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PCBとは PCBとは
リリース時間：2019-01-21 20:18:22 クリック：1908
電子製品は通常、回路図で最初に設計されています。回路図上では、様々な特定の記号が異なる電子部品を表すために使用され、それらはワイヤによって接続されている。電子技術者は、これらの記号と接続を通して、回路がどのように機能するのか、および各部品の機能を明確に理解することができます。
PCBとは
PCBは英語の "Printed Circuit Board"の略語で、文字通りの翻訳はプリント基板の意味です。その意味は、絶縁材料を基板として一定の大きさの基板を形成し、その上に電子部品間の電気的接続を実現するために少なくとも１つの導電パターンと設計された穴を形成することである。 I-J8U E
一般に、ＰＣＢは銅板をエッチングすることによって得られる。銅張板は、板状基材と銅箔とからなり、板状基材は、通常、ガラス繊維などの絶縁材料からなり、銅箔（通常無酸素銅）で覆われている。銅箔がエッチングされた後、一片の湾曲した銅箔が残り、これはトレースと呼ばれる。これらのトレースの機能は回路図の機能と同等で、コンポーネントのピンを互いに接続する役割を果たします。銅箔にはドリル穴と呼ばれる電子部品を取り付けるための穴があけられている。部品のリードへのはんだ付けに使用される銅箔はパッドと呼ばれます。 Ｙ Ｌ２｝ Ｋ | "ｙ ｌ
明らかに、ＰＣＢは電子部品のための固定され組み立てられた機械的支持を提供することができ、電子部品間の電気的接続または絶縁を可能にする。さらに、多くのPCBに部品番号とグラフィックが印刷されているため、部品の挿入、検査、およびメンテナンスが容易になります。
部品によってPCBに取り付けることができるパイプ
実際、電子部品はさまざまなパッケージで入手可能であり、異なるパッケージ内の部品はPCB上で異なる方法でマウントされています。従来の電子部品はほとんどピンタイプでかさばっていますので、それらを取り付ける前にPCBに穴を開ける必要があります。部品のリードはPCBの反対側のパッドにドリルで開けられた穴からあけられ、余分なピンははんだ付けの後で整えられます。しかし、今日では、コンピュータボードはより低コストで小型のSMD表面実装部品を使用しているため、PCBに穴を開ける必要はありません。設計位置に接着されている限り、部品をパッドに半田付けすることができます。 PCBに直接はんだ付け可能であることに加えて、部品はソケットを通して取り付けることができます。たとえば、ほとんどの既知のBIOSチップはソケットを使ってマザーボードにマウントされています。 9z E R + e3Z p5P8o R3`
部品面および溶接面の概念は、いくつかの材料でしばしば言及されています。いわゆる部品面とは、電子部品が配置されている面のことであり、はんだ付け面とは、部品のピンがPCB上のパッドにはんだで接続されている面のことです。ピンタイプの部品の場合、はんだ接合部と部品はPCBの両側にあり、部品は部品側にしか存在できません。そうしないと、はんだ付けに大きな問題が発生します。 SMD部品の場合、はんだ接合部と部品は片面にあるため、部品はPCBの片面または両面に配置できます。
PCB多層基板
しかしながら、マイクロエレクトロニクス技術の発展に伴い、回路の複雑性は著しく改善され、ＰＣＢの電力効率もより高くなり、単一パネルまたは二重パネルを使用すると、回路体積が大きくなり、配線が困難になる。加えて、ライン間の電磁干渉は取り扱いが容易ではないので、多層基板が現れる（層の数は独立した配線層のいくつかの層を表し、通常は偶数である）。
多層基板を使用する利点：高いアセンブリ密度、小型サイズ、電子部品間の接続の短縮、信号伝送速度の向上、便利な配線、高周波回路用、信号線を地面から地面まで一定の低さにするための地層の追加インピーダンス、優れたマスキング効果しかし、層数が多いほど、コストが高くなり、処理サイクルが長くなり、品質検査が面倒になります。
当社の一般的なコンピュータボードは通常4層または6層のボードを使用していますが、現在では100層以上の実用的なプリント基板があります。 6層基板と4層基板の違いは、グランド層と電源層の間に2層の内部信号層があり、4層基板より厚いことです。
