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よくわかる
プリント配線板のできるまで
第3版

定価(税込)  1,944円

著者
サイズ A5判
ページ数 264頁
ISBNコード 978-4-526-06689-4
コード C3054
発行月 2011年05月
ジャンル 電気・電子

内容

プリント配線板について、パターン設計からエッチング、積層、めっきといった製造工程から検査工程までを、具体的な図解によって、順を追って丁寧に説明した定本の第3版。「プリント配線板とは何か」からはじまり、「最新の技術動向」までを紹介した完全版。

高木 清  著者プロフィール

(たかぎ きよし)
1932年生まれ、1955年、横浜国立大学工学部卒業。同年、富士通信機製造(株)(現、富士通(株))入社。電子材料、多層プリント配線板技術の研究開発に従事。1989年、古河電気工業(株)、旭電化工業(株)(現、ADEKA)の顧問、1994年、高木技術士事務所を開設。プリント配線板関連技術のコンサルタントとして現在に至る。
1971年、技術士(電気電子部門) 登録。この間、(社)プリント回路学会(現、エレクトロニクス実装学会)理事を歴任。
平成22年度(社)エレクトロニクス実装学会 学会賞受賞。
現在、よこはま高度実装コンソーシアム理事、NPO法人サーキットネットワーク理事、(社)化学工学会エレクトロニクス部会幹事。
著書:「多層プリント配線板製造技術」1993年、「ビルドアップ多層プリント配線板技術」2000年。
共著:「プリント回路技術用語辞典」1999年(現在、第3版<2010年>)、「入門 プリント基板の回路設計ノート」2009年、「プリント板と実装技術・キーテーマ&キーワードのすべて」2005年(以上、いずれも、日刊工業新聞社刊)。

目次

まえがき
第3版へのまえがき

第1章 プリント配線板の概要と実装との関係
     1.1 プリント配線板とは何か
―電子機器の実装の歴史を見るとプリント配線板がわかる―
1.2 プリント配線板の種類と構造
1.3 プリント配線板の材料
1.4 電子部品の実装と実装階層
第2章 プリント配線板の分類と構造および製造工程
2.1 プリント配線板の構造と分類
2.2 プリント配線板の導体の接続とパターン形状
   2.2.1 XY方向の接続方法
   2.2.2 Z方向の接続方法
   2.2.3 プリント配線板における接続
2.3 片面プリント配線板(1層板)
2.4 両面プリント配線板(2層板)
2.5 多層プリント配線板
   2.5.1 めっきスルーホール多層プリント配線板
   2.5.2 めっき法によるビルドアップ多層プリント配線板
   2.5.3 導電性ペーストによる接続ビルドアッププリント配線板
   2.5.4 一括積層プリント配線板
2.6 フレキシブルプリント配線板
   2.6.1 フレキシブルプリント配線板
   2.6.2 フレクスリジッドプリント配線板 37
   2.6.3 金属コアプリント配線板と金属ベースプリント配線板 38
2.7 めっきスルーホールプリント配線板の製造プロセス 39
第3章 プリント配線板のパターンの設計と製造設計
3.1 電子機器の性能とプリント配線板の仕様
3.2 部品についての情報
   3.2.1 半導体デバイスの種類とその外形寸法、端子位置、
リード端子のI/Oピン数、端子ピッチ
   3.2.2 ディスクリート部品の種類とその外形寸法と
I/Oピンの位置と形状
   3.2.3 部品の実装方法
3.3 プリント配線板の仕様の決定
   3.3.1 プリント配線板の特性
   3.3.2 プリント配線板の仕様とプロセスの選択
   3.3.3 プリント配線板の基板材料
   3.3.4 プリント配線板の表面処理
3.4 製造に関する設定
3.5 プリント配線板の設計情報作成
   3.5.1 CADシステムによるプリント配線板の設計
   3.5.2 CAMシステムによる製造情報の作成
第4章 多層プリント配線板の電気特性と高密度化の動き
4.1 電気特性
   4.1.1 導体抵抗
   4.1.2 絶縁抵抗
   4.1.3 特性インピーダンス
   4.1.4 表皮効果
   4.1.5 伝搬速度と絶縁材料
   4.1.6 クロストーク
   4.1.7 その他の特性
4.2 高密度化の動き
第5章 アートワーク
5.1 アートワークの工程
5.2 マスクフィルム材料

