厚銅を使うと決めたら、次はどの層に置くかです。外層と内層では通る工程が違い、制約も違います。この判断は積層構成図を確定する前に行ってください。確定後に変えると、インピーダンス層、基準プレーン、板厚をすべて再計算することになります。
本記事は「厚銅をどの層に置くか」だけを扱います。混在銅厚の対称性と板厚の積み上がりは厚銅多層基板の混在銅厚積層設計、HDI ビルドアップ基板の3つの銅厚（ベース銅箔、仕上がり銅、ビア壁銅）は HDI の銅厚オプションを参照してください。後者はマイクロビアのビルドアップ基板が対象で、本記事は通常のリジッド厚銅基板が対象です。
| 項目 | 厚銅を外層に置く | 厚銅を内層に置く |
|---|---|---|
| 銅の由来 | ベース銅箔＋めっき | 主にコア材のベース銅箔 |
| エッチング偏差 | 完成品の表面に現れる | 絶縁層に包まれる |
| 主な製造上の難しさ | サイドエッチ、レジスト被覆、表面処理 | 樹脂充填、絶縁層厚、板厚 |
| 放熱経路 | 短い。ヒートシンクや端子を直接取り付け可能 | ビアとプレーンを経由して放熱 |
| はんだ付け | 大電流端子を直接はんだ付け可能 | 直接不可。ビアで表面へ引き出す |
1. 外層の厚銅：ベース銅箔にめっきが加わる
外層銅は穴あけ後、穴壁とともにめっきされます。外層の仕上がり銅厚はベース銅箔とめっき層の合計です。図面に「外層 6oz」とだけ書くと、仕上がり銅厚かベース銅厚かが分かりません。銅の由来は厚銅の形成：めっきと銅箔を参照してください。
外層はソルダーレジストと表面処理の前にエッチングされます。銅が厚いほどエッチング時間が長くなり、サイドエッチが大きくなり、導体断面は上が狭い台形になります。この偏差は完成品で直接見え、線幅の検収に直結します。補正と検収は厚銅のエッチング補正と線幅検収を参照してください。
外層の厚銅には、次の2つの問題が伴います。
- ソルダーレジストの被覆：導体が厚いほど導体の肩部のレジストが薄くなり、導体間の溝が深くなります。厚銅のソルダーレジストと表面処理の被覆を参照してください。
- ライン幅と間隔：SKPCB の厚銅基板の最小ライン幅は 6 mil で、銅厚が増えると範囲は狭くなります。同じ外層のファインピッチ領域は個別に確認が必要です。
外層の利点は放熱経路が短いことです。大電流端子を厚銅に直接はんだ付けでき、ヒートシンクを銅面に直接取り付けられます。
2. 内層の厚銅：難しさは積層工程に移る
内層はエッチングされますが、外層のようなめっきは受けません。銅厚はほぼコア材のベース銅箔で決まり、外層より管理しやすくなります。エッチング偏差は絶縁層の中に収まります。
難しさは積層にあります。厚い内層をエッチングすると、銅の残る部分と除去された部分に大きな段差ができ、プリプレグの樹脂がプレス時にこれを埋める必要があります。銅が厚く、銅のない領域が広いほど、多くの樹脂が必要です。充填が不十分だとボイドや層間剥離が残ります。検査方法は厚銅基板の積層と樹脂充填の品質管理を参照してください。
充填のため、厚い内層の両側には厚めの絶縁層が必要になることが多く、仕上がり板厚が増えます。SKPCB の厚銅基板の板厚範囲は 0.8〜6.0 mm です。コネクタ、筐体、プレスフィット部品で板厚に厳しい制約がある場合は、積層構成の段階で確認してください。
内層の厚銅の熱は、ビアとプレーンを通って表面へ出ます。基板が厚いほどビアは長くなります。SKPCB のスルーホールのアスペクト比上限は 10:1 のため、板厚に応じて最小穴径も大きくなります。
3. 判断の順序
次の順に答えてください。前の答えが次の選択肢を絞ります。
- 本当に厚銅が必要なネットはどれか。 大電流経路と、銅で熱を広げる領域だけです。「念のため」厚くした層を外すことが、板厚とコストに最も効きます。
- 電流はどこから入り、どこへ出るか。 大電流端子、スタッド、はんだ付けコネクタが表面にあるなら、外層が最短です。電流を基板内で分配するだけなら、内層が適しています。
