基板はさまざまな電子機器の動作を支える要のようなものです。基板の形状は単一ではなく、寸法の違いにより豊富に分類されています。各分類の回路基板は、独自の特性を備え、特定の分野で活躍します。
素材ごとに分類
リジッド回路基板
リジッド回路基板は硬い質感でよく知られており、通常はガラス繊維強化エポキシ樹脂で作られています。{0}}この材料は優れた電気絶縁性能を備えており、漏れ電流を効果的にブロックし、回路の安定した動作を保証します。同時に、機械的強度が高く、ある程度の外部衝撃や振動に耐えることができ、変形しにくいです。リジッド回路基板は、コンピュータのマザーボードやディスプレイの内部回路などのデバイスで広く使用されています。コンピューターのマザーボードを例に挙げると、多数の複雑なチップ、コンデンサ、抵抗器、その他のコンポーネントが堅い回路基板上に密にはんだ付けされています。安定したパフォーマンスでデータ処理や信号伝送などのさまざまな機能を実現し、コンピュータの効率的な動作を実現します。生産プロセスが成熟しており、コストが比較的低いため、電子製品の中で重要な位置を占めています。
フレキシブル回路基板
フレキシブル基板は電子世界の「ダンサー」のようなもので、主にポリイミドやポリエステルフィルムで作られています。リジッド基板とは異なり、非常に柔らかく、自由に曲げたり折りたたんだりできるため、厳密な空間レイアウトや柔軟な配線が必要なシーンで有利です。スマートフォンでは、フレキシブル回路基板が画面をマザーボードに接続し、安定した信号伝送を確保しながら画面をさまざまな角度で折りたたんだり反転したりすることができます。さらに、スマート ブレスレットなどのウェアラブル デバイスでは、フレキシブル回路基板が人間の手首の形状に適合し、さまざまなセンサー、チップ、その他のコンポーネントを巧みに接続して、デバイスの正常な機能を確保しながら快適な装着体験を提供します。電子機器の小型化、軽量化、高集積化に伴い、フレキシブル回路基板の需要は日々増加しており、より複雑な回路設計要件を満たすためにその製造プロセスは常に改善されています。
リジッドフレキシブル複合回路基板
リジッドフレキシブル複合回路基板は、リジッド部分とフレキシブル部分で構成され、リジッド回路基板とフレキシブル回路基板の両方の利点を組み合わせています。硬い領域は、大きなチップなど、高い安定性が必要なコンポーネントの取り付けに使用されます。フレキシブルな部分は、柔軟な接続を実現し、空間レイアウトを最適化する役割を果たします。航空宇宙分野では、航空機の内部電子機器スペースは限られており、複雑な機械的環境に耐える必要があります。リジッドフレキシブル複合基板により、狭いスペースでも無理なく配線でき、振動や衝撃などの過酷な条件下でも機器の安定動作を実現します。自動車エレクトロニクスでは、ダッシュボードや中央制御システムなどのさまざまなコンポーネントを接続し、安定した回路伝送の要件を満たし、車内の複雑な設置スペースに適応します。ただし、リジッド フレキシブル回路基板の製造プロセスは複雑でコストがかかりますが、その優れた性能により、ハイエンド電子機器の分野でますます広く使用されています。-
レイヤーごとに分類
単一パネル
シングルパネルは回路基板ファミリーの中で最も単純なメンバーであり、片面に銅箔線のみが配置されています。設計と製造プロセスは比較的シンプルで、コスト効率が高くなります。-単純なリモコンや電子玩具など、複雑な回路を必要としない一部の小型電子製品では、単一パネルが広く使用されています。これらの製品は比較的単機能であり、信号伝達や簡単な制御などを1枚のパネル上の回路で実現できます。片側のみの配線のため、1枚のパネルでは配線時に制限が生じる場合があります。回路が複雑な場合、配線の交差などの問題が信号伝送に影響を与える可能性があります。ただし、需要が低いシナリオでは、生産サイクルが短く、迅速に市場に投入できるため、その利点は明らかです。
両面ボード-
