PCBとは?

概要:プリント配線板とは何か?その役割は?どのような電子機器にプリント基板が使われているのか?このような疑問は、プリント基板を知らない多くの人を悩ませていると思います。FSテクノロジー PCBAブログ このサイトでは、PCBの基本概念からPCB開発の歴史まで、この知識についてお伝えします。

PCBとは

PCBは非公式な用法で、プリント基板またはPWBがより正確な用語ですが、回路と配線の間の概念が曖昧になったため、この用語は少なくなっています。PCBとは、電子部品を支持し電気的に接続するために、非導電性基板上の銅板をエッチングした導電路、トラック、または信号トレースのことである。PCBは部品のキャリアと理解すればよい。電子製品が機能するのは、電子部品がPCBボード上のトレースを通じて互いに接続され、部品間の電気的接続を実現するためである。Googleで「PCBとは何か」と検索すると、Googleは「PCBAとは何か」とも押してきます。という一語の違いしかありませんが。 PCBとPCBAというように、意味が全く異なります。PCBとはベアボードのことで、機能しない、部品もない緑色の基板を指す。PCBAはPCBアセンブリの意味で、ベアボードにSMTやTHTなどのアセンブリ技術で部品を実装したものである。

グリーンPCBベアボード

PCBのメリットは何ですか?

回路基板は100年近い歴史がある。長い年月の間、置き換わる気配がないだけでなく、ますます広く使われるようになった。電子機器製造業界において、キャリアとしてのプリント基板は独自の優位性を持っている。

高密度化。プリント基板の開発は、常に社会の動向と歩調を合わせて行われてきた。人間が小型電子機器に依存するようになり、PCBは高密度化の傾向を示している。集積回路の進化と組立技術の開発により、PCBの電子部品密度はピークに達しています。

高密度実装基板の模式図

高い信頼性。PCBの製造・組立工程は非常に複雑です。製造プロセス全体において、製造業者は多くのテストを実施する必要があります。FS TechnologyのようなターンキーPCBA会社を例にとると、最も基本的な手動検査とAOIテストに加えて、一連のエージングテスト、機能テストなどを実施する必要があります。FS Technologyの工場から出荷されるPCB基板の寿命は、20年に達することもあります。

デザイン性の高さ。エレクトロニクス製品の応用分野は非常に広い。日常生活でよく使われる携帯電話や時計はもちろん、高温・高圧・多湿の環境に特化したエレクトロニクス製品も多くあります。異なる応用分野に対して、電子製品が異なるシナリオの異なるニーズを満たすことができる前提になるのが、プリント基板の設計性である。

生産性。PCB の工場は現代管理モデルを、厳密な質管理および専門の技術的な平均によって、標準化された PCB の生産プロセスを達成するために採用します、大規模な ホールセールPCB また、製品品質の安定性を確保するため、「アセンブリ」「全自動機械化生産」を採用しています。

同化性。ターンキー工場はSMTとTHTの組立技術を持ち、ベアボード上の各種部品の標準的な組立を行い、自動化と大規模なバッチ組立を行うことができる。FS Technologyの組立工場は、7つの全自動SMT生産ラインに加えて、手動プラグイン、混合組立工程にも対応し、大量のPCB DIP組立の注文にも、自動DIP組立工程を実現することができる。

メンテナンス性。PCBA完成品は標準化された設計と大規模生産なので、システムが故障しても、ターンキー会社が迅速、簡単、柔軟に交換し、迅速にシステムを復旧させることができます。

どのようなプリント基板ですか?

PCBは、層数、寸法、材質、機能など、様々な方法で分類することができます。この記事では、FS Technologyは主に電子製品におけるPCBの意味を説明していますので、PCBの種類を簡単に理解できるように、以下では層数で分類します。

シングルボード。これは最も基本的でシンプルなタイプのPCBです。ターンキーPCBA会社でベアボードを組み立てた後、ボードの片側に電子部品を集中させ、反対側にワイヤーを集中させたものです。片面基板は回路設計に多くの厳しい制約があるため、この種の基板は回路基板開発の初期段階で登場する可能性が高い。

両面です。これは プリント基板の種類 両面に配線があるもの。基板の両面に配線が必要なため、その橋渡しとなる「Vias」を作る必要があります。バイア社は、プリント基板に金属で覆われた小さな穴を開け、基板の両面にある配線をつなぐものです。両面基板は、メーカーが片面基板を作る際の配線の取り回しの問題を解決するもので、片面基板よりも複雑な回路に使われる。

多層基板。より難易度の高いプリント基板で、層数が多いほど難易度も価格も高くなる。多層基板は、複数の片面または両面基板をラミネート技術によって多層基板の内層を作る。最初の2つと比較して、多層基板は、より多くの配線領域を実現することができますので、彼らは広く、異なる電子製品に使用されています。当社の回路基板は、単層、二層、多層に分類されます。多層基板の層数は、積層方法の関係で偶数層しか表示されませんが、これはプリント基板を理解していない多くの人が間違えることでしょう。

PCBの応用分野は?

