プリント基板製造はHitech Circuitsの中核事業です。深圳の工場では10の板ファミリーを生産しており、 その限界値は形容詞ではなく数値で公開しています。リジッド1〜38層、ライン／スペース0.06 mm、 レーザー穴0.1 mm、アスペクト比15:1、外層銅厚20 oz、最大パネルサイズ580 × 1900 mm。
工場で製造している板
- リジッド／多層基板 — FR-4、高Tg FR-4、ハロゲンフリー、CEM1、FR-1で1〜38層。小さな試作パネルから 580 × 1900 mmの量産用ツールまで対応します。
- HDI基板 — 1+N+1、2+N+2、1+1+N+1+1、3+N+3のスタックアップ。レーザーマイクロビアとELIC技術を 使います。
- フレックス／リジッドフレックス — Kapton、PI、PETで1〜12層。FR-4のリジッド部と接着し、 ライン／スペース0.05 mm、PI・PET・FR-4・ステンレスの補強板に対応します。
- メタルコア基板 — アルミ、銅、COBのMCPCB構成。5 × 5 mmから1900 × 480 mmまで、銅厚18〜240 µmで LED、電源、放熱設計を支えます。
- セラミック基板 — 96 %／98 %アルミナ、窒化アルミ、酸化ベリリウム。薄膜、厚膜、直接銅接合（DCB）の 各プロセスで、−55 °Cから850 °Cまでの設計に対応します。
- 厚銅・高周波・短納期 — 外層20 ozまでの銅、Rogers・Arlon・Taconic・Nelco基材でインピーダンス ±10 %、試作は1〜3日で出荷します。
見積りを左右する4つのポイント
設計リスクの大半は4点で決まります。層数と最小線幅、銅厚、インピーダンス公差、そして顧客側の承認に 必要な書類です。いずれも見積り前にDFM・DFA・DFTで確認するため、スタックアップ、パネル割り、 クリアランスの問題は修正が安価な段階で見つかります。
表面処理はスタックアップと同時に確定します。HASL、鉛フリーHASL、ENIG、ENEPIG、置換銀、置換スズ、 フラッシュ金、金張り、OSP、カーボンインク、剥離可能マスクはすべて社内で処理し、工程限界値の全体は PCB製造の対応能力ページにまとめています。
基板がそのまま実装・ボックスビルドへ進む場合、製造・部品調達・実装を1つの注文として見積る方法は 中国でのPCB実装ページで説明しています。
すべての限界を満たしても組み合わせで外れる場合
対応能力表は行ごとに読むものですが、すべての行に収まっていても、組み合わせが工程ウィンドウを 外れることがあります。ラインが開き、閉じるのは一組の特性であり、単独の特性ではありません。そして 次の組が、レビューから最もよく戻ってくる論点です。
- 厚銅上の微細配線。 エッチングは配線の上面と側面から同時に銅を削るため、層が厚いほど仕上がり 幅は原稿から離れます。薄い銅箔では日常的な線幅が、厚い層では特別な仕事になり、両方を限界値で 要求すると基板は標準ウィンドウの内側ではなく外側に出ます。
- 最も厚い基板に最も小さい穴。 アスペクト比は寸法ではなく割り算です。仕上がり径を半分にすると 同じ板厚で比は二倍になり、ある点を超えるとめっき液が穴の中で入れ替わりにくくなって壁のめっきが 不均一になります。最小穴の要求と厚いパネルの要求は、二つではなく一つの判断です。
- 薄い基板に大きな外形。 薄いパネルはエッチング、めっき、プレスで反り、外形が大きいほど平坦度 の数値が動きます。そのため大きく薄い基板は、特性より先に平坦度で判断されます。
- 厚い表面銅の下のレーザー穴。 レーザーは狙った内層パッドで止まるため、その銅が厚いほど、また めっきが厚いほど着地の余裕は小さくなり、 HDI のドリル条件を合わせる幅が増えます。
- プレス工程ごとに変わるインピーダンス目標。 積層のたびに誘電体厚は公差の範囲に収まり、 インピーダンスクーポンはその後でしか測れません。プレス回数の多いスタックアップほど目標がずれる 機会が増えるため、インピーダンス制御の設計はスタックアップ段階で決め、完成したパネルで直すことは しません。
- 一枚のパネルに複数の表面処理。 金張り端部、はんだ付け面、カーボンインクの接点は、一つの外形に 三つの工程を持つことになります。それぞれがマスキング、槽、硬化を加えるため、基板は「余分な工程が 付いた一つのルート」ではなく、必要なルートの合計として見積られます。
そのため見積りは、各行の最も有利な数値ではなく、引き合いの中で最も厳しい組に対して書かれます。 どの寸法が固定でどれが動かせるかを示すほうが、各行の限界値を並べるより役に立ちます。組の片側を 緩めるほうが、工程に両方を守らせるより安く済むからです。公開している PCB製造の対応能力ページは行を一つずつ示しており、レビューがそれを組み直します。
ベアボードと実装を1工場で
製造は仕事の半分にすぎません。SMT 4ラインは1日600万個を01005・0201パッケージ、4 mil（0.1 mm）ピッチ まで搭載し、DIP 3ラインは1日160万点のスルーホール部品を処理します。BGAリワーク、リボール、X線検査は 目視できない接合部をカバーします。ケーブル／ハーネス組立とボックスビルドも同じ建物で行うため、製品は 基板とバラ部品ではなく完成ユニットとして出荷できます。
