プリント基板の種類・特徴

基板の材料は、通称“銅張積層板(どうばりせきそうばん)”と呼ばれます。
材料にも多様な種類があり、それぞれ用途により使い分けされています。

代表的な基板の種類と特徴をあげますので、参考にしてください。


・紙フェノール基板(FR-1,2)
主に片面基板に使用されます。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。加工性が高く、コストが低いことが特長で、民生用機器に多く使われています。
熱や湿気に弱く、反りやすく機械的強度が低いです。また、スルーホールには不向きです。
ガラス系基板に比べ金型代が安価です。


・紙エポキシ基板(FR-3)
紙フェノール基板と同様に片面基板に使用されます。
耐熱性や吸湿性、絶縁抵抗、高周波特性などの点で優れるため、高電圧回路や耐湿性が求められる回路に使われることが多いです。
紙フェノールでは不向きのスルーホール形成が可能です。紙フェノール基板と、ガラス・エポキシ基板との中間グレードです。
紙基材の基板は、現在縮小傾向にあります。
ガラス系基板に比べ金型代が安価です。


・ガラス・コンポジット基板(CEM-3)
ガラス布とガラス不織布を混ぜ合わせた基材にエポキシ樹脂を滲みこませたもので耐トラッキング性に優れ、ガラスエポキシ(FR-4)よりも安価なため、片面基板では対応できないような家電品や産業機器まで両面基板の広い範囲で使用されます。


・ガラス・エポキシ基板(FR-4)
ガラス繊維を布状に編んだガラス織布にエポキシ樹脂を滲みこませたもので価格はガラス・コンポジット基板(CEM-3)に比べ高価ではありますが、様々な銅箔厚の材料も販売され汎用性も高く両面基板のほかに多層基板にも使用されます。


・テフロン基板
テフロン(フッ素基板)は不燃性で非常に高い絶縁性と低い誘電率を示すため、高周波特性が求められる回路で主に使用されます。
価格が高くスルーホールめっきに特殊な薬品を使うなど使用領域はあまり広くありません。


・セラミック基板
セラミック基板は、ベースとなる素材にセラミックが用いられたものです。アルミナやガラスにセラミックを混合させ焼成して製造されます。
寸法変化が少なく、絶縁性、高周波特性、熱伝導率など多くの優れた特性がありますが、割れやすく非常に高価になります。


・フレキシブル基板
最大の特徴は薄さと柔軟さで、屈曲が可能なため、自由度の高い基板といえます。
ポリイミドやポリエステル等がベースに使用され、立体的な回路やプリンタのような動体部分には、ほぼ使われています。


・メタル基板
メタル基板には、アルミや銅をベース材に使ったものが代表的です。CEM-3やFR-4に比べると高価ですが、セラミック基板より安価で、熱伝導率に優れています。
ベースが金属のため、高い加工技術が必要となります。


以上、簡単ではありますが、代表的な基板の種類と特徴をあげてみました。