High-Speed PCB Design

Simple solutions to high-speed design challenges.

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Best in Class Interactive Routing

Reduce manual routing time for even the most complex projects.

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Layer Stackup Design

Reduce noise and improve signal timing, even on the most complex boards.

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高密度配線(HDI)設計

はんだマスクとPCB設計のためのはんだプロセス

優れたソフトウェアでブルーのPCBやその他の色の回路基板を設計する青いPCBであろうと他の色であろうと、仕事を成し遂げるために必要なPCB設計ツールの選択肢はAltium Designerです。 ALTIUM DESIGNER はんだマスクのニーズに対応するために、Altium Designerを頼りにしてください回路基板の色は、製造時に使用されるはんだマスクの色によって決まります。選択できる色はたくさんあります。従来の緑、赤、さらに青も使用可能な色の一部です。一部の人にとって、回路基板の色には特定の意味があるかもしれません。赤はプロトタイプボードを示すことがあり、他の人はLCDに対して取り付けるために青いボードを好むかもしれません。青いPCBの別の目的は、シルクスクリーンのラベリングにより大きなコントラストを提供することです。はんだマスクの色が何であれ、はんだマスクレイヤーを最も制御できる多機能なPCB設計CADシステムが必要になります。異なる製造業者や製造方法に合わせてはんだマスクを調整できる必要があります。手動でのはんだマスク編集機能やバッチ編集機能も必要です。回路基板を組み立てプロセスを成功させるためには、設計を制御できるPCB設計ツールが必要です。Altium Designerが必要です。青いPCBやその他の色のはんだマスクについての詳細はんだマスクは、それが覆うプリント基板の領域にはんだが適用されるのを防ぎます。また、酸化を引き起こす可能性のある露出から金属を保護し、短絡すべきでない金属間にはんだが小さな橋を形成するのを防ぎます。使用できるはんだマスクの色だけでなく、マスク材料の種類も異なります。異なるはんだマスクの色は、組み立てプロセスを通じて、回路基板が設計されている業界の要件を満たすことを目的とした異なるはんだマスク材料を意味します。また、基板のはんだ付け方法にも違いがあり、はんだマスクの設計に影響を与える可能性があります。たとえば、波はんだはリフローはんだと比べて異なるサイズのパッド形状を必要とする場合があります。 PCB設計のためのはんだマスクとはんだプロセス統合回路であれ、単純なPCB製造であれ、トレース、銅、部品やコンポーネントについての知識、そしてデータを送信した製造所についての知識が必要になります。はんだマスク材料とその用途についてより詳しく知ることで、より良いプリント回路基板を設計するのに役立ちます。ここでは、異なるはんだマスク材料と用途に関する情報を提供し、設計に最も適したはんだマスクを選択するのに役立ちます。 PCBに適切なはんだマスクを選択する方法についてもっと学ぶ。波はんだは、プリント回路基板製造のための標準的な実践です。ここでは、そのプロセスに関するさらなる情報があります。 PCB設計に波はんだが最適な選択肢である場合についてもっと学ぶ。ウェーブはんだ付けよりも良い選択肢がある場合もあります。ウェーブはんだ付けをいつ行うべきか、または行わないべきかについての考慮事項はこちらです。ウェーブはんだ付けの利点と欠点についてもっと学ぶ。

