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PCB Blog - プリント基板の厚さに影響する要因

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PCB Blog - プリント基板の厚さに影響する要因

プリント基板の厚さに影響する要因
2024-07-26
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Author:iPCB      文章を分かち合う

プリント 基板 厚 さは0.5 mm、0.7 mm、0.8 mm、1 mm、1.5 mm、1.6 mm、(1.8 mm)、2.7 mm、(3.0 mm)、3.2 mm、4.0 mm、6.4 mmである。そのうち、0.7 mmと1.5 mmの板厚のPCBは金指付き二重パネルの設計に用いられ、1.8 mmと3.0 mmは非標準寸法である。


プリント基板の寸法は生産の角度から考えて、最小単板は250×200 mmより小さくてはならず、一般的な理想的な寸法は(250〜350 mm)×(200×250 mm)であり、長辺が125 mmより小さいか、幅辺が100 mmより小さいPCBに対して、タイルの方式を採用しやすい。


表面組立技術による厚さ1.6 mmの基板曲げ量の規定は、上反り≦0.5 mm、下反り≦1.2 mmである。通常許容される屈曲率は0.065%以下であり、金属材料によって3種類に分けられ、典型的なPCBで示される。構造硬軟によって3種類に分けられ、電子プラグインも高脚数、小型化、SMD化及び複雑化に向かって発展している。電子プラグインは、ピンを介して配線基板に取り付けられ、他方の面にピンを溶接する技術をTHT(ThroughHoleTechnology)挿入技術と呼ぶ。このようにしてPCBボードに各ピンに穴をあける必要があり、PCBの典型的な応用方法を示している。


一般的なプリント 基板 厚 さの通常の厚さは0.8 mmから1.6 mmの間のこの規格であるが、より一般的な板厚の規格はデフォルトではメートル法単位1.6 mm(英国製単位は約63 mil)で設計されており、多くのプラグインの規格も1.6 mmの規格で適合しているが、1.6 mmという厚さの規格はどのようにして作られているのだろうか。


プリント 基板 厚 さ

電子管時代において、PCB産業はまだ萌芽段階にあり、電子管素子の発熱量が大きく、体積が重く、プリント基板への実装が不便であった(一定の機械的強度が必要であった)ため、当時の電子製品の生産製造は基本的に手作業で棚を掛けて実装されていたが、当然、これもPCBの基板材料の発展と関係があり、PCB基材であるエポキシ樹脂(詳しくはコラムのPCB基材の樹脂という章を参照)、PCB基材の補強材料、銅箔などの製造技術はまだ商業化生産を実現していなかった。


1920年代には、電気回路開発者は、電気木材(フェノール樹脂)、石膏ボード、ボール紙、さらには薄い木材を使用して電気回路基板(プリント基板とは異なる穴あき板またはパン板のような形)を構築した。彼らは材料に穴を開け、リベットやボルトで平らな銅線を回路基板に固定して配線回路を形成した。


このうち、電気木材であるフェノール樹脂は、ドイツの化学者アドルフ・フォン・バイエルによって1872年に初めて合成された。1907年、ベルギー生まれの米国人化学者レオ・ヘンドリク・ベックランドはフェノール樹脂の生産技術を改良し、樹脂を実用化、工業化した。1910年、自社を設立し、名前にちなんでフェノール樹脂の商標名「Bakelite」を付与した。


20世紀初頭、ベックランドのフェノール樹脂製造特許により、ドイツ、イギリス、フランス、日本などの国で、相次いでフェノール樹脂の工業化生産を実現した。フェノール樹脂もラジオのつまみ、ターンテーブル、部品を取り付ける回路基板(非プリント回路基板)、さらにラジオの製品ケースなどに広く使われるようになった。


フェノールラミネートは頑丈で良好な絶縁性を有する高分子材料であり、耐熱、防水、耐化学性と大電流に耐えられる特性を有している。それは回路基板用途として開発されたものではなく、装飾性パネル用途に広く応用されているが、フェノールラミネートはドリル性能や電子管の取り付け支持としても、その強度は石膏板、ボール紙、または薄板に比べて非常に良く、回路基板として硬板または薄板の代わりにフェノールラミネートを選択するのは自然なことである。


しかし、フェノールラミネート板に穴を開けて配線してすべての電子部品を接続するのは依然として非常に骨の折れることである。しかし、間もなく、1枚の銅箔をフェノールラミネート板に接着し、素子間の配線を銅箔にエッチングする方法を考え出した人がいて、これで片面プリント配線板を作った。急速に、複数の回路基板間の相互接続システムの発展は、基板対基板コネクタに関する需要を生み出している。


1/16インチまたは63 milは、当時のフェノールラミネート板の生産厚さであり、板対板コネクタも当然1/16インチ(約63 milまたは1.6 mm)の板厚に基づいて設計されており、これによってセットの産業チェーンが形成され、1/16インチ(約63 milまたは1.6 mm)の板厚も業界のデフォルト基準となっている。


現在、基板材料の発展は非常に多様化しているが、1.6 mm(または英国製単位の63 mil)は依然としてPCB板工場のデフォルトの完成品板厚であるが、標準板厚の範囲は0.8 mm ~ 1.6 mmに広がっている。(具体的には板工場の技術を基準にして、板工場によっては0.6 mm ~ 2.5 mm)


もちろん、より薄いまたは厚い(例えば20枚板)PCBを生産する場合も可能です。例えば、0.4 mmまたは3.0 mmですが、板材の費用を追加で支払う必要があるので、PCB設計の際に考慮する必要があります。


プリント 基板 厚 さを決定する際には、次のような多くの設計および製造要素を考慮する必要があります。

1、銅厚

2、板材

3、PCBの層数

4、信号の種類

5、貫通孔のタイプ

6、操作環境


プリント 基板 厚 さに影響を与える製造因子には、

1、ドリル設備の技術能力

2、銅厚

3、層数

4、分板方法


加えて、非標準厚さのPCB設計の場合は、次のような要素を考慮する必要があります。

1.板工所の技術能力

まず考えなければならないのは、あなたの基板工場に必要な基板厚を製造するための設備があるかどうかです。この決定は設計過程で早期に行うべきであり、他の関連DFMの設計要求も考慮しなければならない。そうしないと、PCB積層構造の修正と再設計を余儀なくされる可能性があります。


2.納入期間の延長

板工所が常備されていない材料を選択すると、PCBの生産サイクルが延長されることが多いので、非標識板厚については納入時間を考慮する必要がある。


3.追加費用

これは最も重要な点かもしれませんが、特別な板材のコスト、追加の製造コスト、および納期を延長するコストを評価して、追加コストが受け入れられるかどうかを判断する必要があります。

標準的なプリント 基板 厚 さを優先的に採用することで、プレートの製造が速くなり、コストが低くなります。しかし、非標準厚さを選択することにした場合は、PCB設計を開始する前に、最初に板工場とコミュニケーションを取り、板工場のプロセスが製造できることを確保し、納品時間と追加の製造費用をコミュニケーションする必要があります。


プリント 基板 厚 さはプリント基板を製造する上で重要な要素であるため、設計の初期にはよく考えなければならない。一般的な厚さであれ、非常に厚さであれ、iPCBを探して技術サポートを提供することを歓迎します。