高速多層アプリケーション向けMEGTRON M PCB製造
高速データ伝送を目的としたプリント基板(PCB)を設計する場合、適切なラミネート材の選定は、エンジニアリング上の課題のほんの一部に過ぎません。製造工程においても、設計で求められる電気的特性、寸法特性、構造特性を維持する必要があります。
Highleap Electronicsは、Panasonic MEGTRON Mなどの特定の高性能材料を使用して多層基板を製造するPCBメーカーおよびPCBアセンブリプロバイダーです。
MEGTRON M R-5735ラミネートとR-5630プリプレグを使用するプロジェクトでは、特定の材料から基板を製造するだけでは十分ではありません。基板全体の製造工程は、設計で定義された積層構造、誘電体構造、銅箔配置、インピーダンス、穴あけ、積層、および検査要件に基づいて管理する必要があります。
パナソニックは、MEGTRON Mを、高速かつ大容量のデータ伝送に適した、伝送損失が少なく耐熱性に優れた多層回路基板材料として位置付けており、サーバー、ルーター、ICTインフラ機器、スーパーコンピューター、計測機器、アンテナなどの用途に活用できるとしています。サーバー用途においては、今回発表された積層構造に基づくサーバーマザーボードの製造において、材料の選択は配線密度、コネクタ負荷、および組み立て上の制約と密接に関連しています。
MEGTRON M PCB:R-5735ラミネートとR-5630プリプレグ
MEGTRON Mは、パナソニックの多層回路基板材料システムであり、以下の要素で構成されています。
- R-5735ラミネート
- R-5630プリプレグ
製造スタックアップを準備する際には、この区別が重要になります。PCBメーカーは単に材料名を選択して基板を製造するわけではありません。実際の多層構造には、適切なラミネートとプリプレグの組み合わせ、誘電体の厚さ、銅箔の重量、層の割り当て、およびラミネーションパラメータが必要です。
このため、MEGTRON M基板の設計プロジェクトは、材料選定の要件としてだけでなく、完全な多層構造として検討されるべきである。
HighleapのPCB材料選定エンジニアリングサポートは、材料がまだ確定していない場合や、エンジニアリングチームが実際のPCB設計に基づいて材料要件を評価する必要がある場合に利用できます。
高速プリント基板製造にMEGTRON Mを使用する理由とは?
パナソニックのMEGTRON Mは、高速かつ大容量のデータ伝送用途、特にサーバーやルーター向けに開発されました。公表されている電気的特性および熱特性は、伝送損失、信号特性、および熱信頼性を総合的に考慮する必要がある多層構造設計に適しています。
しかし、プリント基板の購入者にとって、より重要な質問は通常次のとおりではありません。
「MEGTRON Mは良い素材ですか?」
より有益な質問は次のとおりです。
「PCBメーカーは、私が意図する電気的性能を満たすのに十分な精度でMEGTRON Mスタックアップを製造できるでしょうか?」
そこで製造能力が重要になってくるのです。
材料固有のプリント基板プロジェクトでは、以下の管理が必要となる場合があります。
- 誘電体の厚さ
- 銅の厚さ
- トレースの幅と間隔
- インピーダンス
- 多層レジストレーション
- ラミネーション
- 掘削
- メッキスルーホール
- 指定された箇所でのバックドリル加工
- 表面仕上げ
- 電気試験
- 寸法公差
Highleapでは、これらの要件はMEGTRON Mを単独の材料選択肢として扱うのではなく、PCB製造プロセスの一部として検討されます。
MEGTRON M PCBの製造に関連する材料特性
パナソニックの最新のMEGTRON Mの情報によると、R-5735の代表的な特性は以下のとおりです。
| プロパティ | R-5735 標準値 |
|---|---|
| Tg、DSC | 195°C |
| Td、TGA | 360°C |
| 銅線入りT288 | 35 min |
| CTE α1、Z軸 | 31 ppm /°C |
| CTE α2、Z軸 | 240 ppm /°C |
| 13GHzでのDk | 3.75 |
| 13GHzでのDf | 0.0087 |
| 吸水 | 0.14% |
| 剥離強度、銅1オンス | 1.3 kN / m |
| 可燃性 | 94V-0 |
これらはパナソニックが公表している標準値であり、完成したすべてのプリント基板において保証される値ではありません。実際の完成基板の性能は、選択された構造、ガラスの種類、誘電体の厚さ、銅箔の構成、製造プロセス、および測定条件によって異なります。
MEGTRON M PCBスタックアップ設計は非常に重要です
高速多層基板の場合、積層構造は層数以上の多くの要素を決定する。
関係性:
- 信号層
- 基準面
- 誘電体の厚さ
- 銅の厚さ
- トレースジオメトリ
- プリプレグ構造
- 層の対称性
基板の製造性および電気的特性に直接影響を与える。
MEGTRON Mの設計においては、特にインピーダンス制御や高速差動信号伝送が関係する場合、Highleapは製造前に提案されたスタックアップを確認することを推奨しています。