多層板は実際にはいくつかのエッチングされた単一または二重パネルによって積層されそして結合される。二重パネルは区別が容易で、線の両側を除いて光を見ると、他の場所は透明です。 4層基板と6層基板の場合、PCB内の層は非常に密接に結合しているため、基板上に対応するマークがあるかどうかを区別する良い方法はありません。 ； Ｊ、Ｍ ｒ ｉ｝
Via（VIA）st "azは2t層の間の電源接続で、PCBの絶縁層に穴を開け、次に穴の壁に銅をメッキして、内部回路と外部回路を接続できます。このような穴はビアと呼ばれます。多層基板の場合、ビアにはいくつかの種類があります。すべての層を貫通するスルーホール、片側にしか見えない半隠しビア、および見えない完全に隠れたビアです。 。
電気メッキによってビアホールを形成することに加えて、「導電性ペースト」にビアホールを製造する方法が最近広く使用されている。導電性ペーストは、樹脂に金属粒子を添加したペーストであり、一旦孔に充填すると、金属粒子が互いに接触すると回路を接続することができる。このようにして形成された孔は金属ビアホールと呼ばれ、銀粒子導電性ペーストによって形成された孔は「銀ビアホール」と呼ばれ、最近では銅粒子の導電性ペーストが使用されている。 'Q'a T：j0J9p D：n M
配線に関する知識
ヘビラインの誤解
多くのボードのトライアルレポートでは、次のような説明を見ることができます。「うまく機能している、ボードには多くのヘビの線があります」。いわゆる蛇行線とは、連続的なＳ字状に変化する配線をいう。直感的には、接続する必要がある2点の間に障害物はありませんが、直線で配線することはできますが、実際にはスネーク配線が使用されます。理論上、スネークラインには次のような影響があります。ライン上の信号電流の変化を抑制する小さなインダクタを形成すること、特定のラインの長さを等しくすること、クロストークをある程度抑えること。これは部分的な配線パイプラインに過ぎず、設計者は実際の状況に応じてそれを採用する必要があり、スネークラインの数でPCB配線のメリットを判断することはできません。
異なる厚さ
PCBを見ると、トレースは太くて細いことがわかります太いところは通常電源ラインとグランドラインで、細いところはデータラインです。これは、電源ラインとグランドラインが比較的大きな電流を流す必要があり、できるだけ太くする必要があるためです。したがって、予備スペースは、アース線として銅箔で覆われていることがよくあります。データラインを通る電流は小さく、それはより薄くなるように設計することができ、そして細い配線は配線をより助長する。
回転もストレスが多い
PCB上のトレースはすべて直線ではないため、ステアリングの問題があります。この設計では通常、回転時にトレースが直角ではなく、45度の角度になるようにする必要があります（ラインの延びる方向の角度を参照）。これは、直角パターンと鋭角パターンが高周波回路の電力効率に影響を及ぼし、高温では容易に剥がれるため、トレースのステアリングは通常鈍角または丸みを帯びる必要があるためです。
PCBのカラフルなコート
コンピュータボードの私たちの最初の印象は、おそらく最も一般的な緑と茶色に加えて、その色です、青、赤、黒、紫などがあります。最初に、PCB上の他の銅線が錫メッキされていない理由について考えてみましょう。 PCB上のパッドに加えて、ウェーブソルダリングに耐性のあるソルダマスクが表面上にあり、その機能はウェーブソルダリング中のブリッジングを防ぎ、はんだ付け品質を改善し、はんだを節約することです。それはまた湿気、腐食、カビおよび機械的磨耗に対して保護することができるプリント基板用の永久保護層でもあります。ソルダーマスクはほとんど緑色であるため、PCB業界ではソルダーレジストオイルはグリーンオイルと呼ばれることが多く、実際にはPCBの色はソルダーレジストオイルの色です。ソルダーレジストオイルを他の化学物質に添加すると、色が変わることがありますが、色は装飾用であり、性能には影響しません。
普通の細部のように見えます
取付穴
ベンチマーク
多くのSMD部品を使用するボードは通常非常に高密度であり、一部の大規模集積回路はより高密度のピン配置を持ち、自動化装置を使用して部品をPCBに配置するには非常に高い精度が必要です。この要件を満たすために、自動化装置がＰＣＢを整列させるのを助けるために、典型的にはＰＣＢ上に基準点が設計される。 PCB上には一般的にグローバル基準点とローカル基準点があり、PCB全体の対角線上にある2つの基準点はグローバル基準点で、これらは狭い間隔のQFP、TSOP、およびBGAパッケージコンポーネントの対角線上にあります。ローカル参照点これらの基準点では、すべての部品がPCB上のデザインの位置と正確に一致することができます。
