フレキシブル基板

 屈折自在のプリント基板で材料はポリエステル、ポリミドフィルムの2種類が多く、それに銅箔を接着した基板です。

昔からカメラの内部などに使用されており板厚30μm程度のものがポプュラーです。

多層構成のもや一般のプリント基板を組み合わせて利用されています。

 プリント基板設計では基板メーカーとの仕様の確認が欠かせません。

バイアホール

 プリント基板の層間を接続のみを目的としたスルーホールのことです。ランドと穴で形成されており

バイアホール、ビヤホール、ビアホール(VIA)等色々な呼び方があります。

あまり大きなビアを使用すると、部品を搭載し高密度の実装を実現する妨げとなります。小さなものは製造難易度が上がるので、プリント基板の単価が高くなる等問題があります。

プリント基板設計でバイアの位置や打ち方により電気特性が変わってきます。部品配置についで基板設計で注意が必要となる項目です。BGAを使用した部品が高密度にな基板はIVH、パッドオンVIAを使用して配線作業を進めます。それでも配線作業が実現しない場合は一般的な基板とは、製作工法が異なるビルドアップ基板を使用します。

パスコン(バイパスコンデンサ)

 デジタルICの電源端子すなわち電源とGNDの間やトランジスタのエミッタとGNDの間に付けるコンデンサのことです。

 パスコンその他にバイパスコンデンサ、デカップリングコンデンサと呼んだりもすることがあります。

デジタルICにかかる電源を安定にする効果やEMCノイズ対策効果があります。

ICの電源端子の直近に配置し通常可能ならば電源端子の数だけパスコンを設けます。

 

プリント基板上でパスコンの配置 方法の例

フィレット(半田フィレット)

 プリント基板に実装された部品の半田が盛られた部分の形状のこと。

外観検査時にランドとの接合部に溶融した半田がはみ出した形状(フィレット)を確認します。

凹の状態ならは良い状態です。

 熱が不足や半田量が多いと形状が水滴のようないも半田となり不良の原因となります。

 プリント基板設計の際に良好なフィレットが作成されるようなランド形状、熱対策が必要となります。

 さらにメタルマスクの形状を変化させることにより精度が上がります。

ピン交換 (ピンスワップ)

 ピン交換(ピンスワップ、ゲートスワップ)とはプリント基板上でゲートICやトランジスタアレイ(図1)などの電子部品で(図2)のように部品のピンを入れ替えたほうが配線接続がスムーズになる場合に回路図のピン番号を入れ替えることです。

 それにより図3のような接続になり配線がスムーズになります。

FPGA、オペアンプなどもピン交換することにより配線の無駄なVIAや無理な迂回が無くなり結果的にノイズに強いプリント基板になります。

図1  例トランジスタアレイ カタログ

 ピン交換(ピンスワップ、ゲートスワップ)とはプリント基板上でゲートICやトランジスタアレイ(図1)などの電子部品で(図2)のように部品のピンを入れ替えたほうが配線接続がスムーズになる場合に回路図のピン番号を入れ替えることです。

 それにより図3のような接続になり配線がスムーズになります。

FPGA、オペアンプなどもピン交換することにより配線の無駄なVIAや無理な迂回が無くなり結果的にノイズに強いプリント基板になります。

図1  例トランジスタアレイ カタログ

図2 ピン交換 前

図3 ピン交換 後

 ピン交換する際にはカタログ資料、回路図を参考に間違えないように注意することが重要です。

また ピン交換の前後のネットリストを比較、回路図にフィードバックすることも忘れないことがミスの防止になります。

ビルドアップ基板

・ビルドアップ基板とはBGAの使用される製品に使われる高多層の基板です。通常の基板がコア材と呼ばれる両面基板を目的の層数まで重ねて製作します。例えば8層のIVH基板は4枚のコア材を重ねます。この工程でコア材を加工する時にVIAを作成するので、IVHは1枚のコア材にしか作成できませんが、ビルドアップ基板は1層ごとにパターンを積み上げていく基板です。その為にコア層に制限されずに任意の層にVIAを作成可能です。特徴としてVIAのサイズも小さく出来るので配線効率が上がります。

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