みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の稲岡です。
（当社の基板レイアウト設計受託サービスや半導体ベアチップを用いた基板設計/試作サービスの紹介はコチラ）
基板設計はガーバーデータを提出すれば、設計完了と思われがちですが、正確には、基板メーカーのCAM編集が完了しないと、「基板設計が完了した！」とは言えません。
「基板」の検索結果
皆さんはじめまして。東京事業所パッケージ設計課の尾久です。
これまでの WTIブログ（半導体パッケージ関連）で半導体パッケージの種類・基板設計・電気解析・構造解析などを紹介してきました。今回は、半導体パッケージの組み立てに必要なものとして、認識マークの配置ポイントを紹介します。
みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の木戸です。
みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の木戸です。
WTIでは汎用ICや受動部品を搭載した一般的なボードの設計や試作のほかに、あまり知られていませんが、大学や研究機関様向けに半導体のベアチップを用いた評価基板の設計や試作の対応も実施しております。
今回はこの内容についてご紹介させていただきます。
（当社の基板レイアウト設計受託や半導体ベアチップを用いた紹介はコチラ）
みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の稲岡です。（当社の基板レイアウト設計受託の紹介ページが新しくなっておりますので、是非ご覧ください。）
今回は、前回のブログで紹介できなかったプリント基板の製造を考慮した基板設計の注意点を紹介します。
基板設計を行う際には、電気回路の設計意図を理解し、設計に反映するという回路側の目線だけでなく、基板製造側の目線でも設計を行うことで、基板メーカーからの製造開始時の問い合わせや、基板メーカーでのガーバーデータ修正をなくすことができます。
基板レイアウト設計受託
WTIの基板レイアウト設計の特長
当社は、設計専門会社として回路設計から構造設計までワンストップで製品の開発設計を行っております。WTIの基板のレイアウト設計では、この利点を活かし社内技術部門（デジタル、アナログ、高周波、電源、熱/応力、筐体）とも連携し、電気的な視点、構造的な視点を考慮した設計を行えることが特長です。
また、大学や研究機関向けにベアチップを用いたCOB(Chip on Board)の基板設計、BGAパッケージ設計などの特殊基板の少量試作サービスも行っております。
- 回路的視点、構造的視点に基づく小型、高密度実装の基板設計
- 熱解析、応力解析と連携した基板設計
- アナログ／デジタル回路、高周波・無線回路、電源回路、高速信号回路の基板設計
- お客様のご要求に応じ、SI(Signal Integrity)/PI(Power Integrity)/EMIの電気解析を反映した基板設計が可能
- 紙ベースの回路図は回路図CADにて再トレースも可能
- 通常のリジット基板以外にフレキシブル基板、アルミ基板などの特殊基板の設計/試作対応が可能
- 試作（基板製作、部品実装）は弊社が協力会社と連携し、短納期にて対応
（お客様は基板仕様の調整や実装指示などの手間が省けます。）
設計CAD
回路図CAD OrCADCaputre（Cadence） CR8000 Design Gateway（図研） 基板設計CAD CR8000 Design Force（図研） CR5000 Board Designer（図研）
案件事例のご紹介
| 基板名 | 概要 | 特徴 | 部品点数 基板仕様 |
| ウェアラブル 端末用基板 |
|
小型化、高密度 アンテナ 社内技術連携 |
約120点 4層ビルド |
| LANユニット 基板 |
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大規模回路 高密度、高速信号 電気解析 |
約2180点 12層貫通 |
| 制御装置基板 |
|
大規模回路 大電流、大型基板 社内技術連携 |
約4090点 6層貫通 |
| GNSS通信 基板 |
|
アンテナ、高密度 高速信号 |
約400点 6層貫通 |
| センサ/無線 通信端末 |
|
小型化、アンテナ 社内技術連携 |
約210点 4層貫通 |
| 据え置き型 無線通信基板 |
|
小型化、高密度 アンテナ |
約1300点 6層貫通 |
| 高周波基板 |
|
高周波 社内技術連携 |
約250点 2層貫通 |
| 電源基板 |
|
高電圧、大電流 社内技術連携 |
約370点 4層貫通 |
| GPSモジュール基板 |
|