PCBとは
PCBは英語の "Printed Circuit Board"の略語で、文字通りの翻訳はプリント基板の意味です。その意味は、絶縁材料を基板として一定の大きさの基板を形成し、その上に電子部品間の電気的接続を実現するために少なくとも１つの導電パターンと設計された穴を形成することである。 I-J8U E
一般に、ＰＣＢは銅板をエッチングすることによって得られる。銅張板は、板状基材と銅箔とからなり、板状基材は、通常、ガラス繊維などの絶縁材料からなり、銅箔（通常無酸素銅）で覆われている。銅箔がエッチングされた後、一片の湾曲した銅箔が残り、これはトレースと呼ばれる。これらのトレースの機能は回路図の機能と同等で、コンポーネントのピンを互いに接続する役割を果たします。銅箔にはドリル穴と呼ばれる電子部品を取り付けるための穴があけられている。部品のリードへのはんだ付けに使用される銅箔はパッドと呼ばれます。 Ｙ Ｌ２｝ Ｋ | "ｙ ｌ
明らかに、ＰＣＢは電子部品のための固定され組み立てられた機械的支持を提供することができ、電子部品間の電気的接続または絶縁を可能にする。さらに、多くのPCBに部品番号とグラフィックが印刷されているため、部品の挿入、検査、およびメンテナンスが容易になります。
部品によってPCBに取り付けることができるパイプ
実際、電子部品はさまざまなパッケージで入手可能であり、異なるパッケージ内の部品はPCB上で異なる方法でマウントされています。従来の電子部品はほとんどピンタイプでかさばっていますので、それらを取り付ける前にPCBに穴を開ける必要があります。部品のリードはPCBの反対側のパッドにドリルで開けられた穴からあけられ、余分なピンははんだ付けの後で整えられます。しかし、今日では、コンピュータボードはより低コストで小型のSMD表面実装部品を使用しているため、PCBに穴を開ける必要はありません。設計位置に接着されている限り、部品をパッドに半田付けすることができます。 PCBに直接はんだ付け可能であることに加えて、部品はソケットを通して取り付けることができます。たとえば、ほとんどの既知のBIOSチップはソケットを使ってマザーボードにマウントされています。 9z E R + e3Z p5P8o R3`
部品面および溶接面の概念は、いくつかの材料でしばしば言及されています。いわゆる部品面とは、電子部品が配置されている面のことであり、はんだ付け面とは、部品のピンがPCB上のパッドにはんだで接続されている面のことです。ピンタイプの部品の場合、はんだ接合部と部品はPCBの両側にあり、部品は部品側にしか存在できません。そうしないと、はんだ付けに大きな問題が発生します。 SMD部品の場合、はんだ接合部と部品は片面にあるため、部品はPCBの片面または両面に配置できます。
PCB多層基板
しかしながら、マイクロエレクトロニクス技術の発展に伴い、回路の複雑性は著しく改善され、ＰＣＢの電力効率もより高くなり、単一パネルまたは二重パネルを使用すると、回路体積が大きくなり、配線が困難になる。加えて、ライン間の電磁干渉は取り扱いが容易ではないので、多層基板が現れる（層の数は独立した配線層のいくつかの層を表し、通常は偶数である）。
多層基板を使用する利点：高いアセンブリ密度、小型サイズ、電子部品間の接続の短縮、信号伝送速度の向上、便利な配線、高周波回路用、信号線を地面から地面まで一定の低さにするための地層の追加インピーダンス、優れたマスキング効果しかし、層数が多いほど、コストが高くなり、処理サイクルが長くなり、品質検査が面倒になります。
当社の一般的なコンピュータボードは通常4層または6層のボードを使用していますが、現在では100層以上の実用的なプリント基板があります。 6層基板と4層基板の違いは、グランド層と電源層の間に2層の内部信号層があり、4層基板より厚いことです。
多層板は実際にはいくつかのエッチングされた単一または二重パネルによって積層されそして結合される。二重パネルは区別が容易で、線の両側を除いて光を見ると、他の場所は透明です。 4層基板と6層基板の場合、PCB内の層は非常に密接に結合しているため、基板上に対応するマークがあるかどうかを区別する良い方法はありません。 ； Ｊ、Ｍ ｒ ｉ｝
