。それは複雑な配線の代わりに、回路中の各部品間の電気接続を実現することができ、電子製品の組立、溶接作業を簡略化するだけでなく、伝統的な方式での配線作業量を減らし、労働者の労働強度を大幅に軽減することができる、また、全体の体積を縮小し、製品コストを下げ、電子機器の品質と信頼性を高める。プリント配線板は良好な製品一致性があり、標準化設計を採用することができ、生産過程で機械化と自動化を実現するのに有利である。同時に、組み立て調整されたプリント配線板全体を独立したスペアとすることができ、機械全体の製品の交換と修理を容易にすることができる。現在、プリント配線板は電子製品の製造に極めて広く使用されている。剛性とは

プリント配線板に最初に使用されたのは、紙ベースの銅被覆プリント板である。半導体トランジスタが1950年代に登場して以来、プリント基板への需要が急激に上昇している。特に集積回路の急速な発展と広範な応用により、電子機器の体積はますます小さくなり、回路配線密度と難度はますます大きくなり、これによりプリント基板は絶えず更新する必要がある。現在、プリント基板の品種は単板から二重板、多層板、フレキシブル板に発展している、構造と品質も超高密度、微細化、高信頼性に発展している。新しい設計方法、設計用品、製板材料、製板技術が次々と登場している。近年、各種コンピュータ支援設計（CAD）プリント配線板の応用ソフトウェアはすでに業界内で普及し、普及しており、専門化されたプリント基板メーカーの中で、機械化、自動化生産はすでに完全に手作業に取って代わっている。

図１　pcb基板

二、剛性PCBとフレキシブルPCB

PCBはまた、さまざまな消費デバイスと非消費デバイスの電子部品を接続するために使用される剛性PCBとフレキシブルPCBに分けられています。その名の通り、剛性PCBは曲げられない剛性基礎層上に構築された回路基板であり、フレキシブルPCB（フレキシブル回路とも呼ばれる）は曲げ、ねじれ、折り畳みが可能なフレキシブルな基礎の上に構築されている。

従来のPCBとフレキシブルPCBは同じ基本的な目的を持っているが、それらの間には多くの違いがあることに注意しなければならない。フレキシブル回路は曲がったPCBだけでなく、剛性PCBとは異なり、さまざまな性能上の利点と欠点があります。

剛性とは、一般的にPCBと略称され、多くの人が回路基板を想像したときに思いついた。これらのプレートは、非導電性基板上に配置された導電軌道を用いて電気部品と接続されている。剛性回路基板上には、非導電性基板は、典型的には、基板の強度を強化し、強度と剛性を与えることができるガラスを含む。剛性回路基板はアセンブリに良好な支持を提供し、良好な熱抵抗を提供する。

フレキシブルPCBは非導電性基板上にも導電性トレースを有しているが、このタイプの回路基板にはポリイミドなどのフレキシブルな基材が使用されている。可撓性ベースは、可撓性回路を振動に耐え、放熱し、様々な形状に折り畳むことができる。その構造的な利点のため、フレキシブル回路はコンパクトで革新的な電子製品にますます使用されている。

ベース層の材料と剛性に加えて、PCBとフレキシブル回路との間の顕著な違いには、次のものが含まれます。

・導電材料：フレキシブル回路は曲げなければならないため、メーカーは導電銅の代わりにより柔軟な圧延焼鈍銅を使用する可能性がある。

・製造過程：フレキシブルPCBメーカーはソルダーレジスト膜を使用せず、フレキシブルPCBの露出回路を保護するためにカバーまたはカバー層と呼ばれるプロセスを使用する。

・典型的なコスト：フレキシブル回路のコストは通常、剛性回路基板より高い。しかし、フレキシブル基板はコンパクトなスペースに設置できるため、エンジニアは製品のサイズを縮小でき、間接的にコストを節約することができます。

剛性回路基板とフレキシブル回路基板は多くの異なる製品に使用できますが、一部のアプリケーションは1種類の回路基板からより多くの利益を得ることができます。例えば、剛性PCBは、テレビやデスクトップコンピュータなどの大きな製品において意味があり、スマートフォンやウェアラブル技術などのよりコンパクトな製品にはフレキシブル回路が必要である。