電子機器の進歩にとって、電子回路の開発および組立は核となる技術領域である。その中で必要不可欠な役割を担っているのが、実装部品を安定的かつ高密度に集積できる構造体である。この板状の部品により、電子回路の動作は確実性と高効率化を獲得したと言える。この構造体は、絶縁体の基材上に金属配線を形成し、回路素子同士を電気的に接続する機能を持つ板である。素材としては、ガラス繊維と樹脂の複合材、紙とフェノール樹脂の複合材などが用いられ、さらに高周波特性や高耐熱性が求められる用途向けにセラミックスや金属基材版も存在する。
金属配線は、伝導性に優れ長期信頼性が高い銅箔が主流であり、表面には酸化防止処理やはんだ付け性の向上を目的とした各種仕上げ加工が施されている。かつては回路部品同士を直列あるいは並列につなぐため、手作業で配線コードを利用した配線技術が繁用されたが、大量生産やミニチュア化、多層化には限界があった。これを克服し電子機器の高性能化・機能拡張を実現するために導入されたのが、基板上のパターン化配線である。これにより複雑な回路網と配線の再現性、高密度化、信頼性、量産性の飛躍的な向上が達成された。尚、単層から多層まで基板の種類は用途により多岐に分かれている。
最も基礎的な片面基板は主として単純なアナログ装置や電源回路、また小型電子機器で利用されている。一方で、表裏両面に配線と部品を実装可能な両面基板や、更なる小型化・高機能化に応え複数の内部層に配線パターンを配置できる多層基板も不可欠であり、情報通信システム、産業用制御機器、医療機器、車載エレクトロニクスといった多様な産業分野で使用されている。これらに加え、高周波信号に適した基板や、特殊な熱放散要件に合わせた熱伝導性の高い基板も需要が高まっている。また、基板製作の工程にも高度な技術が求められる。基材材料から配線パターン設計、エッチング工程による配線形成、スルーホール形成やレジスト塗布、シルク印刷工程など、多数の精密作業が連続する。
これらの工程の品質が最終製品の動作信頼性を大きく左右するため、作業の自動化・高精度化・歩留まり改善に向けた技術開発競争が絶えない。電子回路の設計プロセスと基板設計は密接に結びついており、部品配置や信号線の取り回し、不要なノイズの発生防止、放熱性の確保といった要素を総合的に最適化する必要がある。かつて基板設計は手作業や簡易な手法で行われていたが、今では高機能な設計支援ソフトやシミュレーション技術が導入され、基盤の設計自体が高精度・高速に進化している。この分野では、多種多様な製造設備や技術、品質管理手法が導入されている。例えば、穴明け機械や精密なエッチング装置、画像認識付き検査機器、無人搬送システムまで、自動化と省人化が図られている。
更に、高耐圧・高温・高湿の過酷環境下での信頼性試験、防湿処理、耐振動性の評価など、安全性・信頼性評価も厳格に徹底されており、用途ごとの仕様要求に応じた多様な検査が実施されている。各国や地域に根差した様々なメーカーが存在し、得意分野や提供する技術サービスに独自性を発揮している。たとえば少量多品種・短納期に強い企業、大ロット高品質量産に突出した組織、特殊基材に特化した生産体制、あるいは高難度設計対応など、それぞれ戦略や体制を磨き続けながら技術革新にしのぎを削っている。環境意識の高まりに対応し、鉛フリーはんだや有害物質不使用配線材料など環境規制およびリサイクルを意識した資源利用も求められてきた。加えて、基板上で回路動作を確認するプロセス、量産開始前の評価や、実装後の不良解析を効率化する検査技術、設計段階での熱解析・シミュレーション技術も進化している。
量産品質は常に高い水準が求められ、一つの不良が多大な損失を生みかねないため、トレーサビリティや工程データの管理も欠かせなくなっている。その結果として、今日さまざまな電子機器にこの構造体は組み込まれており、半導体部品のさらなる高集積化や電子回路の小型高機能化を支える中心的な技術基盤を担っている。今後も、ミニチュア化が進む半導体素子や、微細配線・高多層化需要の増大とともに、製造技術や設計ノウハウのさらなる進展が続くことが期待されている。こうした取り組みにより、社会のあらゆる場面で信頼できる電子機器が安定して利用できるよう、その根幹を担うプリント基板は今後ますます重要性を増していくと考えられる。電子機器の進化を支える中核技術として、プリント基板が果たす役割の重要性は非常に高い。
絶縁基材の上にパターン化された金属配線を形成し、電子部品同士を安定かつ高密度に接続するこの基板は、かつての手作業配線に比べて再現性や信頼性、量産性、高密度化を飛躍的に実現した。素材や構造も多様化しており、ガラス繊維と樹脂の複合材や高周波特性・耐熱性を持つ特殊基板、さらには片面・両面・多層といった多様なタイプが用途ごとに使い分けられている。また製造工程では、配線設計、エッチング、レジスト塗布、検査など高精度なプロセスと自動化設備によって品質が左右され、設計段階から最終評価に至るまで高度な技術と管理が必要とされる。環境規制への対応も進み、有害物質排除やリサイクル性にも配慮されている。小型化・高機能化が進む中で、基板設計や製造のノウハウはますます高度化しており、各メーカーが独自の技術を磨き競争している。
プリント基板は今後も半導体のさらなる進化や新たな電子機器の誕生を支え、社会全体の技術発展の基盤としてその重要性を増していくことが期待されている。