当社のPCB層構造設計プロセスは、電気的要件を製造可能な多層構造に変換することに重点を置いています。
これは、顧客が別のプリント基板メーカーから既存の積層構造を提供する場合に特に重要です。あるメーカーの既存の構造で動作する積層構造でも、実際のプリプレグの組み合わせ、銅箔の厚さ、またはプロセス公差が変更されると、調整が必要になる場合があります。
目的は、顧客の設計を不必要に変更することではなく、指定された設計が安定して製造できることを保証することです。
MEGTRON M高速プリント基板向けインピーダンス制御
MEGTRON Mは高速データ伝送アプリケーション向けに設計されているため、インピーダンス要件はプリント基板製造仕様の重要な要素となる可能性があります。
インピーダンス制御型プリント基板では、通常、製造業者は以下の点を考慮する必要があります。
- ターゲットインピーダンス
- トレース幅
- トレース厚さ
- 誘電体高さ
- 基準面の位置
- 銅の粗さ
- 微分対幾何学
- 製造公差
- 試験方法
例えば、特定のラミネート材に指定された誘電率(Dk)があるという理由だけで、50オームのシングルエンド要件や差動インピーダンス要件を保証することはできません。
完成したプリント基板の形状が、伝送線路の特性を決定する。
Highleapは、インピーダンスレビューやテスト要件を含め、高速およびRF設計向けの制御インピーダンスPCB製造サービスを提供しています。
MEGTRON Mプロジェクトにおいては、顧客は製造ドキュメントに必要なインピーダンス値と対応する層情報を提供することが理想的です。これにより、エンジニアリングチームはインピーダンスを製造後の調整項目として扱うのではなく、スタックアップ全体を評価することができます。
MEGTRON M基板製造:Highleapが製造前にレビューする内容
MEGTRON Mを使用してプリント基板を製造する場合、材料の入手可能性はほんの始まりに過ぎません。
Highleapのエンジニアリングレビューでは、以下の項目を含む製造パッケージ全体を評価できます。
1. 材料仕様
製造に関する文書には、「高速材料」といった一般的な説明だけでなく、MEGTRON M R-5735/R-5630など、必要な材料システムを明確に記載する必要があります。
2. レイヤースタックアップ
層の構成、誘電体構造、銅箔の重量、および基板全体の厚さは、電気的および機械的な要件と一致している必要がある。
3. インピーダンス要件
インピーダンス制御配線では、必要なインピーダンス、層、配線形状、および関連する許容誤差を明示する必要があります。
4. ドリル構造
高速多層基板には、複雑なビア構造が含まれる場合があります。CAM作成前に、ドリルサイズ、アスペクト比、めっき穴、非めっき穴、および深さ制御が必要な穴あけ加工要件などを確認する必要があります。
5. 銅の流通
銅の分布が不均一だと、多層膜の積層状態や基板の平面度に影響が出る可能性があります。そのため、高密度信号配線は、電源およびグランドプレーン構造と併せて検討する必要があります。
6.製造公差
プリント基板メーカーは、指定された寸法と公差が実際の製造プロセスと互換性があるかどうかを判断する必要がある。
HighleapのPCB製造設計(DFM)レビューは、製造開始前にこれらの問題を特定するのに役立ちます。
ハイリープ社におけるMEGTRON M基板の製造プロセス
材料固有のプリント基板は、管理された製造ワークフローを通じて管理されるべきである。
Highleapでは、典型的なMEGTRON M PCBプロジェクトは、以下の手順で進められます。
エンジニアリングレビュー → CAM準備 → 材料準備 → 内層加工 → 積層 → 穴あけ → めっき → 外層イメージング → エッチング → 表面仕上げ → 検査 → 電気試験 → 最終検査
具体的な手順は、基板の構造によって異なります。
例えば、従来の多層MEGTRON M基板は、複雑なビア構造やバックドリル加工を含む多層基板とは異なる製造要件を持つ可能性がある。
Highleapは、多層基板や高性能基板設計向けのカスタム基板製造を提供しており、すべてのプロジェクトを標準的な基板製造フローに無理やり当てはめるのではなく、顧客の実際の構造に合わせて製造プロセスを調整することができます。
MEGTRON M PCBのバックドリル加工と高速信号完全性
特定の高速多層設計では、貫通ビアによって未使用のビア部分が残ることがあり、これは一般的にビアスタブと呼ばれます。
設計上必要な場合、バックドリル加工によってメッキされたビアの不要な部分を除去し、スタブの電気的影響を低減することができる。
バックドリル加工は、すべてのMEGTRON M基板に自動的に追加されるべきではありません。その有用性は、信号伝送要件、層間遷移、ビア構造、チャネル設計、および電気的解析によって異なります。
設計の一部として指定されている場合、Highleapは多層高速基板向けのPCBバックドリル加工および深さ制御ドリル加工をサポートします。
これは、材料選定と製造技術を併せて評価すべき理由を示す好例です。MEGTRON M材料だけでは、完全な信号完全性ソリューションは実現できません。
