多層PCBに関する完全ガイド
多層PCBは、3層以上の導電性材料を含む回路基板の一種です。. これらのボードは、配線に使用できる領域を増やします. いくつかのレイヤーについて話すときはいつでも, これは、ボード上でいくつかの伝導パターンを検討していることを意味します. 多層PCBは通常 リジッドPCB. 柔軟なフォーマットで作成するのは非常に難しいからです.
レイヤーの数はニーズによって異なります. したがって、レイヤーは最大である可能性があります 100. しかしながら, 4 に 8 層状PCBは、さまざまなアプリケーションで一般的に使用されています. 層が増えると回路が複雑になります. したがって、必要に応じてさまざまな数のレイヤーをカスタマイズできます.
多層PCBのさまざまな必須コンポーネント
がある 4 多層PCBの主成分は次のとおりです:
- 基板: それは通常グラスファイバーでできている最も重要な部分です. グラスファイバーはPCBにコア強度を提供し、破損を防ぎます. 基板はPCBの骨格と見なすことができます.
- 銅層: ボードの種類によって異なります. したがって、この層はフルオン銅または銅箔のいずれかになります. ボードの種類に関係なく, 銅層はまだ同じです. したがって、銅はPCBとの間で電気信号を伝送します. この層は神経系と見なすことができます. それは脳からあなたの筋肉にそしてその逆に信号を運びます.
- 戦士の表情: 銅層を保護するポリマーの層です. したがって、基本的に銅が環境に接触したときの短絡を防ぎます. したがって、はんだマスクをPCBのスキンと見なすことができます.
- シルクスクリーン: PCBの最後の部分です. シルクスクリーンは基本的に部品番号を示しています, 記号, ボード上のさまざまなコンポーネントのロゴ. さらに, また、シンボルスイッチ設定などの情報も提供します, テストポイント, およびコンポーネントの参照.
多層PCBの製造方法?
これは、多層PCBを製造するための完全なステップバイステップガイドです。:
-
設計
への最初で最も重要なステップ 設計PCB 本番用に準備する. すべてのメーカーは、このプロセスに対して独自のアプローチを持っています. 一般的に, 設計者は回路の青写真をレイアウトし、概説されたすべての要件を満たします. Extended Gerberなど、さまざまなタイプのソフトウェアを設計に使用できます。.
したがって、ExtendedGerberまたはその他のツールを使用して回路を設計できます. 回路を設計したら, デザイン全体を注意深くチェックしてください. ブループリント全体にエラーがないことを確認してください. 設計後, この青写真を製造会社に送信して、回路の構築を開始できます.
-
写真のプロット
このステップでは, レーザーフォトプロッターを使用して、個々のレイヤーごとにフィルムをプロットできます. レーザーフォトプロッターは、ソルダーマスクとシルクスクリーン用のフォトツールを作成するために使用されるツールです。. フィルムの厚さは約 7 ミルズ.
多くのメーカーは、ドライフィルムに直接画像化する特別なレーザー直接画像化装置を使用しています. この技術はコストを削減します. さらに, プロセスはより正確で効果的です. したがって、レーザーダイレクトイメージングを使用して、内層と外層を生成できます (LSI).
-
イメージングと開発またはエッチング
このプロセスは、パッドやトレースなどの一次画像を回路基板に適用します. これに加えて, DESプロセスは、メッキ用の銅パターンを作成します. このステップで行うことは次のとおりです:
- 銅パネルに画像化可能な写真を適用する.
- さらに, LSIを使用してパネルを画像化する.
- パネルから露出した銅全体をエッチングします.
- 残りのドライフィルムを剥がし、残りの銅パターンを内層に残します.
-
自動光学検査
AOIは基本的に、すべての層をラミネートする前に、多層PCBのさまざまな層を検査します. 光学系は、PCB設計データをパネル上の実際の画像と比較します. 銅の欠落や余分な銅などの違いがあると、オープンまたはショートが発生する可能性があります. したがって、このプロセスは基本的にメーカーが回路の欠陥を見つけるのに役立ちます.
-
酸化物
酸化物は、多層PCBのラミネート前の内層への化学処理です。. さらに, 酸化物コードが茶色または黒色であるかは、プロセスによって異なります. 銅の粗さを増やして積層接着強度を高めることは重要なステップです. さらに, このプロセスは、ベース材料の異なる層間の分離を防ぎます.
-
ラミネーション
多層PCBを製造するには, エポキシを注入したグラスファイバーの異なる層が一緒に積層されています. ラミネーション用, メーカーは油圧プレスを使用して高温高圧を適用します. 押えと熱により、グラスファイバーシートが溶けて層がしっかりと結合します. この材料を冷却した後, さらに、従来のものと同じ製造プロセスに従います。 両面PCB.
-
掘削
すべてのPCBには、銅層をリンクするためのいくつかの穴が必要です, コンポーネントの取り付けとPCBの取り付け. したがって、いくつかの高度なドリルシステムを使用して穴を開けることができます. これらのシステムは、超硬切削工具を使用しています. さらに, これらは、研磨材の切りくずをすばやく除去するための設計になっています.
