プリント基板（PCB）とは？ 構造～実装まで解説

まず、電子機器に欠かせないプリント基板（PCB）の基本的な役割と重要性について解説します。

プリント基板（PCB）は、電子部品を接続して電子回路を構成するために用いられる、電子機器の骨格となる部品です。基板上に形成された配線によって電気信号を正確に伝達するとともに、抵抗やICなどの電子部品が集積されています。これにより機器全体の小型化や高信頼化が実現され、スマートフォンから産業機器に至るまで、あらゆる電子機器で重要な役割を担っています。プリント配線基板（PWB：Printed Wiring Board）は配線が形成された基板そのものを指します。

ここでは、プリント基板（PCB）に用いられる代表的な材質と層構成の違いについて説明します。

プリント基板（PCB）には用途に応じてさまざまな材質が使われており、例としてエポキシ、フッ素、ポリイミド、ポリフェニレンエーテル、液晶ポリマーなどがあります。一般的によく使用される基材として、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ基板（FR-4など）があります。FR-4は絶縁性と機械的強度を併せ持ちます。コストを抑える必要がある製品には紙フェノールが用いられるほか、FR-4と紙フェノールの中間的な特性を持つCEM-3などのコンポジット基板が使用される場合もあります。また構造面では、片面基板、両面基板、多層基板といった層構成があり、回路規模や配線密度、設計の複雑さに応じて選択されます。高機能化が進む電子機器では、多層基板が多く採用されています。

本項では、プリント基板（PCB）がどのような工程を経て製造されるのかを紹介します。

プリント基板の製造では、まず銅張積層基板（CCL）に穴あけ加工が行われ、2つの層を電気的に接続するために銅めっきが施されます。その後、銅をエッチングすることで回路パターンを形成します。さらに、はんだ付け性や耐久性を高める表面処理が行われ、信頼性の高い基板が完成します。

ここでは、完成した基板に電子部品を取り付ける実装工程について解説します。

部品実装は、プリント基板（PCB）上に各種電子部品を固定し、電気的に接続する工程です。代表的な手法として、はんだペーストを用いたリフロー実装や手付け・フローはんだ付けがあります。これらの工程により、部品と基板の接続信頼性が確保されます。実装技術の進化は、高密度実装や小型化を支える重要な要素です。

最後に、次世代プリント基板（PCB）を支える古河電工の材料技術について紹介します。

SCB®（Smart Cellular Board®）は、古河電気工業が独自に開発したSCB発泡技術を用いて製造した、発泡樹脂材料です。SCB発泡技術を用いることで、従来発泡させることが困難であった、「エンジニアリングプラスチック（エンプラ）」や「スーパーエンジニアリングプラスチック（スーパーエンプラ）」と呼ばれる高い強度や耐熱性を持つ樹脂の発泡が可能となります。

SCB®（Smart Cellular Board®）は、発泡により、母相となる樹脂に空気を取り込むことで、材料全体の比誘電率（εr、Dk）、誘電正接（tanδ、Df）を低減した低誘電材料です。特に、比誘電率（εr、Dk）については、従来のソリッドな樹脂材料では実現困難な、2未満を実現します。（下図）

比誘電率（εr、Dk）、誘電正接（tanδ、Df）が低いため、伝送特性に優れたプリント基板（PCB）への適用が期待できます。プリント基板（PCB）においては、誘電正接（tanδ、Df）だけでなく、比誘電率（εr、Dk）も低いため、2つのパラメータそれぞれの効果により、誘電損失を低減可能です。

また比誘電率（εr、Dk）が2未満と低いため、伝送線路の特性インピーダンス^（注）の整合を考慮した際に、従来のソリッドな樹脂材料に比べ、線路幅を広くすることができます。この効果により、誘電損失だけでなく、導体損失の観点からも、伝送損失の低減が期待できます。
同時に軽量化にも寄与し、機器設計の自由度を高めます。エンプラを微細発泡化する独自技術により、性能と加工性を両立し、古河電工の技術がお客様の成功を支えます。