アットマークエレ:プリント基板制作に関する技術アイデアまとめ

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基本構造(両面回路)

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回路が複雑になると、片面回路に収めることは難しくなります。そこで両面回路の使用を検討する事になります。ここでは両面回路の基本構造から、ビアホールを使っての接続について説明します。

両面ビアホール回路

 回路が複雑になり、互いにクロス(交差)する線が出てくると、片面回路に収めることは難しくなってきます。そこで両面回路の登場となるわけです。両面回路のフレキシブル基板では、ベースフィルムを挟んで、両側に導体回路が形成されることになります。したがって、両面回路であれば、導体がクロスしていても配線できることになります。

両面ビアホール回路の断面構成 図.両面ビアホール回路の断面構成

ビアホールによる回路の接続

 フレキシブル基板の回路は、クロスしなければ良いというほど単純ではありません。フレキシブル基板を実際に設計運用するに当たっては、端末部や部品実装部を片側にまとめる必要があります。これを実現するためには、上下の回路の間に穴を設け両者を電気的に繋ぐ必要があります。このような層間接続構造を「ビアホール」と呼びます。(みんなでお酒を飲むところとは、特に関係ありません)。かつては、スルーホールという呼び名が一般的でしたが、最近では貫通穴がない接続構造も実用化されているために、一括してビアホールと呼ぶようになっています。

両面ビアホールによる配線例 図.両面ビアホールによる配線例

両面ビアホール回路の配線能力

 ビアホールを使うことにより、どんなに複雑な配線でも二つの導体層で、全ての配線を収容できることになります(これを証明するには、非ユークリッド幾何学とトポロジーの助けが必要です)。しかし、回路が複雑になっていくと、ビアホールの数が増え、回路密度が極端に大きい部分ができてしまい、実際に加工することができなくなってしまいます。

両面ビアホール回路の特性

 標準的なビアホール形成工程では、全面に硬い銅めっきを施すので、導体の柔軟性は失われてしまいます。その硬い導体層が二つ重ねられるので、パターンによっては極めて硬くなり、折り曲げることさえできなくなってしまいます。無理に曲げれば回路が断線してしまいます。

両面ビアホール回路のコスト

 両面ビアホール回路を作るためには、両面構成の銅張積層板を用意しなければなりません。その他に、穴あけ加工、無電解めっき、銅めっきなどが必要になるので、片面よりも割高になります。簡単な比較はできませんが、両面ビアホール回路の製造コストは、片面回路の2倍以上になります。

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