事前にプログラムされたドリルマシンは、正確な場所に特定のサイズの穴を開けます. したがって、ドリルマシンは設計者から提供されたデータに従って動作します. 設計者は、この情報を数値制御されたドリルファイルとして提供します.
それに加えて, アルミニウムの薄いシートがエントリーマテリアルとして機能します. これに加えて, 硬い段ボールが出口の素材として機能します. したがって、この手法は穴あけをスムーズに保ち、異なる繊維の作成を回避します.
-
無電解銅蒸着
掘削後, メーカーは、パネルの露出面に銅の薄いコートを化学的に堆積します. さらに, 彼らは無電解メッキを使用して穴の壁に銅のコートを堆積します.
-
ドライフィルム外層
銅蒸着後, 電気めっき用のパネルを準備するには、外層の画像を適用する必要があります. したがって、ラミネーターマシンを利用して、外層をドライフィルムでコーティングできます。. ドライフィルムは写真でイメージできる素材です. さらに, このプロセスは、多層PCBの内層の画像化とほぼ同じです。.
-
プレート
電気めっきプロセスには、導電性パターンへの銅めっきが含まれます. さらに、PCBの穴の壁にも. メッキの厚さは約 1 千. 銅メッキ後, スズメッキの薄層を堆積する必要があります. スズめっき層はエッチングバリアとして機能します.
-
ストライピングとエッチング
パネルへのメッキ工程終了後, 乾燥したフィルムが残っている. しかし、あなたは下にある銅を取り除く必要があります. これで、パネルはSESプロセスを通過します. つまり、SESはString EtchStripの略です。.
この過程で, 露出した銅をエッチングする必要があります. それはあなたがスズによって銅の覆われていない領域を取り除くことを意味します. そのため、穴と銅のパターンの周りのトレースとパッドはそこに残ります. やっと, 穴や痕跡を化学的に覆っている残りのスズを取り除きます. したがって、このステップを完了した後, PCBの露出したラミネートと銅だけを残します.
この段階では, PCBのスケルトンが完成しました. これ以降のすべての手順は、PCBの保護に関連しています.
-
ソルダーマスクと凡例
ほとんどのメーカーは、画像化可能な液体写真を使用しています (LPI) 銅表面を保護するソルダーマスク. 組み立て中に異なるコンポーネント間のはんだブリッジをさらに保護します.
LPIソルダーマスクは基本的に感光性エポキシベースのレジストです. スクリーン印刷プロセスを使用して、パネル全体を覆うことができます. 従来のスクリーンメッキに代わる方法がいくつかあります. したがって、はんだマスキングにそのような代替手段を使用できます.
ソルダーマスク後, 凡例を適用できます. 組み立て時に参照できるように、PCBにさまざまな記号や文字を印刷します.
-
表面仕上げ
多層膜を製造するのは最後で最後の化学プロセスです プリント回路基板. ソルダーマスクはほとんどすべての回路をカバーします. したがって、表面仕上げは残りの露出した銅領域の酸化を防ぎます.
酸化銅ははんだ付けできないため、これは重要なステップです。. さらに, このステップでは、さまざまなタイプの表面仕上げを使用できます. 熱風はんだレベルができるなど (HASL).
多層PCBの利点
他のタイプに対する多層PCBのいくつかの利点は次のとおりです:
- 単層および二層PCBよりも高いアセンブリ密度を備えています.
- 異なるコンポーネントを相互接続するためのケーブルは必要ありません. したがって、軽量PCBに最適です。.
- これらのPCBはサイズが小さいため、必要なスペースが削減されます.
- EMIシールドは簡単で柔軟性があります.
- 柔軟性は、すべてのプリント回路基板の中で多層PCBを際立たせるもう1つの要因です。.
多層PCBのさまざまなアプリケーション
多くの電子部品は多層PCBを使用しています. さらに, これらの回路には、中程度から複雑な範囲の回路構造が含まれます. ここに多層PCBのいくつかの重要なアプリケーションがあります:
- ハートモニター
- 携帯電話の送信とリピーター
- 原子加速器
- 宇宙探査機とX線装置
- 気象分析とGPS技術
- データストレージとファイルサーバー
- 光ファイバー受容体とCatスキャン技術
多層PCBを識別する方法
いくつかの PCB があり、総層数を確認したい場合, あなたはこれらのステップに従うことができます.
回路基板の端を光に当てて、銅面を確認します. だからこのように, あなたは簡単にトランスをより詳しく見ることができます. 多層PCBにブラインドビアが含まれていない場合でも, あなたはまだ内層を分析するために明るい光を利用することができます.
内層を検出するのに最適な場所は、外層にパスと線が表示されない場所です。. さらに, 大多数のメーカーは、回路基板上の層の総数を識別するためにラベルを印刷します. だから端を見るだけで, レイヤーの総数を特定できます.
