Photonic Edge 株式会社フォトニック・エッジ EN
SOLUTION / PCB LAYOUT DESIGN

基板設計(アートワーク)

「回路図はあるが、基板に起こせる人がいない」「高速・高周波が絡むと、レイアウトを社内で決めきれない」——基板設計は回路の電気的な理解とセットで初めて品質が出る工程です。当社は、回路を理解した上でのアートワーク設計を受託します。多層・高速デジタル・高周波基板を得意とし、ガーバー・BOM・実装データの出力から、基板製造・部品実装の見積・手配、でき上がった基板の受入評価までお任せいただけます。

回路がわかるアートワーク高速・高周波が得意製造・実装の手配まで
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対応領域

ミリ波帯まで扱う高周波設計を本業とするため、「配線=伝送線路」として電気的に考えるレイアウトが標準です。

多層・高密度
  • 4層〜の多層基板、薄板(0.8mm等)
  • QFN・BGA・狭ピッチ部品の引き出し
  • 片面実装限定などの製造制約対応
高速デジタル
  • 高速シリアル(JESD204等)の差動・等長配線
  • リファレンスプレーン・リターンパス管理
  • クロック配線のスキュー・アイソレーション
高周波・ミックスド
  • Rogers系材料・ハイブリッド層構成
  • 特性インピーダンス管理(自社解析ツールで裏取り)
  • アナログ/デジタル混在のグラウンド設計
製造データ・手配
  • ガーバー・BOM・実装データ(CPL)・3D(STEP)出力
  • DRCエラーゼロでの納品
  • 基板製造・部品実装の見積・発注手配
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進め方 — 図面納品でも、モノ納品でも

御社の回路図からのアートワークのみでも、回路設計から込みでも、試作基板の納品まででも、切り出し方は自由です。

回路図から引き受け御社の回路図・部品表を受けてレイアウト設計。回路設計から込みのご依頼は回路設計と一体で対応します。
電気的な裏取りインピーダンス・損失・層構成は自社の解析ツール(2D-FEM等)で確認し、根拠を残してレイアウトに反映します。
製造性とコストで決める層構成・材料・仕上げは、性能だけでなく製造コスト・強度・納期をにらんで選定。国内外の製造業者を使い分けます。
モノまで届ける製造・実装の手配、受入時の電気評価まで対応。「データを渡して終わり」にしません。
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実施例(設計例)

開発中システム・自社企画ボードでの設計例です。守秘のため用途・回路の詳細は伏せ、基板仕様と考え方でご紹介します。

CASE 01

高周波ハイブリッド基板 — 必要な層だけ高周波材に

マイクロ波帯の回路を含む基板を、全層を高価な高周波材にするのではなく、RF配線が通る表層側だけRogers系材料、残りをFR-4とするハイブリッド層構成で設計・製造した例です。高周波性能と、強度・コストを両立します。

  • 表層: RO4350B(低損失・寸法安定)でRF伝送線路を構成
  • 下層: FR-4で強度を確保しつつ材料費を圧縮
  • 特性インピーダンスは自社2D-FEMツールで解析し根拠を残す
層構成4層ハイブリッド(RO4350B+FR-4)
板厚・サイズt=1.6mm/90×70mm級
用途帯域マイクロ波帯(詳細は守秘)
L1: RF信号層(マイクロストリップ) RO4350B 0.254mm(低損失・高周波材) L2: GND(RFのリファレンス) 接着層(プリプレグ) L3: 電源・内層配線 FR-4 約1.1mm(強度・コスト担当) L4: 裏面配線・GND t = 1.6mm 高周波の走る表層側だけ高価な低損失材とし、残りはFR-4。 全層Rogers構成に比べ材料費を抑えつつ、RF性能と基板強度を確保。

ハイブリッド層構成の断面イメージ(模式図)。層割り・材料選定から製造委託まで対応した実例に基づきます。

CASE 02

小型・高密度MCUボード — 量産を見据えた設計品質

自社企画の小型マイコンボードの設計例です。名刺の1/3ほどの基板にUSB-C・狭ピッチQFNマイコン・電源・保護回路を収め、製造データ一式(ガーバー・BOM・実装データ・3Dモデル)まで出力。試作で終わりではなく、量産発注にそのまま使える状態で仕上げています。

  • 狭ピッチQFNの引き出しとUSB-C・ESD保護を小面積で両立
  • 実装コストを抑えるため部品は片面のみに配置
  • DRC(デザインルールチェック)エラーゼロで製造データ出力
小型MCUボードの3Dレンダリング。狭ピッチQFNマイコン・USB-C・水晶振動子を高密度に実装した4層基板
設計データからの3Dレンダリング(設計CADで生成)。製造データ・3Dモデルまで出力して納品します。
基板サイズ17.8 × 33.0 mm
層構成・板厚4層/t=0.8mm
主要部品QFN-60マイコン(狭ピッチ)、USB-Cレセプタクル、DC-DC・LDO、ESD保護
仕上げ・実装ENIG(金フラッシュ)/部品は片面実装のみ
納品物ガーバー、BOM、実装データ(CPL)、STEP(3Dモデル)、設計資料
設計状態DRC未接続0・銅エラー0で製造データ出力済み

自社企画ボードの設計例。同規模の小型基板を、御社の要求仕様(サイズ・コネクタ・実装制約)に合わせて設計します。

※ 実施例の図面・レイアウトデータは守秘のため掲載していません。ご相談時には、秘密保持契約のもとで具体的な設計事例をご説明できます。

高周波関連に関するお困り事は、ぜひ当社にご相談ください。

受託研究・開発(業務委託)、計測装置の開発・製造、ソフトウェア開発、共同研究など、形態を問わず対応します。

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