試作プリント基板の製造技術:フォトワークからベアボードテストまで
試作回路基板は携帯電話からコンピュータモニタ、照明スイッチ、テレビまであらゆる製品に使われていますが、PCB製造は標準的で単純だと思われがちです。実際は異なり、PCB実装プロセスは基板の用途と同じくらい多様です。製造に使われる材料を解説する前に、試作PCBについて知っておくべき基本事項を確認しましょう。
- 基板構成は片面、両面、多層の3方式が主流。
- 最もシンプルな基板は片面のみに銅トラックを持つ「1層PCB」。
- 一般に2〜4層基板ではドリル径10 mil(約0.25 mm)未満はなく、エアギャップとトレース幅は最小5 mil(約0.125 mm)。標準厚0.062インチ(約1.57 mm)、標準FR-4、銅箔1 ozが典型。
製造技術プロセス
- フォトワーク(Photoworks): 顧客要望に応じてPCBレイアウトを開発する手法を採用する企業もある。
- 材料準備: 通常銅を使用。銅箔とバックアップボードを所定サイズにカット。
- 穴あけ(Drilling): 基準穴とツーリング穴を穿孔。スルーホールか表面実装か、工法を選択。
- めっきとコーティング(Plating and coating): はんだ、錫、ニッケル上の金などでめっきし、下地銅のエッチングを防止。はんだ付け不要箇所にはソルダーレジストで保護。
- レジェンド印刷(Legend printing): 部品番号、スイッチ設定、テストポイント等を両面に印刷。エンジニアの実装作業を支援するのが目的。
- シルクスクリーン印刷
- 液状感光イメージング
- インクジェットイメージング
- ベアボードテスト(Bare-board test): 基板上の欠落接続(オープン)や、切断すべき2点間の誤接続(ショート)を検査。
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