プリント基板 (PCB) は、さまざまな電子製品および関連製品で広く使用されている基本的な電子部品です。 PCB は PWB (Printed Wire Board) と呼ばれることもあります。以前は香港や日本に多くありましたが、今は少なくなりました（実際には、PCBとPWBは異なります）。欧米の国や地域では一般的にPCBと呼ばれています。東洋では国や地域によって呼び名が異なります。たとえば、中国本土では一般にプリント基板（以前はプリント基板と呼ばれていました）と呼ばれ、台湾では一般的にPCBと呼ばれます。回路基板は、日本では電子（回路）基板と呼ばれ、韓国では基板と呼ばれます。
PCB は電子部品のサポートであり、電子部品の電気接続のキャリアであり、主にサポートと相互接続を行います。純粋に外側から見ると、回路基板の外層は主に金、銀、薄赤の 3 色で構成されています。価格で分類すると、ゴールドが最も高価、次にシルバー、ライトレッドが最も安価です。しかし、基板内の配線は主に純銅、つまり裸銅が使われています。
PCBにはまだ多くの貴金属が残っていると言われています。各スマートフォンには平均して金 0.05g、銀 0.26g、銅 12.6g が含まれていると報告されています。ラップトップの金含有量は携帯電話の 10 倍です。
電子部品の支持体として、PCB では表面に部品をはんだ付けする必要があり、はんだ付けのために銅層の一部を露出させる必要があります。これらの露出した銅層はパッドと呼ばれます。パッドは通常、面積が小さい長方形または円形です。したがって、ソルダーマスクが塗装された後は、パッド上の銅のみが空気にさらされます。
PCB に使用されている銅は酸化しやすいです。パッド上の銅が酸化すると、はんだ付けが困難になるだけでなく、抵抗率が大幅に上昇し、最終製品の性能に重大な影響を及ぼします。そのため、パッドは不活性金属である金でメッキされたり、化学処理により表面が銀の層で覆われたり、特殊な化学膜を使用して銅層を覆い、パッドが空気と接触するのを防ぎます。酸化を防止しパッドを保護することで、その後のはんだ付け工程での歩留まりを確保します。
1. PCB銅張積層板
銅張積層板とは、ガラス繊維クロスなどの補強材の片面または両面に銅箔を樹脂を含浸させ、加熱プレスして板状にしたものです。
ガラス繊維クロスベースの銅張積層板を例に挙げます。主な原材料は銅箔、ガラス繊維クロス、エポキシ樹脂で、それぞれ製品原価の約32％、29％、26％を占めます。
基板工場
銅張積層板はプリント回路基板の基本材料であり、プリント回路基板は回路の相互接続を実現するためにほとんどの電子製品にとって不可欠な主要コンポーネントです。技術の継続的な改善により、近年、いくつかの特殊な電子銅張積層板が使用できるようになりました。プリント電子部品を直接製造します。プリント基板に使用される導体は、一般に薄い箔状の精製銅、つまり狭義の銅箔で構成されています。
2. PCB浸漬金回路基板
金と銅が直接接触すると、電子の移動と拡散という物理的反応（電位差の関係）が生じるため、バリア層として「ニッケル」の層を電気めっきし、その上に金を電気めっきする必要があります。ニッケルの上部にあるため、一般に電気めっき金と呼ばれますが、実際の名前は「電気めっきニッケル金」と呼ぶべきです。
ハードゴールドとソフトゴールドの違いは、メッキされる最後の金層の組成です。金メッキの場合、純金または合金を電気メッキすることができます。純金は硬度が比較的柔らかいため、「柔らかい金」とも呼ばれます。 「金」は「アルミニウム」と良好な合金を形成することができるため、COB はアルミニウム線を製造する際にこの純金層の厚さを特に必要とします。また、金ニッケル合金や金コバルト合金に電気めっきをすると、純金よりも硬くなるため、「硬質金」とも呼ばれます。
基板工場
金メッキ層は、回路基板のコンポーネント パッド、ゴールド フィンガー、コネクタの破片に広く使用されています。最も広く使用されている携帯電話回路基板のマザーボードは、ほとんどが金メッキ基板、浸漬金基板、コンピュータのマザーボード、オーディオおよび小型デジタル回路基板は通常、金メッキ基板ではありません。
ゴールドは本物のゴールドです。たとえ非常に薄い層しかめっきされていないとしても、すでに回路基板のコストの 10% 近くを占めています。メッキ層として金を使用するのは、溶接を容易にするためと、腐食を防ぐためです。数年使用したメモリースティックのゴールドフィンガーも以前と変わらずちらつきます。銅、アルミニウム、鉄を使用すると、すぐに錆びてスクラップの山になります。また、金メッキ板はコストが比較的高く、溶接強度も弱い。無電解ニッケルメッキ処理を採用しているため、ディスクが黒くなる問題が発生しやすいです。ニッケル層は時間の経過とともに酸化するため、長期信頼性にも問題があります。
3. PCB浸漬銀回路基板
イマージョン シルバーはイマージョン ゴールドよりも安価です。 PCB に接続機能要件があり、コストを削減する必要がある場合は、イマージョン シルバーが適しています。 Immersion Silver の良好な平坦性と接触性を考慮すると、Immersion Silver プロセスを選択する必要があります。
イマージョンシルバーは、通信製品、自動車、コンピュータ周辺機器に多くの用途があり、高速信号設計にも用途があります。 Immersion Silver は他の表面処理にはない優れた電気特性を備えているため、高周波信号にも使用できます。 EMS では、組み立てが簡単で検査性が高い浸漬銀法を使用することを推奨しています。しかし、変色やはんだ接合部のボイドなどの欠陥により、浸漬銀の成長は遅れています (減少はしていません)。
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プリント回路基板は集積電子部品の接続キャリアとして使用され、回路基板の品質はインテリジェント電子機器の性能に直接影響します。中でもプリント基板のめっき品質は特に重要です。電気めっきは、回路基板の保護、はんだ付け性、導電性、耐摩耗性を向上させることができます。プリント基板の製造プロセスにおいて、電気めっきは重要なステップです。電気めっきの品質は、プロセス全体の成功または失敗と回路基板の性能に関係します。
PCBの主な電気めっきプロセスは、銅めっき、錫めっき、ニッケルめっき、金めっきなどです。銅電気めっきは、回路基板の電気的相互接続のための基本的なめっきです。錫電気めっきは、パターン加工における防食層として高精度回路の製造に必要な条件です。ニッケル電気めっきは、銅と金の相互透析を防ぐために回路基板上にニッケルバリア層を電気めっきすることです。金の電気メッキはニッケル表面の不動態化を防ぎ、はんだ付けの性能と回路基板の耐食性を満たします。