小型化、高密度 アンテナ 社内技術連携 |
約80点 4層ビルド |
| Zigbee モジュール基板 |
|
小型化、アンテナ高密度、特殊基板社内技術連携 | 約40点 2層貫通 |
| リモコン用 基板 |
|
小型化、アンテナ 高密度、特殊基板 |
約80点 4層ビルド |
| 操作装置基板 |
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基板間干渉 | 約320点 4層貫通 |
| 通信機器基板 |
|
小型化、高密度 アンテナ、熱 |
約1050点 6層貫通 |
| Ethernet基板 |
|
高速信号、 電気解析、熱 社内技術連携 |
約530点 8層貫通 |
| インバータ用 基板 |
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高電圧、大電流 | 約580点 8層貫通 |
| BGAモジュール基板 |
|
小型化、高密度 高速信号 特殊基板 |
約30点 10層ビルド |
| 半導体PKG 評価用基板 |
|
仕様検討 社内技術連携 |
約30点 2層貫通 |
| LEDフレキ基板 |
|
特殊基板 | 約3030点 2層フレキ |
| アンテナ モジュール基板 |
|
アンテナ 特殊基板 |
搭載部品なし 2層貫通 |
| EOL対応基板_事例1 |
|
維持設計 | 約480点 2層貫通 |
| EOL対応基板_事例2 |
|
小型化、低コスト | 約280点 2層貫通 |
熱解析、熱応力解析を反映した設計事例
① 熱解析を反映した設計事例
～熱解析の活用で、熱対策と基板制約を最適化～
近年の電子部品の小型化や高機能化に伴い、電子部品単体だけではなく、実装基板を含めた、熱設計が重要となっています。
熱解析（シミュレーション）を活用することで、熱対策を反映した基板設計が可能です。【部品の発熱イメージ】
実装基板上の発熱部品（電源IC）を想定した熱シミュレーション結果
温度分布
熱流束分布（熱の流れ）
 via数：0本 |
 via数：4本 |
 via数：16本 |
 |
大半は実装基板へ熱が伝わるため、実装基板での対策が効果的
パッケージ下のサーマルビアは、熱対策に効果大
部品下のvia 数のPKG 表面温度分布
部品下にviaを設けることで対策が可能ですが、部品形状や消費電力により、効果が変わります。
実装基板の設計制約（実装密度など）とトレードオフの関係があるため、熱解析を活用することで、最適な設計が可能です。また、周辺部品への熱温度分布の確認も可能です。
② 熱応力解析を反映した設計事例
～3Dモデルの非線形有限要素法シミュレーションを用いた
ランド径の最適化設計により、長寿命化のボトルネックを解消～電子機器の小型化に伴い、BGAなど小型部品の採用機会が増え、実装信頼性の重要度が増してきております。
特にBGAでは温度サイクルなどの熱衝撃に対して、部品側のランド形状や実装基板側のランド形状のバランスが悪いと、実装信頼性が低下します。（熱衝撃で半田ボール部にクラックが発生します）
基板設計時に応力シミュレーションを活用することで、実装信頼性を考慮した基板設計（ランド設計）を行います。
実装基板上のICパッケージ(BGA)を想定した構造シミュレーション結果
ベアチップを用いた基板設計/試作サービス
- 大学や研究機関向けにベアチップを用いたCOB(Chip on Board)の基板設計、BGAパッケージ設計や少量試作サービスを行っております。
- ご要求仕様を満足するよう、ベアチップのパッド配置のご提案や試作協力会社と連携し、ワイヤリング/基板設計、及び、試作製造を行います。
- チップ研磨、チップ積層、ポッティング、COB/SMT部品混在の試作が可能です。
- 簡単な接続仕様やポンチ絵からの回路設計/回路図作成も実施します。
【3段積層】 【異なるチップサイズの積層】
【チップオーバーハング実装】 【BGAパッケージ設計】
【関連リンク】
みなさん こんにちは！第一技術部 基板設計課の稲岡です。
WTIの基板設計では、大規模回路の基板・多層配線基板・高密度実装基板・フレキシブル基板(FPC)など、様々な種類の基板設計/試作を行っておりますが、今回はより良い基板設計をするために必要な知識として、プリント基板の製造方法について紹介いたします。
（当社の基板レイアウト設計受託サービスはコチラ）
みなさん、こんにちは。第一技術部、基板設計課の杉井です。
前回は社内で実施されている社内技術講座「小型アンテナの理論と設計」の概要について紹介させていただきました。（当社の無線通信モジュール用アンテナ設計・評価受託サービスはコチラ、基板レイアウト設計受託サービスはコチラ）
今回はもう少し詳しく、アンテナの基礎理論・特性について紹介いたします。