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多層基板とは?特徴や種類、メリット・デメリットを解説します!大電流対策事例もご紹介

 

本記事では、多層基板について詳しく解説します。
どんな特徴があり、またどのような種類があるのでしょうか。
メリット・デメリットについても解説します。
最後に、多層基板での大電流対策事例もご紹介します!

 

多層基板とは?

多層基板とは、導体層が3つ以上ある基板のことです。
銅箔と絶縁層を交互にミルフィーユ状に重ねていくことで製作します。
導体層2層分でパターン配線をしてもなお配線エリアが足りない場合に、導体層を3つ以上に増やして多層化します。

 

多層基板にはどんな種類があるのか?

 多層基板にはどんな種類があるのでしょうか。
多層基板の種類は大きく分類すると、以下の3つに分けられます。

 

①貫通多層基板

②ビルドアップ基板

③IVH多層基


ここでは、①②の貫通多層基板ビルドアップ基板について詳しく解説します。

 

貫通多層基板とは

貫通多層基板とは、スルーホールと呼ばれる導通用の穴で層間の回路を接続している基板のことです。
スルーホールとは、NCドリルマシンで基板に空けて銅メッキをした貫通穴のことです。

貫通多層基板は主に電源やGNDを強化したい場合やある程度配線密度が高い場合、インピーダンスをコントロールしたい場合などに使用されます。

 

ビルドアップ基板とは

ビルドアップ基板とは、レーザービアと呼ばれる穴で層間の回路を接続している基板のことで、表から裏まで穴が貫通しないことが特徴の基板です。レーザービアとは、レーザービームで基板に空ける100μm程度の穴のことです。

ビルドアップ基板は高密度な配線が可能で、主にファインピッチの部品が搭載されるカーナビ、パソコン、ゲーム機などに使用されています。

 

多層基板のメリット・デメリットとは?

多層基板にはどんなメリットとデメリットがあるのでしょうか。

多層基板のメリット

多層基板のメリットは基板の多層化によって、配線パターンを基板の表面だけでなく、内層にも配線でき、部品を実装できる面積を増やせることにあります。
片面・両面基板にて、回路規模を増やそうとすると、回路の線幅やギャップを狭めることが選択肢としてあげられますが、回路形成精度を保つことが難しく、歩留まり率の低下などが問題でした。
しかしながら多層基板であれば、無理な線幅やギャップでパターンを引かなくてもよくなり、歩留まり率を高く保ったまま製作が可能です。

多層基板のデメリット

多層基板のデメリットは、内層と外層の回路形成の工程を経てから内外層を積層し、その上で回路形成の二次加工などを行なうため、片面・両面板の2倍もしくはそれ以上の工数がかかる点、費用も高くなってしまう点です。
また、内層のパターンが外側からは目視で確認できないため、目視検査が出来ないことや、内層のパターンの修正ができないことがあげられます。

 

ここまで多層基板のメリットとデメリットを紹介してきました。
実は、多層基板には実装できる面積が増えるなど以外にもメリットがあります。
今回は、もう一つのメリットをご紹介します。

 

多層基板での大電流・高電圧対策法

そのメリットとは、多層基板ですと大電流・高電圧対策ができることです。

例えば、2層板で、高電圧に耐えられる沿面距離と大電流に耐えられるパターン幅が確保できなかった基板があるとします。
これを4層基板にすると電源やGNDパターンを内層で引くことで、必要な沿面距離・パターン幅を確保することが可能となります。

当社では、実際にお客様に対して、多層基板への変更提案により、大電流対策・高電圧対策ができた事例がございます。詳しくは以下のページよりご覧ください!

多層基板への変更で、大電流・高電圧対策after

>>【課題解決事例】多層基板への変更で、大電流・高電圧対策圧

 

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まとめ

いかがでしたでしょうか。
多層基板についてご理解頂けましたでしょうか。

当社では、大電流対策を施した基板製作を行っております。
以下のページにて大電流対策法について解説しております。
こちらもぜひご覧下さい。

>>大電流対策のポイント!

 

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