デュアル パネルはシングル パネルからアップグレードされ、両側に銅箔ラインがあり、金属化ビアを介して接続されています。単一パネルと比較して、両面パネル配線により柔軟性が大幅に向上し、より複雑な回路設計に対応できます。-両面ボードは、コンピュータのサウンド カードやグラフィックス カードなどの拡張カードでよく使用されます。これらの拡張カードは大量の音声データと画像データを処理する必要があり、両面ボードは複数回線接続と信号伝送要件を満たし、高速かつ正確なデータ伝送を保証します。-両面パネルの製造プロセスは単一パネルよりもわずかに複雑であり、それに応じてコストも増加します。ただし、性能が大幅に向上したため、中程度の複雑さの電子デバイスで広く使用され、電子製造の分野で一般的に使用されるタイプの回路基板になっています。
多層基板
多層基板は回路基板の「集大成」であり、4 層以上の導電層と絶縁層を交互に重ねたものです。電子機器の高機能化と小型化が進む中、回路基板の集積化に対する需要が急増し、多層基板が登場しています。多層ボードは、ハイエンドのスマートフォン、サーバーのマザーボード、その他のデバイスで重要な役割を果たします。{2}}スマートフォンを例にとると、多層ボードはプロセッサ、メモリ、カメラなどの多数の高性能コンポーネントを緊密に接続し、高速データ インタラクションを実現し、スマートフォン上のさまざまな複雑なアプリケーションのスムーズな動作をサポートします。{6}多層基板の層が増えるほど、より複雑な回路に対応できるようになり、信号伝送の干渉をより適切に制御できますが、製造の難易度とコストも飛躍的に増加します。現在、製造技術の継続的な進歩と多層基板の層数の増加に伴い、電子デバイスの高性能開発を強力にサポートしています。{10}
目的別に分類
電源回路基板
電源回路基板は主に電力の変換、配電、管理を担当します。さまざまな電子機器において、入力電力を機器の各部分が必要とするさまざまな電圧レベルに変換する「パワーハート」のようなものです。たとえば、コンピュータの電源では、電源回路基板が主 AC 電源をコンピュータのさまざまな内部コンポーネントが必要とする DC 電源に変換し、コンピュータの安定した動作を保証します。産業用機器の電源回路基板には、複雑な産業用電気環境に対処し、機器の長期にわたる信頼性の高い動作を確保するために、高い電力処理能力、良好な放熱性能、過電圧および過電流の保護機能も必要です。-エネルギー効率に対する要求の高まりに伴い、電源回路基板の設計は常に最適化されており、新しいパワーデバイスや回路トポロジを採用してエネルギー変換効率を向上させ、エネルギー消費を削減しています。
信号基板
信号回路基板は、信号の伝送、処理、増幅に重点を置いています。ルーターや基地局などの通信デバイスでは、信号回路基板が微弱な無線信号の受信、増幅、変調、復調を担当し、高速で安定したデータ伝送を実現します。-サウンド システムなどのオーディオ機器では、信号回路基板が音声信号を処理して音質を向上させます。信号回路基板には回路レイアウトとインピーダンス整合に対する非常に高い要件があり、回路の小さな偏差でも信号の歪みや減衰につながる可能性があります。信号品質を確保するために、現代の通信、マルチメディア、その他の分野における高品質の信号処理に対する厳しい要件を満たすために、低損失の線材や高精度の回路基板製造プロセスなど、特別な配線ルールや材料が使用されることがよくあります。{6}
制御回路基板
制御回路基板は電子機器の「指令センター」であり、外部からの指令やセンサー信号を受信することで機器のさまざまな部分の協調動作を制御します。スマートホームシステムでは、制御回路基板がモバイルアプリを通じてユーザーからの指示を受けて、照明の切り替えや明るさ調整、家電製品の動作状態などを制御します。産業オートメーションの生産ラインでは、制御回路基板があらかじめ設定されたプログラムに従って機械装置の動きや処理の流れを正確に制御します。制御回路基板は通常、マイクロプロセッサ、メモリ、その他のコンポーネントを統合し、データ処理機能と論理制御機能を備えています。それらのパフォーマンスは、機器のインテリジェンスと自動化レベルに直接影響します。 IoT テクノロジーの発展に伴い、制御回路基板はインテリジェンスとネットワーク化に向けて常に進化しており、デバイスの遠隔監視とインテリジェントな制御が可能になります。