上記の文章で、すでにプリント基板とは何か、ある程度理解されたのではないでしょうか?しかし、身の回りの電子機器に目を通したとしても、プリント基板を見つけることは困難です。インターネット上では、"プリント基板がなければ、今の技術の進歩はありえない "という言葉があります。これは、プリント基板が私たちの生活に浸透しており、ほとんどの電子機器の基本構成要素となっているからです。ドアオープナー(単層)からスマートフォン(6層)、パソコンやサーバー(60層)まで、すべてPCBで動いているのです。皆さんが接する製品は、このPCBを使用した完成品です。 メカニカルアセンブリ (ハウジング+アセンブリ基板)。

医療機器

技術の発展に伴い、医療技術の進歩は誰の目にも明らかであり、これらはすべてPCB導入の恩恵を受けています。コンピュータ、画像処理システム、MRI装置、放射線装置の使用は、すべてPCB産業の発展にかかっています。医療業界がより小型でより複雑な医療機器を必要とする場合、ソフトとハードのPCBの組み合わせが最適な解決策となります。がわからない方は、こちらをご覧ください。 フレックスリジッドPCB ボードは、私たちのウェブサイト上で関連する概念を見ることができます。
医療機器に使用されるPCBA

航空宇宙

小型プリント基板は、航空宇宙産業で使用され、極めて重要な位置を占めているのです。 と疑問に思うかもしれませんが、本当に理解すると PCBボードの仕組みこの事実を理解し、受け入れてください。 飛行機や人工衛星、ドローンなどのアビオニクスは、今も昔ながらの部品を使って接続されていたら成り立たない。航空宇宙産業で使用される回路基板は、私たちの日常生活で使用されるものとは質的に異なっています。より小型で、より複雑な製品です。この種の基板は製造がかなり難しく、専門家でなければ製造することは不可能です ターンキーPCBアセンブリ の会社です。
航空機器に使用されるPCBA

軍需産業

PCBの最も早い適用分野は軍需産業であり、米国は最初に軍用テープレコーダーに使用しました。変化する顧客ニーズに対応するため、軍事技術の進歩に伴い、高度なコンピュータ化技術を統合した機器が増えており、通常のSMT技術では軍事用PCBの要件を満たすことが難しくなっています。フレキシブルパッケージやリジッドフレキシブルパッケージに固有の電気的・機械的特性を必要とするのです。これらのタイプの電子パッケージは、何千ポンドもの重力に耐え、故障することがありません。
軍用レーダーで使用されるPCBA

PCB開発の歴史

PCBの発展は、非常に速いと言える。人類はPCBが何であるか知らなかったのに、わずか1世紀でエレクトロニクス産業の中核となったのである。PCBが登場する以前は、電子部品間の電気的接続は、かさばるワイヤー接続で行われていた。古くからあるこの接続方法は、材料を無駄にするだけでなく、線と線の接続を複雑にしてしまう。

私達の工場は ISO9001、ISO14001、IATF 16949、ISO13485 および UL によって証明される高度の生産および点検装置しか装備しませんでしたりまたではないです。テレコミュニケーション、コンピュータおよびネットワーク、医療機器、自動車、産業制御システム、新エネルギー、家庭電化製品、等で広く適用する私達のプロダクト。 プリント基板の歴史 は以下の通りです。

1925:アメリカの発明家チャールズ・デュカスが、平らな基板に導電材料をステンシルして、最初の回路設計の特許を取得。

1936:ポール・アイスラーが軍用無線機用のプリント基板を初めて作成。

1943:アイスラーがガラスで補強した非導電性基板上の銅箔に回路をエッチングした。

1944:イギリスとアメリカが初めて軍事兵器で協力。

1948:PCBの普及と日常生活への応用のため、米国が初めてPCB技術を公開した。

1950年代エレクトロニクス製品の小型化のため、トランジスタが市場に導入される。この動きにより、プリント基板の集積化が容易になり、電子製品の安全性が向上する。

1950年代~60年代片面に電子部品、もう片面にロゴ印刷を施した両面プリント基板が登場。プリント基板の設計に亜鉛板が取り入れられ、劣化を防ぐために耐腐食性の素材やコーティングが採用された。

1960年代高密度回路基板が実現し、電子設計にIC(集積回路、シリコンチップ)が導入される。この動きにより、むき出しのPCB基板に何千もの電子部品を搭載できるようになり、電子機器のパワー、スピード、安全性が大幅に向上した。ICチップの小型化により、PCBも小型化され始めている。人間は、溶接をいかに強くするかという新たな難題に直面している。

1970年代Printed Circuit Board (PCB) が Printed Wiring Board (PWB) に名称変更。プリント配線板の略称が、環境に有害な化学物質であるPCBの略称と同じであるため、この混乱により社会が混乱し、地域社会の健康が懸念されるようになった。

1970年代から1980年代。薄いポリマー素材のソルダーマスクが新たに開発され、プリント基板の標準的な製造方法となる。その後、回路に直接塗布して乾燥させ、その後露光で修正することで回路の密度をさらに高めることができる光造形性ポリマーコーティングが開発された。

1980年代。表面実装技術(略してSMT)と呼ばれる新しい組み立て技術が開発される。穴を開けずにプリント基板上の小さなパッドに直接はんだ付けするもので、プリント基板製造の標準として急速に普及しました。 PCB SMT は、スルーホール部品に代わって、機能パワー、性能、信頼性を高め、電子機器の製造コストを削減するために、急速に普及し、業界標準となりつつある。

1990年代コンピュータによる設計により、PCB設計の多くのステップが自動化され、より小型で軽量な部品を使用した複雑な設計が容易になりました。

2000年代に入るとPCBはより小さく、より軽く、より高い層とより複雑になっていきました。多層回路やフレックス回路のPCB設計により、電子機器の操作機能が増え、PCBは小型化、低価格化が進んでいます。

以上、「PCB基板とは」でしたが、他にも素晴らしい記事があります。 PCB知識ブログ.

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