PCBの設計と製造

印刷回路基板の製造プロセスは何ですか？

PCB製造は、設計を物理的なボード構造に変換します。空白のボードは、さまざまな色で製造できます。 PCB製造プロセスには、設計の最終化、材料切断、内層処理、多層ラミネーション、掘削、外層処理、はんだマスク、表面仕上げルーティングまたはプロファイリング、および検査など、複数の段階が含まれます。

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PCBの設計と製造プロセスに伴う手順

PCB設計：これは、印刷回路基板（PCB）の物理レイアウトと電気的相互接続を作成する基礎プロセスです。ハードウェアを製造するために電子概略図を橋渡しします。それまでの間、設計者は、アプリケーションシナリオ、電気設計の実現可能性、構造的または材料の実現可能性、生産効率、コスト評価をカバーする分析する必要があります。

材料切断：また、パネル化または空白の切断とも呼ばれます。 FR-4、Rogers、またはポリミドなどの生基板の大きなシートは、必要な寸法にカットされます。

内層処理：これは、PCB製造のコアプロセスであり、パターンメッキエッチング法を使用して、銅で覆われたラミネートの銅ホイルに必要な回路パターンを正確に形成します。以下を含む製造処理

基本材料の準備（CCLの洗浄）→フォトレジストコーティング→露出イメージング（フィルム/LDI）→開発（銅をエッチングする銅の露出）→エッチング（過剰銅の除去）→剥離（銅の痕跡を明らかにする）→AOI検査→Browning/酸化処理→内側の層の完了。

ラミネーション：PCBラミネーションは、高温および圧力下で銅に覆われたコアとプリプレグ（PP）の複数の層を結合して、固体多層ボードを形成しています。ラミネーションは、層と構造の完全性の間の電気接続を保証します。

掘削：PCB掘削では、電気的相互接続（VIA）および機械的取り付け用のラミネートPCBに穴が作成されています。ミクロンレベルの精度が必要であり、信号の完全性、信頼性、製造可能性に直接影響します。

外層処理：回路基板の可視導電性パターン（ワイヤ、パッドなど）を決定します。通常、グラフィックの電気めっきおよびエッチング法を使用して、余分な銅箔を除去しながら、銅に覆われたボード上の望ましい銅パターンを正確に保持します。

はんだマスクと表面仕上げ：はんだマスクと表面仕上げは、印刷回路基板（PCB）の製造において密接に相互に関連しており、非常に重要です。それらは、PCBの信頼性、はんだ能力、外観、および長期的なパフォーマンスに直接影響します。はんだマスクは銅の痕跡を覆い、短絡を防ぎ、断熱保護を提供します。はんだ中に、はんだがパッドに閉じ込められ、隣接する痕跡の間の架橋が防止されます。また、傷、化学物質、湿度の高い環境に抵抗し、緑、黒、青などの色を凡例の印刷（白インク）とともに提供します。表面仕上げは銅層を保護し、パッドの酸化を防ぎ、はんだ能力を維持します。 PCBへのコンポーネントの信頼できるはんだ付けを保証し、さまざまなアセンブリプロセスに適応します。

ルーティングまたはプロファイリング：これは、より大きな生産パネルから印刷回路基板の輪郭を切断する最終的な機械的プロセスです。

検査：これには、空飛ぶプローブテスト、ICTテスト、最終FQCのサイズ、穴の直径、はんだマスクの整合性、明確さなどが含まれます。

製造がPCB設計プロセスにどのように適合するか

PCB製造はPCB設計フローとは無関係に別々の段階ですが、それがどのように機能するかを理解することは依然として不可欠です。 PCBメーカーは、なぜボードまたはその意図した目的を設計した理由を知らないかもしれません。ただし、これらのボードがどのように製造されているかを理解すると、対応する設計仕様を確立して、最終製品が可能な限り最高の品質レベルを達成できるようにすることができます。

降伏率：設計パラメーターが製造機器の機能を超えた場合、結果として生じるボードは正しく機能できない場合があります。そのため、デザイナーとメーカーは、意図したアプリケーションを共有する必要があります。

製造可能性：あなたの設計は、ボードを実際に生産できるかどうかに影響します。ボードエッジと表面コンポーネントの間に十分なクリアランスがない場合、または選択した材料に適切な熱膨張係数（CTE）がない場合、ボードは生産されない可能性があります。

分類：最終用途によると、PCBクラスC/Mレベル（高精度）、B/Lグレード（中精度）、A/Kグレード（標準精度）。

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