pro-ban

製品情報

16層基板

Sunday September 20 2026

16層プリント基板(PCB)は、複雑なシステム統合における重要な技術基盤となっています。その設計と製造には、精密な層間制御と信号完全性管理が不可欠です。これらの多層基板は、精密な積層構造によって、高密度配線要件と信号完全性要件を完璧に両立させています。

図片5.jpg

16層プリント基板の典型的な積層構造

構成1:高速信号最適化(8S4P4G)

L1: 信号(TOP) L2: GND L3: 信号 L4: 信号

L5: PWR1 L6: GND L7: 信号 L8: 信号

L9: PWR2 L10:GND L11:信号 L12:信号

L13:PWR3 L14:GND L15:信号 L16:GND(BOT)

利点:

  • 各信号層には隣接する参照面がある
  • 分割された電源プレーンにより、複数の電圧ドメインが可能になります。
  • 56Gbps以上の高速シリアルリンクに適しています

構成2:混合信号処理タイプ

L1: RF信号 L2: GND L3: アナログ L4: 電源

L5: デジタル L6: GND L7: デジタル L8: PWR

L9: デジタル L10: GND L11: デジタル L12: PWR

L13:アナログ L14:GND L15:RF L16:GND

特徴:

  • 周辺シールドを備えたRF回路およびアナログ回路
  • 内部層におけるデジタル信号ルーティング
  • 医療画像機器に最適

構成3:高出力アプリケーションタイプ

(厚さ2オンスの銅製電源層と専用の熱伝導層を含む)

要点:

  • 厚さ3オンスの銅製パワー層
  • 埋め込み型金属コア熱伝導層
  • EVインバーター向けに設計されています

専門家の推奨事項:積層構成を選択する際には、3D電磁界シミュレーションを実施してください。設計検証には、Ansys HFSSまたはCST Studio Suiteの使用をお勧めします。

16層基板の設計と製造

重要材料技術と厚さ制御

1. 高級素材の選定

材質の種類

標準モデル

Dk@10GHz

Df@10GHz

アプリケーション

高速FR4

メグトロン6

3.7

0.002

112G SerDes

低損失材料

RO4835

3.5

0.003

ミリ波レーダー

高Tg材料

IT-180A

4.3

0.012

自動車用電子機器

2. 厚さ制御システム

基板厚1.6mmの例:

  • 信号層銅:1オンス(35μm)
  • 電力層銅:2オンス(70μm)
  • 誘電体厚さ:0.1mm(4mil)
  • プリプレグ:1080タイプ
  • インピーダンス制御層:0.2mm(8mil)

計算式:
総厚 = Σ(銅層の厚さ) + Σ(誘電体層の厚さ) + ソルダーマスクの厚さ

図片6.jpg

高度な製造プロセスフロー

  • レーザー穴あけ技術:
  • CO2レーザー:100μmを超える穴
  • UVレーザー:<100μmのマイクロビア
  • アスペクト比による視覚情報:1:0.8
  • パルスめっきプロセス:
  • 穴の銅厚:25μm以上
  • 表面銅の均一性:±3μm
  • 裏面穴あけ精度:±50μm
  • 重要な積層パラメータ:
  • 温度:180±5℃
  • 圧力:350PSI
  • 所要時間:90分
  • 真空度:<50mbar

品質検査基準:

  • IPC-6012B クラス3
  • IPC-A-600G
  • 100%飛行プローブテスト
  • 3D X線検査

信号完全性設計

  • インピーダンス制御の3つの要素:
  • 線幅許容誤差 ±10%
  • 誘電体厚さ公差±7%
  • 銅の厚さ公差±1μm
  • 電力インテグリティ設計:
  • 平面容量>500pF/in²
  • デカップリングコンデンサの配置:
    • 0.1μF@0402(BGAあたり)
    • 電圧ドメインあたり10μF@0603
  • EMC最適化戦略:
  • エッジシールドビア:<λ/20間隔
  • 絶縁スロット:幅>50ミル
  • サンドイッチ構造の地盤

事例研究:16層基板を使用した5G基地局AAUは、挿入損失を32%低減、熱性能を28%向上、MTBF(平均故障間隔)を10万時間達成した。

推奨される専門製造サービス

TUOGEEは、高品質な16層基板のターンキーソリューションを提供しています。
✅最大32層のカスタムスタックアップ
✅ ±5%のインピーダンス制御
✅ 100μmレーザーブラインドビア
✅ 3Dプリントによる迅速なプロトタイプ作成
✅ SI/PIシミュレーションサービス全般

よくある質問のハイライト

Q:16層基板設計において、コストと性能のバランスをどのように取るべきか?
A:推奨される「4+8+4」ハイブリッドラミネーション:高速材料層4層とFR4層8層により、重要な信号層の性能を維持しながらコストを15%削減します。

Q:16層基板における熱問題をどのように解決すればよいでしょうか?
A:効果的な解決策が3つあります。

  1. 局所冷却用の埋め込み式銅ブロック
  2. 熱ビアアレイ
  3. 金属芯複合材料

Q:16層基板の量産における一般的な欠陥は何ですか?
A:主な重点分野:

  • 層間のずれ
  • ビア内の銅の亀裂
  • 誘電体層中の空隙
  • 表面仕上げが不均一

16層基板の応用例

16層プリント基板は、精密な積層構造により高密度配線のニーズと信号完全性要件を完璧に両立させ、以下のような幅広い用途で利用されています。

  1. 5G通信インフラ:ミリ波伝送とMassive MIMO技術をサポートする基地局設備
  2. 高性能コンピューティング:AIサーバーおよびスーパーコンピューター向けプロセッサ相互接続
  3. 医用画像機器:CT、MRI、その他の高度な医療機器用の制御システム
  4. 航空宇宙エレクトロニクス:衛星通信および飛行制御システム向けの信頼性の高いソリューション
  5. 車載エレクトロニクス:自動運転およびスマートコックピットシステム向けドメインコントローラ

代表的な技術パラメータ:

  • 基板の厚さ:1.6~2.4mm(カスタマイズ可能)
  • 最小線幅/線間隔:3/3mil(0.075/0.075mm)
  • 最小開口径:0.15mm(レーザー加工)
  • 層間位置合わせ許容誤差:±25μm
  • インピーダンス制御精度:±7%

関連

sd1
WhatsApp
sd2
メール