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プリント基板の種類と分類

プリント基板の種類

プリント基板の種類を大別すると、
(1)紙フェノール
(2)ガラス・エポキシ
に分けることができます。

紙フェノール基板は、紙基材を油脂を含んだフェノール樹脂で固めて作られています。
電気的特性や耐熱性ではガラス・エポキシに劣りますが、価格が安いため民生用に多用されており、海外を含めた生産量は最大です。 ガラス・エポキシ(通称ガラエポ)基板は、グラス・ファイバで織った布をエポキシ樹脂で固めて、強度と絶縁性、難燃性をもたせたもの、高周波や高信頼性が求められる回路に使われます。

プリント基板の種類プリント基板の材料はこのほかにもいろいろあります。紙とガラス基材を混合したコンポジット基板、プラスチック・フィルムを基材として折り曲げが可能なフレキシブル基板などがあります。
また,ハイブリッドICやSAWフィルタのようにセラミック基板が使われることもあります。

材料による分類

基板の種類 特長
紙フェノール基板 紙にフェノール樹脂を含浸させた材料で製造したプリント基板です。ベーク基板とも呼ばれています。加工性が高く、コストが低いことが特長です。主に片面基板に用いられ、民生用電子機器などに使われています。
紙エポキシ基板 紙にエポキシ樹脂を含浸させた材料で製造したプリント基板です。紙フェノール基板に比べて、耐熱性や吸湿性、絶縁抵抗、高周波特性などの点で優れています。ただし、これらの特性は、ガラス・エポキシ基板には劣っており、紙フェノール基板とガラス・エポキシ基板の中間的な特性という位置付けです。主に片面基板に用いられており、具体的な用途としては、民生用電子機器が挙げられます。
ガラス・コンポジット基板 ガラス布( クロス)とガラス不織布を混ぜ合わせた基材にエポキシ樹脂を含浸させた材料で製造したプリント基板です。ガラス・エポキシ基板とほぼ同等の電気特性を有していますが、機械的な強度や寸法の安定性は劣ります。両面基板に多く使われています。
ガラス・エポキシ基板 ガラス布( クロス)にエポキシ樹脂を含浸させた材料で製造したプリント基板です。寸法変化が小さく、高周波特性や絶縁抵抗が高いものの、コストは比較的高くなります。両面基板のほか、多層基板にも使われています。パソコンや民生用電子機器、OA機器などに使われています。
テフロン基板 テフロン樹脂を絶縁材料に用いたプリント基板です。高周波特性に優れているため、数百MHz~数十GHzの信号を扱う電子機器に用いられています。
アルミナ基板 酸化アルミニウムと粘結材を混ぜ合わせて焼結させたグリーン・シートを用いたプリント基板です。セラミック基板とも呼ばれおり、高周波特性に優れていることが特長です。欠点は、コストが高いことです。マイクロ波機器や無線通信の基地局などに使われています。
LTCC基板 低温同時焼成セラミック(LTCC: Low Temperature Co-fired Ceramics)の工法を使って製造した多層基板です。酸化アルミニウム(アルミナ)を材料に使った多層基板では1500℃と高い温度で焼成する必要があるため、低融点の銅や銀を使った配線パターンの作り込んだ状態で同時焼成することができませんでした。LTCC基板は、酸化アルミニウムにガラス系材料を加えることで約900℃と低い温度で焼成することを可能にしました。これにより、銅や銀といった低融点材料の配線パターンを作り込んだ状態で同時焼成することができます。高周波モジュールや半導体パッケージなどの基板として使われています。

構造や特性による分類

基板の種類 特長
片面基板 配線パターンの印刷や電子部品の実装が片側のみに施されているものです。コストを低く抑えることを重視した電子機器に主に採用されています。
両面基板 配線パターンの印刷や電子部品の実装が両面に施されているものです。片面基板に比べるとコストは高いものの、低コストの電子機器に主に採用されています。
多層基板 配線パターンを印刷した基材と絶縁体を交互に重ねたプリント基板です。片面基板や両面基板では収容しきれなかった配線パターンを内部の層に作り込むことができるため、電子部品の実装面積を高められます。パソコンや小型AV機器などでは、主に4~8層の多層基板が使われています。大型コンピュータでは、層数が10層を超えるプリント基板が使われています。
フレキシブル基板 ポリイミドなどのプラスチック・フィルムを用いることで、大きく変形させることが可能な柔軟性を持たせたプリント基板です。折り畳み型携帯電話機の上側筐体と下側筐体の接続や、プリンタ・ヘッドとの接続など、折り曲げる必要がある個所や、可動部との接続に使われています。
ビルドアップ基板 コア基板の上に、薄い絶縁層と導体層を順に積み上げる工法で作成したプリント基板です。層間は、レーザーなどで開けた微小なビア・ホールを使って接続します。極めて高い実装密度が得られるため、小型化が求められる携帯電話機や小型AV機器、モバイル・パソコンなどで採用されています。

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