MEGTRON M PCB(サーバー、ルーター、通信機器向け)
パナソニックは、MEGTRON Mをネットワーク機器、無線通信機器、ICTインフラ機器、スーパーコンピュータ、計測機器、アンテナなどの用途向けにリストアップしている。
これらの用途では、多くの場合、以下のようなプリント基板(PCB)に関する要件が伴います。
- 多層構造
- 高速信号伝送
- 制御されたインピーダンス
- 高密度ルーティング
- 安定した基準面
- 高い部品密度
- 信頼性の高いメッキ貫通穴
- 厳しい組み立て要件
Highleap社の高周波・高速プリント基板製造能力は、多層基板、RF基板、高速基板、その他特殊なプリント基板構造を網羅しています。
これにより、製造に関する議論は、単に材料のデータシートの値を列挙するよりも実践的なものとなる。完成したプリント基板は、電気設計、機械構造、および製造プロセスが連携して機能するように製造されなければならない。
MEGTRON M基板アセンブリ:基板から完成品PCBAまで
多くのOEMプロジェクトにおいて、基板単体の購入は単なる一歩に過ぎません。
MEGTRON M基板に部品配置が必要な場合、Highleapは基板の製造から基板実装までを同一の製造工程で提供できます。
当社のPCB実装サービスには、SMTおよびスルーホール実装、部品調達、AOI(自動光学検査)、X線検査、電気試験、機能試験などのオプションが含まれています。
これは高速通信基板にとって特に有用です。なぜなら、PCB製造から組み立てへの移行には、以下のような追加の考慮事項が生じるからです。
- BGA配置
- ファインピッチ部品
- はんだ接合部の品質
- コンポーネントのトレーサビリティ
- 熱プロファイル
- 組み立て側の反り
- X線検査
- 機能テスト
基板の製造とPCBAの製造を同一の製造ワークフローで行うことで、基板の製造および組み立てに高度な要件がある場合でも、エンジニアリング部門間のコミュニケーションを簡素化できます。
MEGTRON M基板の製造にHighleapを選ぶ理由とは?
Highleap Electronicsはラミネート材メーカーではありません。当社は、お客様指定の材料を使用して基板を製造するプリント基板メーカーであり、プリント基板実装サービスプロバイダーです。
MEGTRON Mプロジェクトにおいて、当社の強みは、材料と設計要件を量産可能なプリント基板に変換することにあります。
当社の機能は次のとおりです。
- 多層基板の製造
- 高速プリント基板製造
- 高周波およびRF基板の製造
- 制御されたインピーダンス
- HDIと複雑な相互接続構造
- バックドリル
- DFMエンジニアリングレビュー
- PCBアセンブリ
- コンポーネントの調達
- AOIとX線検査
- 電気および機能テスト
Highleap社の製造施設は、多層基板の製造、HDI構造、インピーダンス制御、その他高度な基板技術に対応しています。
製造と組み立ての両方を必要とするお客様向けに、当社のターンキーPCBアセンブリサービスは、PCB製造、部品調達、組み立て、テスト、最終生産を1つのワークフローに統合します。
MEGTRON M PCBの見積もりを依頼する際に送付するもの
MEGTRON M PCBプロジェクトを正確に評価するために最も役立つ情報は以下のとおりです。
プリント基板製造の場合:
- ガーバーファイルまたはODB++ファイル
- ドリルファイル
- スタックアップ図
- 板厚
- 銅製のおもり
- 材料仕様
- 表面仕上げ
- 制御インピーダンス要件
- 数量
- 特別な製作上の注意
PCBAの場合:
- GOOD
- ピックアンドプレース/CPLファイル
- 組立図
- 部品メーカーの部品番号
- 組み立て数量
- テスト要件
- プログラミング要件(該当する場合)
設計で既にMEGTRON M R-5735/R-5630が指定されている場合は、その情報を製造に関する注記に含めてください。
設計に最終的な積層構造がまだ確定していない場合、Highleapは製造前に、材料要件とPCBの構造および製造要件を併せて検討することができます。
MEGTRON M PCB メーカー(試作品から量産まで対応)
MEGTRON M基板の製造業者を選ぶ際には、材料を調達できるかどうかだけを基準にすべきではありません。
より重要な問題は、製造業者が指定された材料システム、積層構造、インピーダンス要件、銅構造、穴あけ、積層、および検査要件を、生産可能なプリント基板に一貫して変換できるかどうかである。
それがハイリープ・エレクトロニクスのアプローチです。
お客様のご要望に応じて、パナソニックのR-5735ラミネートとR-5630プリプレグを使用してMEGTRON M基板を製造し、エンジニアリングレビュー、製造、検査、テストを通じて、関連する多層構造の製造要件を管理します。
試作品が必要な場合でも、少量生産が必要な場合でも、大規模な製造プログラムが必要な場合でも、設計パッケージ一式を提出してエンジニアリングレビューを受けることができます。
MEGTRON M基板の製造準備はできていますか?