ブラインドビアとバリードビアとは何か、そしてどのように使用されるのか？

ブラインドビアとバリードビアとは何か、そしてどのように使用されるのか？私の以前の記事のいくつかや他の多くの公開文書で指摘されているように、コンポーネントのリードピッチはますます細かくなり、小型フォームファクターのデバイスが今日開発されている製品（携帯電話など）の大部分を占めるようになってきました。これらの混雑したPCBの両面にコンポーネントを接続する方法は、製品開発チームが最初に考慮すべき要因の一つであるべきです。通常、この接続プロセスはブラインドビアとバリードビアの使用を通じて行われます。この記事では、使用されるビアの各種類、その応用と利点、およびその短所について説明します。いくつかの基本と起源の歴史—ブラインドビアまず、ビアの起源に少し踏み込み、それらがどのように使用されるかを理解することが役立ちます。ビアは、PCBの一方の面から他方の面、または内層に信号を通すために、穿孔されメッキされた穴です。ビアは、コンポーネントのリードを信号トレースやプレーンに接続したり、信号が信号層を変更するのを許可するために使用できます。ビアがPCBを通り抜ける場合、それはスルーホールビアまたはスルービアと呼ばれます。図1. 様々なタイプのビアブラインドビアビアがPCBの一方の面から始まり、完全に通り抜けない場合、それはブラインドビアと呼ばれます。ブラインドビアの4つのタイプは以下の通りです：フォト定義ブラインドビア。シーケンシャルラミネーションブラインドビア。制御深度ブラインドビア。レーザードリルブラインドビア。これらのタイプは以下で詳しく説明されています。フォト定義ブラインドビア：フォト定義ビアは、フォトセンシティブ樹脂のシートをコアに積層して作成されます（このコアは、電源プレーンやいくつかの埋め込み信号層を含む積層層で構成されています）。フォトセンシティブ材料の層は、穴を作成する領域を覆うパターンで覆われ、その後、PCB上の残りの材料を硬化させる波長の光にさらされます。これに続いて、PCBはエッチング溶液に浸され、穴の中の材料が除去されます。これにより、次の層へのパスが作成されます。エッチングプロセスの後、穴とPCBの外表面に銅がめっきされ、PCBの外層が作成されます。この操作は通常、PCBの両側で同時に行われ、両側に層が追加されます。フォト定義ビアは、多層有機BGA（ボールグリッドアレイ）パッケージや携帯電話のPCBを作成するために一般的に使用されます。それらを使用する利点は、数千のブラインドビアを作成するコストが、たった一つを作成するコストと同じであることです。少数のブラインドビアのみが必要な場合、その使用はコストの不利益となります。 TRANSLATE: シーケンシャル・ラミネーション・ブラインド・ビア：シーケンシャル・ラミネート・ブラインド・ビアは、非常に薄いラミネート片を二層PCBを作成するために必要な全工程を経て処理することで作成されます。ラミネートはドリルで穴を開け、めっきされ、エッチングされて、ボードの第2層を形成する側の特徴を定義します。もう一方の側は固体の銅シートのまま残され、完成したPCBの第1層を形成します。このサブアセンブリは、PCBの他の全層とともにラミネートされます。その結果得られた組み合わせたラミネーションは、多層PCBの外層を作成するために必要な全工程を経て処理されます。シーケンシャル・ラミネーション・ブラインド・ビアは、多くの初期の携帯電話PCBの作成に使用されました。これは、追加のプロセスステップが必要であり、ドリル、エッチング、めっき操作を通じて非常に薄いラミネートを取り扱う際の歩留まり損失が関連しているため、ブラインド・ビアを形成する最も高価な方法です。その結果、ブラインド・ビアが必要な場合には最後の手段として考慮されるべきです。制御深さドリルブラインドビア：図1からわかるように、制御深さのブラインドビアはスルーホールビアと同じ方法で作成されます。ここでは、ドリルがPCBを部分的にしか貫通しないように設定されます。アートワークの設計者は、ドリルによって貫通される第2層にパッドを配置します。ドリル穴の下にドリル穴と接触する可能性のある特徴がないように注意が払われます。銅は、スルーホールビアの銅がめっきされるのと同時に、ドリル穴にもめっきされます。

多層PCB基板用のFR4代替材料の選択

Thought Leadership 多層基板用のPCB基板材料としてのFR4代替品の選択次の多層PCBにFR4を選ばなくても大丈夫です。他のPCB基板材料の選択についてもっと読む。

マイクロビア製造プロセスとHDI基板

マイクロビア製造プロセスとHDI基板初期のHDI製造高密度相互接続プリント基板に関する取り組みが始まったのは、研究者たちがビアサイズの縮小方法を調べ始めた1980年のことです。最初に革新を起こした人物の名前は分かりませんが、初期のパイオニアには、MicroPak LaboratoriesのLarry Burgess氏（LaserViaの開発者）、TektronixのCharles Bauer博士（光誘電ビアの開発者）[1]、ContravesのWalter Schmidt博士（プラズマエッチングビアの開発者）などがいます。初の製品版のビルドアップ基板（シーケンシャルプリント基板）は、1984年のHewlett-Packardによるレーザードリル加工FINSTRATEコンピューター基板です。1991年には、日本のIBM野洲によるSurface Laminar Circuit（SLC）[2]とスイスのDyconexによるDYCOstrate [3]が続きました。図1は、初のHewlett Packard FINSTRATE基板を表紙に載せた Hewlett-Packard Journal（1983年）です。 HPのFinstrateレーザービアレーザードリル加工のマイクロビアは、HPが意図的に開発したのものではなく、新製品の32ビットマイコンチップをリバースエンジニアリングした結果としてもたらされました。「FOCUS」と呼ばれたこのチップは、NMOS-IIIで開発された32ビットのマイクロプロセッサーで、極めて大きい電流を消費するという特性を持っていました。当初意外に思われたのは、この新しいマイクロプロセッサーが、1.6mm厚の基板にある標準0.3mm径のスルーホールビアのインダクタンスをドライブできないという点です。ドライブできたのは、20～30ナノヘンリーのインダクタンスか0.125mmのブラインドビアのみでした。次の驚きは、FR-4の通常損失（Dj=0.020）をドライブするエネルギーがないことでした。そのため、純粋なポリテトラフルオロエチレン（PTFE）が使用されました。ICの冷却要件によって、極小のブラインドビアと非常に低損失の絶縁体を備えたメタルコア基板が必要とされていたため、ダイレクトワイヤボンド集積回路（IC）を備えた銅コアのビルドアップ基板が作成されました。図1. 一般生産された最初のマイクロビア。1984 年に生産を開始したHewlett Packard

