PCB（プリント基板）とは？構造・作り方・種類を図解でやさしく解説

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朝イチの設計レビュー会議。回路設計部の若手が、こう言いました。

全員が頷いている中、あなたは内心こう思っていませんか。

「4層目？基板って何枚も重なってるの？レジストって何だ？PCBAってPCBと違うの？……いまさら聞けない」

わからなくて当然です。私も最初はここでつまずきました。機械系の頭で理解できる例えを使いながら、基礎の基礎から整理していきます。

結論：プリント基板とは「電子部品をのせる絶縁の板」

時間がない方のために結論から言います。

英語では Printed Circuit Board（プリンテッド・サーキット・ボード）といい、頭文字をとって PCB と呼ばれます。

ただ、この定義文だけでは「で、結局何なの？」となるはずです。製造業のあなたなら、次の例えで一気にスッキリします。

あなたが日々見ている生産ラインと、本質は同じです。「決まった場所」に「決まった機能」を配置し、それらを「物流ライン」で繋ぐ──ただスケールが10万分の1になっただけです。

プリント基板の配線は、回路図をもとに「アートワーク(基板図)」として描き起こしたものです。回路図との関係は次の記事で図解しています。

ここでひとつ思考実験をしてみましょう。もし工場に床がなく、機械が空中に浮いていて、人間の手で配線をぐるぐる繋いだらどうなるでしょうか。

要するにプリント基板とは、「配線作業を、印刷工程に置き換える発明」です。だから「プリント基板」と呼ばれます。配線パターンを銅箔として板の上に「印刷」し、不要な部分を溶かして取り除いている──というのが製造の本質です（詳細は記事後半の製造工程で）。

あなたが手に取る基板は、以下の5つでできています。断面で見ると、ミルフィーユのような層構造です。

#	名称	役割	工場の例え
①	ベース材（絶縁体・基材）	基板の「土台」。電気を通さない。FR-4が定番	工場の床
②	銅箔（パターン）	配線の正体。電気の通り道	コンベア
③	ソルダーレジスト	緑色の膜。銅箔を保護＆絶縁＆はんだの付着防止	床の保護コート
④	シルク印刷	白い文字。部品番号やロゴを表示	床の区画線
⑤	スルーホール／ビア	層と層を繋ぐ「穴」。中はメッキされている	階段・エレベーター

基板を見て、最初に目につくのが 緑色の表面 と 白い文字 です。これらが何なのか、ひと言で答えられますか？

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似たような略語が3つあって混乱しがちです。違いはたった一つ「部品が載っているか／載っていないか」だけです。

冒頭の若手が言っていた 「PCBAの段階で問題出ないですよね？」 は、つまり 「部品を全部実装し終わった完成品の段階で不具合は出ないか？」 という意味でした。これでもう怖くないですね。

基板はざっくり2つの軸で分類できます。①層の数 と ②剛性（曲がるかどうか）です。

冒頭の若手が言っていた「4層目のGNDベタ」は、4層基板のうち4枚目の銅箔層をまるごとGND（接地）として使っている、という意味です。多層基板では、内部の層に「電源用」「GND用」をまるごと割り当てるのが定石です。

基板の「土台（ベース材）」の材質には何種類かあります。実務でほぼ毎日目にするのは、この4つです。