お客様のPCB設計でPanasonic MEGTRON M R-5735/R-5630が指定されている場合は、製造ファイルと要件をお送りください。
Highleap Electronicsは、見積もり前に、積層構造、製造要件、インピーダンス仕様、および組み立て要件を検討することができます。
| MEGTRON M PCBの見積もりを入手する | PCBアセンブリの要件について話し合う |
MEGTRON M基板に関するよくある質問
MEGTRON Mはプリント基板材料ですか?
はい。MEGTRON Mはパナソニックの多層基板材料システムです。現在のMEGTRON Mの構成は、R-5735ラミネートとR-5630プリプレグです。Highleapはラミネートの製造は行っておらず、指定された材料を使用してプリント基板を製造しています。
MEGTRON MのDk値は何ですか?
パナソニックは、記載された試験条件下におけるR-5735の標準的な誘電率(Dk)を13GHzで3.75と公表しています。これは、あらゆるプリント基板構造における完成基板の普遍的な値として扱うべきではありません。
MEGTRON Mの自由度(Df)は何ですか?
パナソニックは、記載された試験条件下におけるR-5735の13GHzでの標準的なDf値を0.0087と公表している。
メグトロンMのTgは何ですか?
R-5735のDSCガラス転移温度(Tg)は195℃です。パナソニックは、記載された試験条件下で銅を用いた場合のT288が35分であるなど、その他の熱特性も公表しています。
HighleapはMEGTRON Mの多層基板を製造できますか?
はい。Highleap Electronicsは、MEGTRONシリーズ材料を含む、お客様指定の高性能材料を使用して多層基板を製造しています。製造前に、正確な構造、材料の入手可能性、積層構成、および製造要件をお客様の製造データと照合する必要があります。
HighleapはMEGTRON Mのプリント基板を組み立てることができますか?
はい。Highleapは、SMT、スルーホール実装、部品調達、AOI、X線検査、電気試験、機能試験などのオプションを含むPCB実装サービスを提供しています。
MEGTRON M基板の見積もりはどのように入手できますか?
ガーバーファイルまたはODB++ファイル、ドリルファイル、積層構造情報、材料仕様、数量、インピーダンス要件、および特別な製造要件をお送りください。組み立てが必要な場合は、部品表(BOM)と組み立てファイルも併せてお送りください。
技術注記: MEGTRON M、R-5735、R-5630はパナソニックの製品名称です。本記事に記載されている製品データは、技術的な識別およびプリント基板製造の参考情報として提供されています。掲載されている材料値はパナソニックが定める試験条件に基づくものであり、特定のプロジェクトにおいては、最新の該当するメーカー文書と照らし合わせて確認する必要があります。
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プリント基板の見積もりを取得する方法
DFM/DFA解析を実施し、結果をレポートとしてお送りします。弊社ウェブサイトから安全にファイルをアップロードできます。お見積もりには以下の情報が必要です。
-
- Gerber、ODB++、または .pcb 仕様。
- 組み立てが必要な場合のBOMリスト
- 数量
- ターンタイム
PCBAサービスをご利用の場合は、BOM(部品表)と具体的な組立指示書をご提出ください。また、DFM/DFA解析により、製造性と組立性を最適化し、スムーズな製造プロセスを実現します。