第6章 内層作成
6.1 前処理
6.2 感光レジスト層の形成
6.3 露光
6.4 現像
6.5 エッチング
6.6 剥離
6.7 検査
6.8 直接描画法(Direct Imaging Method)
第7章 多層積層
7.1 積層のプロセス
7.2 基準穴加工
7.3 積層前処理
7.4 積層編成と積層プレス
7.5 接着シート
7.6 積層プレス加工
7.7 積層後の後処理(編成の解体と基準穴あけ、外形加工)
7.8 検査

第8章 穴加工
8.1 導体パターンを接続する穴
8.2 穴あけデータ
8.3 穴あけプロセス
   8.3.1 基準穴あけ
   8.3.2 スタックの構成
   8.3.3 穴加工とその装置とドリル
   8.3.4 穴の品質
   8.3.5 レーザーによる穴あけ
   8.3.6 後加工
8.4 検査
第9章 プリント配線板のめっきとデスミア処理・無電解銅めっき
9.1 プリント配線板に用いられる接続のめっきと表面処理
   9.1.1 導体層間接続のめっきと導体層のめっき
   9.1.2 表面処理としてのめっき
9.2 無電解銅めっきの下地処理
9.3 デスミアと樹脂表面の処理
9.4 無電解銅めっきの工程
   9.4.1 コンディショニングとマイクロエッチング
   9.4.2 キャタライジングとアクセラレーティング
   9.4.3 無電解銅めっき
第10章 電解銅めっきと外層作成
10.1 電解銅めっきと外層形成とを組み合わせたプロセス
10.2 電解銅めっき
   10.2.1 めっきの基礎
   10.2.2 電解銅めっき
10.3 サブトラクティブ法
   10.3.1 パネルめっき法
   10.3.2 パターンめっき法
10.4 パネルめっき法とパターンめっき法の比較
10.5 アディティブ法
   10.5.1 フルアディティブ法
   10.5.2 セミアディティブ法
10.6 検査
第11章  ソルダーレジスト
11.1 ソルダーレジストとは
   11.1.1 ソルダーレジストの役割
   11.1.2 ソルダーレジストの特性
   11.1.3 ソルダーレジストの形成法
11.2 レジストの種類と特性
   11.2.1 液状ソルダーレジスト
   11.2.2 ドライフィルムソルダーレジスト
11.3 ソルダーレジストの工程
第12章 最終仕上げ加工
12.1 最終仕上げの工程
12.2 表面処理
   12.2.1 接続用はんだの表面処理法
   12.2.2 接続用のめっき
   12.2.3 バンプの形成
12.3 機械加工
12.4 最終洗浄
第13章  完成品検査と品質保証
13.1 完成品検査
13.2 プリント配線板の品質保証
   13.2.1 保証すべき品質
   13.2.2 プリント配線板の品質保証体系と履歴管理
   13.2.3 プリント配線板の検査の体系
13.3 多層プリント配線板の信頼性
   13.3.1 内在する欠陥
   13.3.2 テストパターン
   13.3.3 プリント配線板にかかるストレスと環境試験
   13.3.4 故障の解析
   13.3.5 絶縁の信頼性
第14章  プリント配線板の絶縁材料
14.1 リジッド用銅張積層板
   14.1.1 リジッドプリント配線板用銅張積層板の特性
   14.1.2 銅張積層板の製造工程
   14.1.3 積層板用樹脂
   14.1.4 銅箔
   14.1.5 基材
   14.1.6 銅張積層板の種類
   14.1.7 銅張積層板の必要特性
14.2 ビルドアッププリント配線板用材料
   14.2.1 樹脂付き銅箔
   14.2.2 銅箔/プリプレグ
   14.2.3 熱硬化性樹脂
   14.2.4 そのほかの材料
14.3 フレキシブルプリント配線板用材料
   14.3.1 片面銅張ポリイミドフィルム
第15章  プリント配線板を製造するためのプロセス
15.1 ビルドアッププリント配線板を製造するプロセス
15.2 めっき法によるビルドアッププロセス
   15.2.1 樹脂付き銅箔を用いるプロセス
   15.2.2 銅箔とプリプレグを用いるプロセス
   15.2.3 熱硬化性樹脂を用いるプロセス
   15.2.4 その他のめっき法によるビルドアップ方式
15.3 導電性ペースト接続によるビルドアッププロセス
   15.3.1 ALIVH法
   15.3.2 B2it法
15.4 一括積層法
   15.4.1 めっき法による接続
   15.4.2 導電性ペーストによる接続
   15.4.3 溶融金属による接続
第16章 進展したプリント配線板の材料・プロセス技術
16.1 ガラス布の改善
16.2 高密度化に対応したセミアディティブ法
16.3 スタックビアとフィルドビア
16.4 コアレス基板とフィルドスルービア
16.5 平滑面への接着
第17章 今後の電子実装とプリント配線板
17.1 システム・イン・パッケージ
17.2 チップのスタック実装と貫通電極接続
17.3 受動部品の埋め込み基板
17.4 能動部品の内蔵基板
17.5 光・電気混載配線板
17.6 プリンタブルエレクトロニクス
17.7 今後の実装のブレークスルーになると思われる技術
17.8 これからの実装