Via（VIA）st "azは2t層の間の電源接続で、PCBの絶縁層に穴を開け、次に穴の壁に銅をメッキして、内部回路と外部回路を接続できます。このような穴はビアと呼ばれます。多層基板の場合、ビアにはいくつかの種類があります。すべての層を貫通するスルーホール、片側にしか見えない半隠しビア、および見えない完全に隠れたビアです。 。
電気メッキによってビアホールを形成することに加えて、「導電性ペースト」にビアホールを製造する方法が最近広く使用されている。導電性ペーストは、樹脂に金属粒子を添加したペーストであり、一旦孔に充填すると、金属粒子が互いに接触すると回路を接続することができる。このようにして形成された孔は金属ビアホールと呼ばれ、銀粒子導電性ペーストによって形成された孔は「銀ビアホール」と呼ばれ、最近では銅粒子の導電性ペーストが使用されている。 'Q'a T：j0J9p D：n M
配線に関する知識
ヘビラインの誤解
多くのボードのトライアルレポートでは、次のような説明を見ることができます。「うまく機能している、ボードには多くのヘビの線があります」。いわゆる蛇行線とは、連続的なＳ字状に変化する配線をいう。直感的には、接続する必要がある2点の間に障害物はありませんが、直線で配線することはできますが、実際にはスネーク配線が使用されます。理論上、スネークラインには次のような影響があります。ライン上の信号電流の変化を抑制する小さなインダクタを形成すること、特定のラインの長さを等しくすること、クロストークをある程度抑えること。これは部分的な配線パイプラインに過ぎず、設計者は実際の状況に応じてそれを採用する必要があり、スネークラインの数でPCB配線のメリットを判断することはできません。
異なる厚さ
PCBを見ると、トレースは太くて細いことがわかります太いところは通常電源ラインとグランドラインで、細いところはデータラインです。これは、電源ラインとグランドラインが比較的大きな電流を流す必要があり、できるだけ太くする必要があるためです。したがって、予備スペースは、アース線として銅箔で覆われていることがよくあります。データラインを通る電流は小さく、それはより薄くなるように設計することができ、そして細い配線は配線をより助長する。
回転もストレスが多い
PCB上のトレースはすべて直線ではないため、ステアリングの問題があります。この設計では通常、回転時にトレースが直角ではなく、45度の角度になるようにする必要があります（ラインの延びる方向の角度を参照）。これは、直角パターンと鋭角パターンが高周波回路の電力効率に影響を及ぼし、高温では容易に剥がれるため、トレースのステアリングは通常鈍角または丸みを帯びる必要があるためです。
PCBのカラフルなコート
コンピュータボードの私たちの最初の印象は、おそらく最も一般的な緑と茶色に加えて、その色です、青、赤、黒、紫などがあります。最初に、PCB上の他の銅線が錫メッキされていない理由について考えてみましょう。 PCB上のパッドに加えて、ウェーブソルダリングに耐性のあるソルダマスクが表面上にあり、その機能はウェーブソルダリング中のブリッジングを防ぎ、はんだ付け品質を改善し、はんだを節約することです。それはまた湿気、腐食、カビおよび機械的磨耗に対して保護することができるプリント基板用の永久保護層でもあります。ソルダーマスクはほとんど緑色であるため、PCB業界ではソルダーレジストオイルはグリーンオイルと呼ばれることが多く、実際にはPCBの色はソルダーレジストオイルの色です。ソルダーレジストオイルを他の化学物質に添加すると、色が変わることがありますが、色は装飾用であり、性能には影響しません。
普通の細部のように見えます
取付穴
取付穴は基板固定用のネジ穴ですので、接地に使用しない場合は5mm以内では使用できません。これらの穴はアース用なので、周囲に銅箔の輪があります。このようにして、基板のアース線は、マスクとして機能することができる金属ネジを介して主ケーシングの金属ケーシングに接続される。
ベンチマーク
多くのSMD部品を使用するボードは通常非常に高密度であり、一部の大規模集積回路はより高密度のピン配置を持ち、自動化装置を使用して部品をPCBに配置するには非常に高い精度が必要です。この要件を満たすために、自動化装置がＰＣＢを整列させるのを助けるために、典型的にはＰＣＢ上に基準点が設計される。 PCB上には一般的にグローバル基準点とローカル基準点があり、PCB全体の対角線上にある2つの基準点はグローバル基準点で、これらは狭い間隔のQFP、TSOP、およびBGAパッケージコンポーネントの対角線上にあります。ローカル参照点これらの基準点では、すべての部品がPCB上のデザインの位置と正確に一致することができます。