回路基板は何をするものなのか？

回路基板を構成する部品やコンポーネントは数多くある。この記事では、プリント回路基板の部品と機能について説明する。また、回路基板のレイアウトについても取り上げます。これらの部品やコンポーネントの基本的な理解ができれば、回路基板がどのように機能するかをより理解することができます。ご不明な点がございましたら、ご遠慮なくお問い合わせください！私たちのフレンドリーなスタッフがいつでもご質問にお答えします！この記事が皆様のお役に立てれば幸いです！

プリント基板

プリント回路基板は、携帯電話からコンピューターまで、ほとんどの電子機器の基幹部分である。これらの回路基板は、導電性経路を挟んだ金属層でできている。通常、別々にエッチングされた層が積層され、パターンが形成される。プリント回路基板にはトレースも含まれており、これは基板内を信号が移動し、異なる部品間で情報を伝達する経路である。

これらの層は、プロッターと呼ばれる特殊な装置を使用して作成されます。この機械は、プリント基板の写真フィルムを作成し、正確なディテールと高品質の印刷を達成することができます。プロッターは、PCB上のさまざまな層に似たインクを印刷する。基板は通常、グラスファイバーかエポキシ樹脂でできている。次に、パネルの片面または両面に銅を接着します。これが終わると、感光性フィルムがパネルに追加される。

機能

回路基板は、特定の機能を完成させるために協働するさまざまな部品でできている。主な部品は、コンデンサ、抵抗器、トランジスタである。これらの部品は、電流が高い電圧から低い電圧に流れるようにし、電化製品が適切な量の電力を受け取るようにします。

コンポーネント

回路基板で最も重要な部品のひとつがトランスだ。電圧を変えることで電気エネルギーを変換し、回路を機能させます。これらのデバイスにはさまざまな構成があり、専門の回路設計者は回路を設計する際に電圧変換のプロセスを考慮することがよくあります。トランスは通常、一連のコイルに囲まれた金属コアで構成されています。これらのコイルの1つは2次コイルとして知られ、もう1つは1次コイルです。

その他のPCB部品には、スイッチやリレーがある。これらのデバイスは、電力を調整し、オン・オフするために使用される。半導体スイッチの一種にシリコン制御整流器（SCR）があり、小さな入力で大電力を制御できます。コンデンサーや抵抗器などの受動素子もPCBに搭載されている。

レイアウト

回路基板のレイアウトは、PCB設計の重要な部分である。これは、基板上のさまざまな部品や穴の配置を決定する複雑なプロセスです。回路基板には、産業用や民生用などさまざまな種類があります。これらのタイプの回路基板はほとんど類似していますが、PCBレイアウト設計者は、各技術に固有の要件と基板が使用される環境を考慮する必要があります。

電磁両立性

電磁両立性（EMC）は、電子回路を設計する際に重要な概念である。回路内の信号に干渉する電磁ノイズの問題を扱う。EMCは完成品に大きな影響を与える可能性があるため、設計の初期段階で考慮することが不可欠です。適切なPCB設計により、EMC問題を回避し、システムの機能性を確保することができます。

回路基板は、電磁干渉による機能への影響を防ぐため、EMC規格とガイドラインに準拠する必要があります。最も一般的なEMC問題は、不適切に設計された回路に起因します。その結果、互換性のない信号が互いに干渉し、回路基板が故障する原因となります。これは、EMC設計の原則に従うことで回避することができ、回路設計に概説する必要があります。

耐久性

PCBの耐久性は、特にPCBが過酷な環境にさらされる場合、電子設計において重要な考慮事項です。例えば、産業用PCBは頑丈で耐久性が必要な場合があります。また、高温に耐える必要がある場合もあります。また、産業用PCBには、スルーホール技術のような特殊な組立工程が必要になることもあります。産業用PCBは、電動ドリルやプレスなどの機器の電源として使用されることが多い。その他の用途としては、DC-ACパワーインバータや太陽光発電コージェネレーション機器などがあります。

PCBの耐久性は、受動部品やデバイスを組み込むことで向上させることができます。パルス耐久性は、受動素子や能動素子を選択する際に考慮すべき最も重要なパラメータの一つである。これは、最大消費電力とパルスサージ後に発生する抵抗変化を決定するのに役立ちます。また、パルス回路の実用性を判断する際にも役立ちます。回路基板の耐久性を向上させるために、薄膜抵抗器をPCB表面に作製したり、PCBに埋め込んだりすることができます。一例として、FR-4ラミネート上のニッケル-リン合金があります。これはシート抵抗が25 O/sqである。

安全性

回路基板は、あらゆる電子機器の重要な部品である。回路基板に不具合が生じると、機器が正常に機能しなくなったり、完全に故障したりすることさえある。消費者市場の要求が高まっているため、エンジニアはより小さく、より効率的で、フレキシブルな回路基板の設計に取り組んでいる。さらに、市場投入までの厳しい期限を守らなければなりません。そのため、設計にミスが生じ、製品の評判を損なう可能性があります。

職場が安全であり、従業員が適切な訓練を受けることが極めて重要である。PCBへの暴露は、目や皮膚の炎症、呼吸器の炎症など、深刻な健康被害をもたらす可能性がある。従業員は、防毒マスクや手袋などの保護服を着用すべきである。また、EPAのガイドラインに従って、有害化学物質を適切に保管・廃棄しなければならない。