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PCBブログ - 適切なPCBボードの厚さをどのように選択しますか。

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PCBブログ - 適切なPCBボードの厚さをどのように選択しますか。

適切なPCBボードの厚さをどのように選択しますか。

2023-07-20
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Author:iPCB

PCB板厚とは、一般に、回路層、誘電体層、銅被覆層を含むPCBの全体的な厚さを指す。PCBの厚さは通常ミリメートル(mm)で表され、一般的な厚さは0.6 mm、1.0 mm、1.6 mm、2.0 mm、2.4 mmなどを含む。PCBを設計する際には、PCBの性能と信頼性を確保するために、実際の必要に応じて適切な板厚を選択する必要がある。


PCB板厚

PCB板厚


1.通常の厚さ:1.0 mm、1.6 mm、2.0 mm

これらの厚さは一般的な用途、例えば消費電子、スマートホーム、工業制御などに用いられる。これらの用途は特に高い機械的強度や導電性を必要としないため、従来の厚さのPCBを使用することができる。


2.超薄板厚さ:0.4 mm、0.6 mm

これらの超薄板の厚さは、一般的にスマートウォッチ、スマートメガネ、スマートウェアラブルデバイスなど、軽量で小型化された電子製品に使用されています。これらの製品は非常に軽量なPCBを必要とするため、超薄板の厚さを使用することでニーズを満たすことができます。


3.高強度板厚:2.4 mm、3.0 mm

これらの高強度板厚は通常、航空宇宙、鉄道輸送、軍事設備などのいくつかの工業的および軍事的応用に用いられる。これらの応用にはPCBに非常に高い機械的強度と耐久性が要求されるため、高強度板厚のPCBを使用することで要求を満たすことができる。


要するに、PCB板の厚さの選択は具体的な応用要求に基づいて決定する必要がある。PCB板の厚さを選択する際には、機械的強度、導電性、コストなど多くの要素を考慮して、PCBの性能と信頼性を確保する必要があります。また、設計されたPCBが製造および組立できるようにするためには、PCBボードの厚さ制限にも注意する必要があります。


PCBの厚さに影響する因子

1.銅厚

PCBの総厚さはその含有する銅層の厚さに影響される。薄い銅層に比べて、厚い銅層(例えば2オンスまたは3オンスの銅)の総厚さへの寄与は1オンスより大きい。使用する銅層の厚さは、回路基板が通過する必要がある電流によって決定される。


2.基板材料

基板の選択は、PCB基板の厚さが異なる材料が異なる厚さを有することに顕著に影響する。例えば、剛性PCB基板と比較して、フレキシブルプリント基板は通常より薄い基板を有する。FR−4などの一般的な基板材料は標準的な厚さを有するが、特殊な材料は独特の厚さ特性を有することがある。


3.PCB層数

単層PCBの場合、多層プリント配線基板に比べて厚さが小さい。PCB厚さの標準的なしきい値は通常2 ~ 6層PCBを収容できる。しかし、8層以上のPCBの場合、厚さは標準範囲内ではない可能性がある。1層増加するごとにPCBの総厚さが増加する。


4.信号タイプ

PCBの厚さは、搬送される信号の種類によって影響される。例えば、高出力信号を搬送するPCBは、低電力環境で動作する回路基板よりもはるかに厚い銅層と広い配線を必要とする。一方、複雑な信号を有する高密度基板は、レーザ微細孔、微細標識、および薄い高性能材料を使用することが多い。これにより、従来は他のタイプのプレートよりも薄くなります。


5.貫通穴タイプ

PCBビア再生は回路基板の異なる層の配線にとって極めて重要であり、それによってよりコンパクトで、より効率的な設計を実現する。様々なタイプのビアは異なる応用に用いることができ、ビア、マイクロホール、ブラインドホール、及び埋め込みを含む。


PCB設計で使用されるビアの選択と密度は、必要な板厚に影響します。たとえば、サイズが小さく、高密度接続に適しているため、薄いPCBボードに微小孔を使用することができます。異なる貫通孔タイプの特性と制限を理解することは、所与の設計の適切なPCBボードの厚さを決定する上で重要です。


6.操作条件

動作条件はPCB板の厚さに影響を与えるもう一つの重要な要素である。例えば、厳しい動作条件、例えば劣悪な環境、薄板やフレキシブル板は最適な選択ではないかもしれない。同様に、高電流に曝すと、厚い銅トレースは温度変化や高電流環境にあまり適さないように、熱安定性が劣る。


PCB厚さをカスタマイズする際の主な考慮事項

1)重量:厚い板材は通常薄い板材が良い。薄い板は通常より脆く、破断しやすいので、特定の用途で薄板が必要でない限り。


2)柔軟性:薄板は厚板に比べてより大きな柔軟性を提供するが、割れやすい。一方、厚板は柔軟性は低いが、より重い。


3)空間制限:装置サイズとPCBを収容するための空き容量が基板厚さに影響を与える選択の大きい装置は厚い基板を収容することができ、小さい装置は小さい基板を必要とする。


4)コネクタとコンポーネント:PCB設計で使用されるコネクタとコンポーネントのタイプは、特定の厚さ要件を考慮する必要があります。


5)インピーダンス:PCB板の厚さは使用する誘電体材料の厚さと直接関連し、誘電体材料は適切なインピーダンス特性を実現する上で重要な役割を果たしている。板の厚さと予想されるインピーダンスのマッチングを確保することにより、PCBにおいて最適な信号完全性と性能を実現することができる。


PCB基板の厚さは、導電性、抵抗、PCB性能に影響を与えるため、プリント基板を製造する際に考慮すべき重要な要素の1つです。PCB業界では、PCBボードの厚さに統一された基準はありませんが、多くのメーカーが優先し、一般的に使用している厚さもあります。