すべての板種にひとつの品質システム
基盤はISO 9001:2015で、自動車向けと医療向けにはIATF 16949:2016とISO 13485:2016を重ね、ISO 14001と ISO 45001も並行して運用しています。基板はIPC-6012BとIPC-A-600Hに準拠して製造し、ULはファイル E354070で認定、RoHSにも適合しています。発行済み証明書のスキャンは 認証ページで公開しています。
11の板ファミリーの選び方
基板は「設計が何に耐えるか」で決まり、ファミリーはそこから導かれます。これらのページは順番に読む カタログではありません。
- 曲げや折りたたみが必要な基板はフレックス／リジッドフレックスへ。 曲げ半径と補強板の配置が、層数ではなくスタックアップを決めます。
- 面積より密度が必要な設計は、ファインピッチパッケージ下の引き出し配線が標準パネルで対応できる 層に収まらなくなった時点でHDIへ移ります。
- 基板を通して熱を逃がす場合はメタルコアか セラミック、銅に電流を流す場合は厚銅へ。どちらも温度や電流の 数値から決まるもので、基材の好みで選ぶものではありません。
- 周波数と周囲温度は、機械的な検討より先に基材の候補を絞ります。高周波やセラミックの相談で スタックアップを最初に確認するのはそのためです。
- 2層では足りなくなった設計は、層数を増やすためではなく接続密度のために 多層へ進みます。
11ページすべてが材料別のファミリーというわけではありません。両面基板のページは最も単純な2層の接続を 説明し、厚銅の設計ガイドは製品ではなく手法の文書です。どのファミリーも同じラインで造るため、別の ファミリーへ移っても取引先は変わりませんが、スタックアップ、ツール、価格は変わります。
試作ロットと量産ロットの分かれ目
同じGerberデータでも、数量によって2つの異なる原価ラインで見積られます。重要な違いは技術ではなく 構造にあります。
- パネル割りは一度払うか、基板ごとに払うか。 試作は標準パネルサイズに載ります。量産は顧客の外形に 合わせてパネル割りし、外形の外側で失う面積はそのロットの全パネルで支払うことになります。
- スタックアップは標準ライブラリから採るか、組むか。 標準のFR-4構成はそのままラインに載ります。 特注構成はまずプレスと断面観察を行い、その試作は発注に含まれます。
- 特殊基材はメーカーの包装単位で買う。 高周波やセラミックの注文は、パネルが使い切るかどうかに かかわらずメーカーの包装単位を抱えるため、少量では使わない材料の分も負担します。
- 品質書類はロット費用。 初品報告書（FAI）、断面観察、インピーダンス測定パターンはロットごとに 作るため、小ロットでは大きな比率、大ロットでは小さな比率になります。
したがって見積りは基板ではなくロットを価格化し、設計が変わっていなくても数量が動けば1枚あたりの 価格も動きます。
Gerber 一式と生産プログラムの間で起きること
注文が顧客のファイルからいきなりドリルに進むことはありません。まず前工程が原稿を工具とプログラムに 変え、製造見積りが尋ねる内容の多くはこの段階に属します。
- 原稿に回路網は入っていない。 Gerber 一式は銅の形を記述しますが、どの形が一つの回路なのかは 書かれていません。電気テストはネットリストからプログラムされるため、原稿だけから作った仕事は、 設計者が意図した接続ではなく、図が示す形状の間の導通を確認することになります。
- 処理される単位はパネルです。 捨て代、位置決め穴、フィデューシャル、外形のルート経路は基板では なくパネル側にあり、外形をどう並べるかで、一つの基板に必要なカット数とロットの扱い方が決まります。
- 原稿は描画の前に補正されます。 エッチング補正は描いた形を広げたり狭めたりして、仕上がり寸法を 図の指定どおりに着地させ、ソルダーマスクの開口はパッド間の橋を残すように広げ、シルクは印刷機が 保持できる線幅と照合します。ラインに載るフィルムは、届いたファイルそのものではありません。
- スタックアップは目標から逆算します。 インピーダンス制御は入力ではなく結果です。目標を生む 線幅と誘電体厚は積層材の物性から計算され、その答えは図に描かれたスタックアップと違うことが あります。インピーダンスの質問が見積り前、初品の後に来るのはこのためです。
- 質問は意図的に戻ってきます。 環状リング、穴と銅の距離、マスクの橋、テストポイントが図のまま では作れないとき、前工程は価格ではなくリストを返します。そのどれも、注文がまだファイルであるうちは 安く済みます。
これは配線の意図を変えるものではなく、その配線が現場で何になるかを決めるものです。ネットリスト、 スタックアップの意図、数量をそろえて届いたファイル一式は、前工程に尋ねることをほとんど残しません。 答えのない質問は、回答一件ではなくパネル一枚ごとに払うことになります。
お見積りの進め方
GerberデータまたはBOM（両方でも可）に、スタックアップ、数量、希望納期を添えてお送りください。データが 揃っていれば試作は1〜3日、中ロットは4〜10日で仕上がり、ステンシルは4時間以内にカットして出荷します。 量産はBOM確定後に日程を組みます。同じ板種を市場ごとに作り分けており、業界ごとの違いは 業界ページで確認できます。