インピーダンスコントロール（インピーダンス制御）

インピーダンスコントロールとは、高周波信号や高速デジタル信号が流れるプリント基板において、電気信号が伝わる配線パターン（伝送線路）の交流抵抗値（特性インピーダンス）が、全領域で一定の目標値（一般的には50Ωや差動100Ωなど）になるよう精密に設計・製造・制御することを指します。信号の周波数が高くなると、配線幅のわずかなゆらぎや、絶縁層（FR-4など）の厚みのばらつき、材料の比誘電率の変化によってインピーダンスが変動しやすくなります。線路の途中でインピーダンスが不連続になると、その変化点で電気信号の「反射」が発生し、信号波形が激しく乱れる原因になります。これが原因でデータ通信の読み込みエラーや、空間への不要輻射ノイズ（EMI）の増大を招くため、高速信号基板において極めて重要な管理項目です。アートワーク設計段階でシミュレーションを行い、製造工程でもパターン幅や層間厚みをμm（マイクロメートル）単位で厳格にコントロールする技術が求められます。

日東電気グループの小山工場では、5G通信機器やデータセンター向けデータ通信基板など、高度なインピーダンスコントロールが要求される多層基板の実装に対応しております。
アートワーク設計段階からのシミュレーションによる最適化と、基板製造時の精密な寸法管理を連動させ、仕様書通りの特性インピーダンスを高い信頼性で保証するEMS体制を確立しております。

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日東電気ならではのプリント基板設計・実装

当サイトを運営する日東電気では、これまでに数多くのプリント基板の設計・実装を行ってまいりました。日東電気だからこそ可能なプリント基板の設計・実装としては、下記のような特徴があげられます。

＞＞プリント基板とは？

＞＞プリント基板の種類一覧をご紹介！

プリント基板の設計・実装に関する圧倒的な実績

これまでに日東電気では、様々な業界のお客様に向けて、多種多様なプリント基板の設計・実装を行ってきました。プリント基板の種類としては、ガラスコンポジット基板のCEM-3、ガラスエポキシ基板のFR-4が実績の大半を占めますが、高機能特性を持つテフロン基板・セラミック基板も実績としてございます。また最近では余り出回りませんが、紙フェノール基板の実装も対応しております。

＞＞プリント基板の種類一覧をご紹介！

鉛フリーはんだ・共晶はんだ、どちらのはんだ付け工程にも対応

鉛フリーはんだと共晶はんだは、各々が異なる特徴を持ち、異なる用途に向いています。環境への影響を最小限に抑えたい場合や高温環境下での使用が求められる場合には、鉛フリーはんだが適しています。一方、使いやすさやはんだ付けの信頼性が重視される場合には、共晶はんだが優れた選択肢となります。

ただし鉛フリーはんだは、共晶はんだの2,3倍のコストがかかるとされており、また融点も高いため、製造コストは時間的にも費用的にもかかってしまいます。

当サイトを運営する日東電気では、様々なはんだ付けに対応しており、お客様のご要望に応じて最適なはんだ工程や基板実装方法のご提案を行っております。はんだ付けには大きなプロセスとして、

リフロー実装工程：表面実装(いわゆるSMT実装)
フローハンダ工程：ソルダーリング装置やハンダ付けロボットを用いる
マニュアルハンダ工程：人の手を介して行う

という3種類のはんだ工程がありますが、当社ではすべてのはんだ工程に問題なく対応しております。

＞＞鉛フリーはんだと共晶はんだの比較

鉛フリーはんだラインと共晶はんだラインにおける徹底したコンタミ防止

当社では鉛フリーはんだと共晶はんだ、どちらもラインを構築しておりますが、各ラインを別々に構築・管理しており、徹底したコンタミ防止対策を施しております。先述の通り、鉛フリーはんだは、RoHS規制によって開発が進められたはんだです。そのため、一定以上の鉛を含まないようにする必要があり、生産ラインにおいても対策が必要となります。共晶はんだと鉛フリーはんだを同じラインで実装すると、どうしてもコンタミが発生しかねません。

しかし当社では、共晶はんだは共晶はんだ専用のラインで基板実装を行っており、ライン単位で徹底したコンタミ防止対策を取っております。

現在は鉛フリーはんだを選択する電子機器も多くなっていますが、当社では現在でも共晶はんだのご依頼を多くいただいております。

＞＞共晶はんだ実装で必要不可欠なコンタミ防止対策

混載実装への対応力

現在は電子機器も高機能化されており、その数量も増えていることから、生産性や低コストを重要視され、特に量産工程では表面実装が多く採用されています。一方で挿入実装は信頼性が高くストレス耐性も高い用途で必要とされます。

この両方を兼ね備えたのが、混載実装です。混載実装は、同一基板上でスルーホール（IMT、DIP）実装と表面（SMT）実装の両方を実施する実装方法です。表面実装と挿入実装では、実装できる部品が異なるため、多様な部品の実装が求められる場合に混載実装が使用されます。表面実装と挿入実装のどちらも必要な混載実装は、信頼性が高くストレス耐性も必要な製品を、なるべくコストを抑えつつ量産が必要な製品に採用されます。

そして当サイトを運営する日東電気は、混載実装の実績を数多く有しており、また混載実装の前工程であるアートワーク設計から、後工程の筐体設計・製造まで、ワンストップで対応しております。

＞＞混載実装とは？

リスクを徹底的に排除するVE提案

お客様が不安に思われる防水や火災などの機能面のリスクを徹底的に排除するためのVE提案や対策についても積極的にご提案を行い、エラーが生じない、万が一生じてもすぐにエラー発見できるEMS生産体制を構築いたします。UL規格、IEC規格、EMC規格、PSEマーク、S-JET認証、RoHS指令、系統連系保護装置等認証、第三者認証制度、JQA(日本品質機構)など、各種規格や制度に則って、安心いただける電子機器EMSメーカーとして基板設計・実装を行っております。

＞＞電子機器の設計・製作に必要な安全規格まとめ

工程FMEAにも対応

当社ではお客様のご要望に合わせて、工程FMEAにも対応しております。FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）は、製品やプロセスにおける各種の障害や故障の可能性を予測し、その結果に対する影響を定量的に評価する手法です。FMEAは、日本語では故障モード影響解析と呼ばれます。製品の設計段階からプロセスの改善後まで、あらゆる段階での障害や故障のリスク評価を行い、予防的な対応策を立てることで、製品やプロセスの品質を向上させることができます。