信頼性の高い性能を実現するPCB厚み選定の主要設計要因

厚みはPCB設計と製造における重要な要素です。標準PCBは標準化された厚み値で設計・開発されます。しかし、カスタムPCBは様々な厚み、重量、層数で設計されるため、カスタムPCB製造では厚みが重要な役割を果たします。厚み自体はPCBの設計パラメータですが、完全に独立しているわけではありません。PCB厚みは、層数、重量など他のいくつかの設計パラメータと関連しています。本記事では、標準とカスタムPCB厚みの概要に続き、厚み選定・達成に影響を与える要因のリストを議論します。

PCB厚みの概要とタイプ

PCB厚みは基本的に、PCBコア、ソルダーマスク、基板層、銅層厚（層数で乗算）などの総厚です。PCBの全体厚は集合的なものであるため、銅層の厚みと数など様々な要因によって異なります。

しかし、PCB設計と製造プロセスでは以下の2タイプのPCB厚みが採用されています：

• 標準厚：

  多くの契約PCBメーカーが、標準PCBの標準厚として約0.062インチ（1.57mm）を採用しています。しかし、コンパクトPCB需要の増加に伴い、小型・中型PCBも人気を集めています。今日、PCBは0.031インチ（0.78mm）、0.062インチ（1.57mm）、0.093インチ（2.36mm）の3つの標準厚み値で利用可能です。標準厚を達成するには、層厚とその他の要素をこのタイプで調整します。

• カスタム厚：

  PCBのカスタム厚は多様です。名前の通り、設計要件に基づいてカスタマイズ可能。異なる要素の厚み調整を行うか、異なる要素に基づいて全体厚を調整することでカスタム厚を達成できます。では、PCB厚みの選択に影響を与える様々な設計要因について議論しましょう。

PCB厚み（標準/カスタム）に影響を与える設計パラメータ

以下にリストされたパラメータは、PCBの厚みに直接的または間接的に影響を与えます：

• 重量：

  厚みが高いほどPCBは大型化します。特定のPCB実装重量を維持するには、厚みを維持する必要があります。

• 柔軟性：

  フレキシブルPCBまたはリジッドフレックスPCB設計の場合、柔軟性が重要。フレキシブルまたはリジッドフレックスPCBの構造的完全性を確保するには、厚みを薄くする必要があります。PCBが薄いほど柔軟性は高まります。したがって、柔軟性要件に基づいて厚みを決定する必要があります。

• 銅コア厚：

  銅コア厚はPCB全体厚の要素の一つです。したがって、望ましい厚みに合わせて賢く選択する必要があります。

• 基板材料：

  基板材料は、PCBの望ましい熱的、機械的、電気的特性に基づいて選択されます。PCBの完全な製造には、異なる基板材料、シルクスクリーン、はんだペースト、エポキシ樹脂などが含まれる場合があります。材料特性と厚みは互いに互換性がなければ、PCB特性をカスタマイズできません。

• PCB層数：

  層数が増えると、PCBの全体厚は最終的に増加します。したがって、層数に基づいて厚みを決定すべきです。

• ビアタイプ：

  現代エレクトロニクスのPCBは高密度製造を必要とするため、様々なタイプのビアが採用されます。これらのビアタイプでは、PCB部品のスルードリル実装が行われます。基板厚は、ビアと製造を収容できる必要があります。

• 信号トレスタイプ：

  電気信号伝送により、PCBは様々な温度と周波数にさらされる可能性があります。厚みは、温度と電気周波数による特定のストレスを処理できる必要があります。

• 動作条件：

  基板厚選定前に動作状況を確認する必要があります。非常に薄いPCBは過酷な動作環境を維持できない可能性があり、一方厚いPCBは現代電子動作に十分な柔軟性を提供しない可能性があります。

OEMはこれら全ての要因を考慮して適切な基板厚を選択する必要があります。経験豊富な契約メーカーの多くは、上記各要因の影響を理解するのを助け、多くの場合、要件に基づいたPCB設計を支援します。Creative Hi-Techはそのような信頼性と経験を備えたメーカーの一つで、医療、電子機器、航空宇宙などの業界にPCB製造サービスを提供しています。運用要件に基づいた高品質な標準またはカスタムPCB製造サービスを提供できます。

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