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PCB製造ステップバイステップガイド:プリント基板生産の全工程

回路は電気世界のインフラです。しかし、多くの人がワイヤー・ケーブルで接続された従来回路を最後に見たのは物理の授業だったかもしれません。なぜか?答えはPCBです。

1. PCBとは

PCBはプリント基板の略。非導電性基板材の間に1層以上の銅箔を積層し、エッチングで形成された板です。抵抗器・コンデンサ等の他回路部品は一般にPCB上に半田付けされます。

つまり、PCBは回路におけるワイヤー・ケーブルの役割を置き換え、あの煩雑でスペースを食う配線が不要になります。

PCBは片面、両面、多層があります。片面は銅箔1層、両面は同一基板の両面に銅箔2層。多層は外層・内層の銅箔と基板層が交互に積層。多層PCBは内層配線で部品間表面スペースを節約し、部品実装密度を大幅向上できます。

PCB製造ステップバイステップガイド:プリント基板生産の全工程

2. PCB製造プロセス

PCB製造技術の主原理はエッチング。つまり、回路パターンを事前に設計・設定し、基板上にエッチングします。

多層PCBが最も複雑なので、これを例に製造プロセスを紹介します。

2.1 回路パターン設計

製造開始にはCAD(コンピュータ支援設計)で製造データ生成。銅パターン、ドリルファイル、検査データ等を含みます。

その後パターンデータをCAM(コンピュータ支援製造)システムに読込み、保護マスク上に複製。

2.2 基板準備

原基板は多くの場合大判で供給。設計サイズに切断し、表面洗浄して良質な回路パターンを得ます。

2.3 銅パターン形成

2.4 積層・ラミネートプレス

複数のパターン形成済み基板をプリプレグで積層。多層基板両面に銅箔配置。真空ラミネートプレス機で圧着。

2.5 CNC(コンピュータ数値制御)穴あけ・銅めっき

設計通り穴あけ。穴に銅めっきし基板全層を接続。

2.6 銅パターン形成(外層)

多層基板両面で銅パターン形成を繰り返し。

2.7 銅パターン上への電気めっき

回路パターンと穴内銅を肉厚化するため追加銅めっき。

2.8 ソルダーマスク塗布

後続半田付け工程で回路を保護するため、ランドのみ露出させる保護膜(ソルダーマスク)形成。LPI(液状感光性)フィルムを基板両面に塗布。

2.9 表面処理

HASL(熱風レベリング)またはENIG(無電解ニッケル浸金)処理で、ランドの半田付け品質確保と酸化防止。

2.10 文字・レジェンド印刷

必要に応じ基板両面にレジェンド印刷。

2.11 最終試験・梱包

一連の試験実施後、基板を梱包。

以上です。PCBについて更なる情報やご質問があればお気軽にお問い合わせください!

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