8層基板の種類：リジッド、HDI、フレキシブル、RF | Highleap

8層基板は層数が同じでも、製造工程は全く異なる場合がある。標準的なリジッド基板、マイクロビア付きHDI基板、オールフレキシブル回路、リジッドフレキシブル基板はそれぞれ異なる構造である。さらに、これらの構造にRFラミネート、厚銅箔、インピーダンス制御、特殊加工などを追加することができる。

目次

• 基板構造による8層基板の種類
• 材料および電気的要件による8層基板のバリエーション
• 特殊な製造機能を備えた8層基板タイプ
• 8層基板の種類と製造要件とのマッチング

基板構造による8層基板の種類

リジッド8層PCB

製品に曲げ可能な相互接続ではなく固定回路基板が必要な場合、8層リジッド基板が基本構造となります。従来の多層FR-4基板は通常、スルーホールめっきに依存しており、高度なビアや低損失ラミネートは追加仕様であり、8層リジッドPCBの自動機能ではありません。リジッド基板を区別するには、L1～L8の積層構成、完成基板厚、層ごとの銅箔重量、穴のサイズ、および内部クリアランスの詳細をご提示ください。従来の製造方法の場合、Highleapの多層基板製造能力は、設計を製造プロセスに適合させるための有用な出発点となります。

8層HDIPCB

HDI構造は、ファインピッチBGAのエスケープルーティングや相互接続密度のためにレーザーマイクロビア、ブラインドビアまたは埋め込みビア、あるいは充填ビアインパッドが必要となる場合に重要になります。8層HDI基板は、1+6+1の積層構造、あるいはより複雑なシーケンシャルラミネーション構造を採用する可能性がありますが、「8層HDI」という言葉はどちらも意味しません。製造上の決定は、各ビアがどの層に接続されているか、マイクロビアがスタックされているか千鳥状に配置されているか、そして必要な充填とキャッピングによって決まります。提案された積層構造に対してマイクロビアとシーケンシャルラミネーションの能力を確認する際には、一般的なHDIラベルよりも、層ごとのビアマップの方が有用です。

8層フレキシブルPCB

8層フレキシブル回路は、特殊な多層ポリイミド構造です。8層の銅層を持つため、曲げ領域は通常、薄い1層または2層のフレキシブル回路よりも柔軟性がはるかに低くなります。曲げは設置時のみ発生するのか、使用中に繰り返し発生するのか、曲げが発生する場所、その領域を通過する層、およびカバー層と補強材の配置を明記してください。特にスペースに制約のある製品に多層フレキシブル回路を指定する場合は、実際の構造に基づいて曲げの信頼性と仕上がり厚さを評価する必要があります。

8層リジッドフレックスPCB

リジッドフレキシブル基板は、剛性部品部とフレキシブル相互接続部を一体化した構造です。「8層」の場合、各ゾーンの銅層数を示す図面が必要です。8層の剛性セクションが、導体数の少ないフレキシブル領域に移行する場合があります。移行部、曲げ領域、めっき穴、およびアセンブリ部品の位置によって、製造方法が決まります。ゾーンごとの層マップは、リジッドフレキシブル構造とボンディング要件を検討する際の出発点にもなります。最大層数だけでは不十分です。

材料および電気的要件による8層基板のバリエーション

以下の説明は調達チームにとってしばしば役立つものですが、これらは相互に排他的な板材の種類ではなく、構造物に適用される性能仕様または材料仕様です。

• 高速・低損失8層基板： チャネル損失が配線密度と同じくらい重要な場合に選択されます。ラミネートグレード、関連するDk/Dfデータ、挿入損失目標、銅箔要件、および制御信号層を特定してください。「高速」だけでは、許容可能な材料の代替は指定されません。
• RFまたはRogers/FR-4ハイブリッド8層基板： RF回路において、他の誘電体材料に加えて特定の低損失層が必要な場合に使用されます。ロジャース、PTFE、またはその他のRFグレードラミネートを使用する層、ボンドプライのグレード、および想定される動作周波数を正確に指定してください。選択された誘電体の組み合わせは、利用可能な材料と比較して評価する必要があります。 RFラミネート製造プロセス8層構造であることは、ハイブリッドラミネーションの実現可能性を証明するものではない。
• インピーダンス制御型8層基板： リジッド基板、HDI基板、フレキシブル基板、リジッドフレキシブル基板に適用可能な電気的要件。シングルエンドまたは差動インピーダンスの目標値、許容誤差、信号層／基準層、形状制約、および測定用サンプルまたは測定レポートが必要かどうかを特定します。
• 厚銅8層基板： 特定の高電流経路または電力分配に使用されます。指定してください。 各層の完成銅重量単なる「厚銅基板」ではない。工場は、エッチングクリアランス、穴あけ、誘電体厚さ、ファインピッチ信号機能との互換性を、 厚板銅加工能力.
• 高Tgまたはハロゲンフリーの8層基板： これらはラミネート材の制約事項を特定するものです。指定された材料グレードまたは該当する材料要件、熱的および信頼性に関する制約、そして代替ラミネート材を承認のために提案できるかどうかを提示してください。