高密度接続用の基板材料

高密度接続用の基板材料この記事では、HDI回路の製造に使用される材料について解説します。プリント基板用の材料については、いくつかの優れた資料（例えば、Holden & Coombsにより編纂された『プリント基板回路ハンドブック』など）が存在するため、ここではHDIに固有の材料に限って解説します。 HDI用の材料現在のHDI材料市場は、BPA Consulting Ltd.により、全世界で8,300万平方メートルと推定されています。BPA Consulting社は、この市場を使用量の順に11のHDI材料に分類しています。レーザー穴開け可能プリプレグ - 40.4% RCC - 28.3% 従来型プリプレグ - 17.2% ABFilm - 5.0%

高密度相互接続の導入

高密度相互接続の導入エレクトロニクスの進化エレクトロニクスは比較的新しい業界で、トランジスタが発明されて以来まだ65年しか経っていません。真空管が100年ほど前に開発されましたが、第2次世界大戦中に通信、レーダー、弾薬用ヒューズ（特に最初の原子爆弾に使用されたレーダー高度計用電子ヒューズ）によって開花し、世界最大の業界へと進化を遂げました。機能ユニットを形成するために、全ての電子部品を相互接続し、組み立てる必要があります。エレクトロニクスパッケージングは、これら相互接続の設計と製造を統合する技術です。1940年代初頭以降、エレクトロニクスパッケージングの基本的な構築プラットフォームは、プリント基板（PCB）です。このガイドブックでは、図1に示すように、極めて複雑なプリント基板、高密度相互接続（HDI）を設計するために必要な高度設計アプローチと製造プロセスについての概要を説明します。本章では、高密度相互接続方法の選択において説明を必要とする基本的考察、主な利点、起こり得る障害について紹介します。ここでの重要ポイントは、相互接続とコンポーネントの配線です。様々な種類のHDI基板や設計から選択することで、密度やエレクトロニクス組み立て全体のコストと性能にどのような影響が及ぶ可能性があるのかに焦点を当てています。 1950年代初頭以来、プリント基板がそれまで以上に普及し相互接続の密度や複雑性が急増しましたが、それでも過去10年には及びません。従来のプリント基板技術により、今日要求されていることは大部分を満たすことが可能ですが、高密度相互続（HDI）と呼ばれる製品グループが成長しつつあり、さらに高密度な相互接続の実現に向けて使用されています。このHDIがこのガイドブックのテーマです。相互接続のトレンド高密度相互接続の促進要因は、プラットフォーム、性能、部品の3つに集約されます。プラットフォーム携帯電話、デジタル家電、ウェアラブルコンピューターなどの製品市場が急成長している中、この全てが新しいチャンスであることを意味しています。HDIにより、エレクトロニクスのさらなる小型化、軽量化が可能になります。性能半導体の立ち上がり時間短縮、RFやマイクロ波通信の増加、通信エリアにおける80GHzまでの周波数に伴い、HDIによる性能向上の促進が望まれます。部品トランジスタの小型化や立ち上がり時間の高速化により進化し続けるシリコン技術は、小型のフットプリントにさらに多くのリードを備えるというチャレンジにつながっています。これは、単位面積当たりにより多く接続することと同じになります。この全てのトレンドによって、より密度の高い相互接続、より小さな配線とギャップ寸法、より小さなビアや、より多くのベリードビアが要求されます。基板設計実務において必ずしも変化が伴うわけではありませんが、従来の構築では限界に達する可能性があり、HDI構築の設計のために設計ストラテジーを再検討する必要があります。図1. エレクトロニクスは密度において1940 年代から、現在の3D 積層や埋め込みコンポーネントを含む高密度相互接続へと進化している HDI多層プラットフォーム