PCBの厚さは、プリント回路基板を製造する際に考慮すべき重要な要素の1つであり、PCBの導電性、抵抗、および性能に影響を与えます。PCB業界では、PCBの厚さに関する統一された規格はありませんが、多くのメーカーが好んで使用し、一般的に使用されている厚さがいくつかあります。これらの厚さにより、設計が簡素化され、コストが最小限に抑えられ、ターンアラウンドタイムが短縮されます。さらに、顧客プロジェクトの特定のニーズに応じて、PCBの厚さもカスタマイズでき、設計段階でPCBの厚さを変更して、特定の製造目的と最終用途に適応させることができます。このブログでは、標準的なPCBの厚さについて説明し、PCBの厚さに影響を与える主な要因をリストし、最後に、プロジェクトに適したPCBの厚さを選択する方法についていくつかの洞察を提供します。
標準的な PCB の厚さはどれくらいですか?
多くのメーカーは、1.57ミリメートル（約0.062インチ）を標準的なPCBの厚さとしています。これは主に、基板製造プロセスの初期に製造されたベークライト基板のサイズであり、その後一貫して一定に保たれてきたためです。しかし、今日の基板サイズにはより多くの選択肢があり、最終用途に応じてこの標準よりも大きくしたり小さくしたりできるため、より正確には、一般的な、あるいは標準的なPCBの厚さの範囲があると言えます。0.062インチの基板に加えて、0.031インチと0.093インチの基板も一般的に使用されており、これらのサイズはより堅牢な基板や多層基板のニーズを満たしています。
PCBの厚さに影響を与える主な要因
- 銅の厚さ
PCB全体の厚さは、含まれる銅層の厚さによって左右されます。2オンス（約3g）や1オンス（約XNUMXg）といった厚い銅層は、XNUMXオンス（約XNUMXg）といった薄い銅層に比べて、全体の厚さに大きく影響します。また、使用する銅層の厚さは、回路基板に流す電流量によって決まります。
- 基板材料
の選択 基板材料 PCBの厚さは材料によって大きく異なります。例えば、フレキシブルプリント基板の基板は、リジッドPCBの基板に比べて薄くなる傾向があります。FR-4などの一般的な基板材料には標準的な厚さがありますが、特殊な材料では独自の厚さ特性を持つ場合があります。
- PCB層の数
単層PCBの場合、厚さは 多層プリント回路基板PCBの厚さの標準的な閾値は、通常、2～6層PCBに対応しています。ただし、8層以上のPCBの場合、厚さが標準範囲内に収まらない場合があります。層が増えるごとに、PCB全体の厚さが増加します。
- 信号タイプ
PCBの厚さは、伝送する信号の種類によって影響を受けます。例えば、高電力信号を伝送するPCBは、より厚い銅層と幅の広い配線が必要となるため、低電力環境で動作するPCBに比べて基板の厚さが大幅に増加します。一方、複雑な信号を扱う高密度基板では、レーザーマイクロビア、細い配線、そして薄型の高性能材料が使用されることが多く、他の種類の基板よりも薄型化が一般的です。
- ビアの種類
PCBビア 遊びは、基板の異なる層にまたがる配線に不可欠であり、よりコンパクトで効率的な設計を可能にします。スルービア、マイクロビア、ブラインドビア、ベリードビアなど、様々な用途に合わせて様々なビアタイプをご用意しています。
PCB設計で使用するビアの選択と密度は、必要な基板厚に影響を与えます。例えば、マイクロビアはサイズが小さく、高密度接続に適しているため、薄型PCB基板での使用が可能です。様々なビアの特性と限界を理解することは、特定の設計に適したPCB厚を決定する上で不可欠です。
- 動作条件
動作条件もPCBの厚さに影響を与える重要な要素です。例えば、過酷な環境など、厳しい動作条件では、薄型基板やフレキシブル基板は最適な選択肢ではない場合があります。同様に、厚い銅配線は高電流にさらされると熱安定性が低下するため、温度変化が激しい環境や高電流が流れる環境には適していません。
- パネル分割法
製造工程において、PCBの厚さを決定する上で、パネル分割は重要な役割を果たします。メーカーは通常、複数の基板を含む大きなパネルでPCBを製造し、その後、個々のユニットに分割します。基板の厚さは、パネル分割方法に影響を与えます。厚い基板の場合は、分割のために細心の注意を払って切り込みを入れる必要がある場合がありますが、薄い基板の場合は、切り込みを入れてタブを切ることができます。
カスタムPCBの厚さを決める際の重要な考慮事項
総重量： 一般的に、薄いボードよりも厚いボードが好まれます。これは、特定の用途で薄いボードが必要な場合を除き、薄いボードは脆くて壊れやすい傾向があるためです。
柔軟性: 薄い板は厚い板に比べて柔軟性に優れていますが、壊れやすくなっています。一方、厚い板は柔軟性が低く、重量が重くなります。
スペースの制約: デバイスのサイズとPCBを収容できるスペースは、基板の厚さの選択に影響します。大型のデバイスには厚い基板を収容でき、小型のデバイスにはより小さな基板が必要です。
コネクタとコンポーネント: PCB 設計で使用されるコネクタとコンポーネントのタイプには、考慮する必要がある特定の厚さの要件がある場合があります。
インピーダンス： 基板の厚さは、使用される誘電体材料の厚さに直接関係しており、適切なインピーダンス特性を実現する上で重要な役割を果たします。基板の厚さが意図したインピーダンスと一致するようにすることで、PCBにおいて最適な信号整合性と性能を実現できます。
製造設備能力: 選択した PCB メーカーが、希望する基板の厚さを生産するために必要な設備を所有していることを確認することが重要です。
処理時間の延長: 特殊な厚さのPCBは、入手までに長いリードタイムを要する場合があります。開発品質と納期への潜在的な影響を考慮することが重要です。
追加費用： 特殊な材料、製造プロセス、および潜在的な工数損失に関連する追加コストを評価し、追加費用が許容可能かどうかを判断します。
最終的な考え
標準的な厚さのPCBを選択することは、一般的にコスト効率が高く効率的な製造方法です。生産スピードが速く、ほとんどのメーカーから容易に入手できます。しかし、特定の機能や独自の要件が求められるアプリケーションの場合は、カスタム厚さの選択が必要になる場合があります。そのような場合、選択したPCBメーカーがお客様の特定の厚さのニーズに対応できる能力を持っていることを確認することが重要です。
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