信号、グランド、電源のどの層が伝送されるかという決定が、基板構造そのものに関するものでない場合、Highleapの8層積層構造は、その別の設計上の課題に対応します。ここでは、構造の違いや材料のバリエーションによる製造上の違いに焦点を当てます。

特殊な製造機能を備えた8層基板タイプ

その他の検索結果では、基板の基本構造ではなく、追加されるプロセスについて説明されています。これらの機能は、8層リジッド基板、または互換性がある場合は別の構造に組み込むことができます。

• 金メッキ端子付き8層基板： エッジコネクタの場合、コンタクト寸法、ロング/ショートまたはセグメントフィンガー形状、ベベル、 選択的硬質金接点めっき一般的なENIG注記は、明確に定義された摩耗接触仕上げの代わりとなるものではありません。
• 深さ制御可能な空洞またはブラインドスロットを備えた8層基板： 加工深さ、測定基準点、残存誘電体厚さ、および許容誤差を指定してください。層数と外形ファイルだけでは、加工操作を定義することはできません。
• バックドリル加工を施した8層基板： 影響を受ける穴、ドリル側、ドリル径、意図する停止層、および許容残留スタブを指定します。これらの寸法によって、 制御された深さのビアスタブ除去 信号性能要件を満たすことができる。
• エッジメッキまたはキャステレーション穴付き8層基板： めっきされた端部または半穴の正確な位置、銅のクリアランス、および表面仕上げの要件を特定します。
• ビアインパッドが充填された8層基板： ビアの位置、充填率と銅キャップの仕様、およびはんだ付けパッドの平坦度要件を特定します。これらの詳細は、製造とBGAアセンブリの両方にとって重要です。
• 超薄型、極厚型、または特大サイズの8層基板： 完成寸法、厚み、平面度公差、およびパネルやアセンブリの取り扱いに関する制約事項を明記してください。公称基板サイズだけでは、特殊な構造が製造プロセスに適合するかどうかは判断できません。

基板には複数の機能を組み合わせて使用​​できるが、その組み合わせは積層構造と製造プロセス全体を考慮して評価する必要がある。例えば、厚銅箔、微細なHDI構造、低損失ハイブリッドラミネートはそれぞれ異なる制約をもたらすため、それぞれを個別に承認したとしても、組み合わせた構造が実現可能であるとは証明されない。

8層基板の種類と製造要件とのマッチング

有用な製造仕様書では、まず構造を明記し、次にその特定の基板の製造方法を変更する要件のみを追加します。以下の例は、その違いを示しています。

• 剛性、制御インピーダンス： 「指定されたL1～L8スタックアップと制御された差動ペアを備えた8層リジッドFR-4基板。」銅箔重量、目標インピーダンス、および必要な検証を含めてください。
• HDI、高密度アセンブリ： 「8層リジッドHDI基板、提案されている1+6+1積層構造、ファインピッチBGAの下にビアインパッドを充填。」完全なビアマップと充填/キャップ図面を添付し、製造元に積層構造を確認してください。
• 剛性と柔軟性を兼ね備えた折り畳み式筐体： 「剛性部分に8層、フレキシブルな相互接続部分を別途定義した8層リジッドフレキシブル基板。」各ゾーンの銅層マップと曲げ条件を提供してください。
• RFハイブリッド、混合材料： 「指定されたロジャースおよびFR-4ラミネート位置を備えた8層リジッドRF/デジタルPCB。」誘電体仕様、ボンディング材料、動作周波数要件、および合格基準を含めてください。

これらのいずれのタイプにおいても、決定的な情報は、公開されたスタックアップ、製造データ、層ごとの銅および材料要件、ビア接続、特殊機能の図面です。Highleapが基板実装も行う場合は、同じ引き渡し書類に部品表（BOM）、配置データ、アセンブリおよび基板レベルのテスト要件を含める必要があります。

Highleap Electronicsは、指定された8層構造を精査し、技術的な確認が必要な項目を特定することができます。その目的は、「8層基板」と称されるすべての基板が同じ製造工程を経ていると想定するのではなく、実際の機能の組み合わせを評価することにあります。