索引

はじめに

まえがき

 プリント配線板は電子コンポーネントの1つとして、ますます重要な役割を担っています。どんな小型の電子機器でも、プリント配線板を用いずに作られたものはありません。プリント配線板は、1900年頃より電子機器の部品間の接続を合理的に行うものとして考えられてきました。現在のような片面プリント配線板として用いられたのは1936年のころで、これがプリント配線板の原形です。その後、電子部品が真空管からトランジスタ、IC、LSIへと高機能、高集積化するに従い、プリント配線板も片面板より両面板へ、そして多層板へと高度化し、そのうえ、より高度の電気特性が要求されるようになってきました。
 本書は、プリント配線板がどのように作られるのだろうか、どんな材料が使われるのだろうかを、プリント配線板の製造実務に携わる入門者の方がたに理解いただけるようにまとめたものです。「プリント配線板とはどういうものか」ということからはじめ、めっきスルーホールによる多層プリント配線板を中心に、CAD設計からプリント配線板完成品検査まで、一連の製造工程の順を追ってやさしく、図解・解説しました。
 プリント配線板はコンピュータを用いた設計に始まり、絶縁材料の選択を行ったうえで、エッチング、積層、穴あけ、めっきなどの数多くのプロセス要素を組み合わせた工程を経て作られます。その製造プロセスも、最近ではビルドアップ法などへと発展してきましたので、随所でこれらについても説明し、最新の技術を把握していただけるように工夫しました。
 本書にて、プリント配線板についての理解がいただけましたら筆者として大変な喜びとするところです。

2003年5月
髙木 清 




第3版へのまえがき

 本書は2003年に上梓し、2007年の改版を行いましたが、引き続き多く方のご支持で増刷を重ねてきました。誠の有り難いことと感謝しております。
 しかし、プリント配線板についての基礎的なことを解説した中にも、技術の外部的な変化、プリント配線板の中における変化が少しずつ進んできております。これらを盛り込んだ解説の必要性を感じ、ここに第3版を上梓することにしました。
 プリント配線板プロセスは相当に成熟したものです。基礎的なことには大きな変化はないのですが、年々高密度化、高速化が進み、それに対応する生産技術も進展しております。そこには地道な努力で開発が行われております。このような新しい開発技術、実用化技術を紹介し、最近の動きが理解できるよう記述しました。また、プリント配線板の配線と部品の接続が電子回路の実装の中で重要な位置を占めており、機器の信頼性を大きく左右します。配線の高密度化などによる影響についても考え、電子実装システムの中でプリント配線板の役割、重要性を認識して頂きたいと思っております。
 記述についても、よりわかりやすく正確な表現とすることを心がけました。
 本書がより皆様の理解を深め、お役に立つことを願っております。

 2011年4月
髙木 清

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