- 熱をどこへ逃がすか。 ヒートシンクや筐体へ逃がすなら、その面に近い外層が直接的です。基板内で広げるだけなら内層プレーンでも足ります。
- 外層にほかに何があるか。 外層にファインピッチ IC、BGA、インピーダンス配線があると、外層の厚銅はライン幅・間隔・レジストブリッジと衝突します。その場合は厚銅を内層に置き、外層は標準銅厚にします。
- 対称性を保てるか。 厚銅層は板厚中心に対してできるだけ対称に配置し、難しい場合は絶縁層厚で補います。許容できる非対称の程度はエンジニアリングレビューで判断します。
4. よくある配置
| 要件 | よくある配置 | 確認ポイント |
|---|---|---|
| 端子を直接はんだ付け、外層にファインピッチなし | 厚銅を外層に | サイドエッチ、レジスト被覆、表面処理 |
| 外層に BGA やインピーダンス配線、電流は内部で分配 | 外層は標準銅、隣接する内層ペアを厚銅に | 樹脂充填、絶縁層、板厚 |
| はんだ付け端子とファインピッチ領域が共存 | 外層の局所厚銅領域、または内層厚銅をビアで端子へ | ビア数、アスペクト比 |
| 複数の電源レール | 複数の厚銅内層を中心付近にペアで配置 | 対称性、積層回数 |
これらは出発点です。層数が増えたら、厚銅層の位置をインピーダンス層や基準プレーンと合わせて計画し直します。
5. 積層構成図に書くこと
- 各層の銅厚と、それがベース銅か仕上がり銅か。
- どの層が厚銅で、何を担うか（電流、放熱、はんだ付け）。
- 各厚銅層の両側の絶縁材の種類と厚さ、または「樹脂充填に合わせて製造側で決定」。
- 仕上がり板厚と公差。SKPCB の公差は ±10% または ±0.005"（約 0.13 mm）の大きい方です。
- インピーダンス層と目標値。SKPCB の厚銅基板のインピーダンス制御精度は ±10% です。
- 外層厚銅領域のレジストと表面処理の要件（HASL、ENIG、OSP）。
積層構成は SKPCB のエンジニアリングレビューで確認してから生産に入ります。PCB 積層設計を参照してください。
セルフチェック
- 範囲：対称性、銅の由来、エッチング補正、積層不良、HDI 銅厚はリンク先に任せ、本記事は厚銅の配置層のみを扱う。HDI 銅厚記事との意図の違いを明記しリンク済み。
- 当日 brief：slot 1 はビア処理、slot 2 はソルダーレジスト。核心の問いは重複しない。
- 事実：数値はすべて製品ページ、CLAIM_REGISTER、公開ブログ由来。内層・外層別の上限値は書かない。納期・価格・歩留まりなし。
- リンク：
/ja/リンク 9 件、すべてout/ja/に存在。industries リンクなし。 - FAQ：5 問、それぞれ本文の節に対応。
- REVIEW_REQUIRED：日本語ネイティブ校閲を推奨。
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FAQ
Q：内層と外層で最大銅厚は同じですか？
A：SKPCB の公表値は内層・外層とも >12oz です。特定の積層構成でどこまで可能かは、層数、板厚、ライン幅・間隔によって異なり、案件ごとに確認します。
Q：外層の厚銅で線幅偏差が大きいのはなぜですか？
A：外層の仕上がり銅はベース銅箔とめっきの合計で総銅厚が大きく、エッチング時間が長くなりサイドエッチが増えるためです。偏差は完成品で直接見えます。
Q：内層の厚銅の主なリスクは何ですか？
A：積層時の樹脂充填です。エッチング後の段差が大きく、充填不足はボイドや層間剥離の原因になります。厚銅層の広い銅なし領域を減らすと、必要な樹脂量が下がります。
Q：外層に BGA がある基板でも厚銅は使えますか？
A：使えます。通常は厚銅を内層に置き、外層を標準銅厚にして、BGA 領域のライン幅・間隔とレジストブリッジを確保します。
Q：内層の厚銅の熱はどう逃がしますか？
A：ビアと表面の銅面を通して逃がします。板厚が増えるとビアは 10:1 のアスペクト比に収める必要があり、穴径が大きくなります。