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プリント基板(PCB)とは?

そもそもプリント基板ってなに?

プリント基板とは、あらゆる電子機器に必ず使用される主要部品の一つで、様々な電子部品で回路を作成する際にその部分同士を固定して配線するための部品の総称です。一般的には、絶縁体の板に集積回路(IC)や抵抗器、コンデンサやトランジスタ等の部品を固定し、 その部品間に銅箔で配線を張り付けた構成になっています。皆さんもパソコンのメモリ追加などで、緑色の板に集積回路などが固定されている部品をご覧になられたことがあるかと思いますが、これがまさにプリント基板で、電子回路の組立にはなくてはならない重要な部品です。

プリント基板の種類や分類のページにて詳しく解説しておりますが、プリント基板には様々な種類があり、使用する電子機器の種類、使用される環境、設置されるスペースなどの要因によって素材や特性が選択され実装されます。もちろん電子機器となりますので、例えばパソコンなどに組み込まれるプリント基板は高速の動作が求めらるわけで、それを前提に設計や製造を行わなければなりませんし、その処理速度を出すためにどのような素材を用いなければならないかなど、プリント基板一つ作るだけでも様々な要因・要素が絡んできます。プリント基板は、英語でPrinted Circuit Boardと呼び、頭文字をとってPCBと呼びます。

プリント基板の必要性

上述のとおり、プリント基板は回路を構成する電子部品同士の電気的な接続が主な目的であり、各部品を機械的に配置して固定し、スペース的にも効率よく配線を接続することができるため、電子製品の小型化や生産性の向上、コスト削減など様々なメリットがあります。また、一昔前に主流だった半田付けによる配線接続とは異なり、一度プリント基板を作成すれば、同じ電子回路の製品をスピーディーかつ、同一の品質で組み立てることができることができます。

プリント基板は、プリントと書きますが実際に回路をプリントするわけではありません。プリント基板作成の作業工程のなかで、保護層印刷などの工程こそありますが、なぜプリントと呼ばれているかは諸説があり、その点はさほど重要ではありません。プリント基板の種類と分類ページにて詳しく説明いたしますが、一般的にプリント基板は、絶縁板に銅箔で配線を施した構造になっており、複数の基板を張り合わせた多層基板や層間接続をして導体層を積み上げるビルドアップ基板が主流です。


プリント基板の構造・構成

プリント基板の最大のメリットは、電子回路の配線を1本1本接続する必要がなく、誤配線の可能性が低い、短時間での量産性に優れているという点が挙げられます。そのベースになる構成部品が、主に電気を通さないエポキシ樹脂やフェノール樹脂でできた絶縁体基材、そして電気を通す部分は銅箔などの伝導体を用いて、基板上に配線パターンが書かれます。この絶縁体基材を層と呼び、両面基板や配線2層+電源2層の4層基板などが一般的ですが、大規模なデジタル製品や高密度が最優先されるものは、12層以上にもなる多層基板もあります。

プリント基板は、実装する電子機器や用途、その環境などを加味したうえで設計されます。先代の折りたたみ式携帯電話のような柔軟性が必要なものであったりと用途は様々で、設計されるプリント基板の構成も多種多様です。


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