プリント基板(PCB)は、現代の電子機器の基幹部品であり、スマートフォンやコンピュータから高度な医療機器や航空宇宙技術に至るまで、あらゆるものを動かしています。世界が電子システムにますます依存するにつれ、PCBの需要は急増しており、世界的な技術動向において重要な部品となっています。本ブログでは、PCBのさまざまな種類、市場動向、業界を形成する主な要因を探り、世界的なPCB市場内のさまざまな分野についても考察します。

プリント基板の種類

電子機器の需要の進化に伴い、プリント基板も進化しています。プリント基板にはいくつかの種類があり、それぞれ異なる用途向けに設計されています。

片面プリント基板 – 片面に回路が形成された基板は、単層/片面プリント基板と呼ばれます。最も一般的なプリント基板の種類で、絶縁基板の片面に単層の導電層(通常は銅)が形成されています。これらのプリント基板は、低価格でシンプルな電気・電子機器に頻繁に使用されており、高機能よりも手頃な価格と使いやすさが重視される用途に適しています。また、コスト効率と組み立てやすさでも知られています。

両面プリント基板 – 両面に回路が形成されたプリント基板は、2層/両面プリント基板とみなされます。これらのプリント基板は、単層プリント基板よりも高度なもので、より複雑な回路設計や高密度実装が可能です。両面PCBは、より複雑な回路の作成が可能で、設計の柔軟性も高いため、よく使用されます。 両面PCBは、中程度の複雑性と部品密度を必要とするスマートフォン、電力監視、試験装置、アンプ、HVACアプリケーション、無停電電源装置などに適しています。

多層プリント基板 – 絶縁層で隔てられた3層以上の導電層を持つ基板は、多層プリント基板と呼ばれます。 多層プリント基板の製造工程は複雑で、生産量が少なく、修正が難しいことから、単層および両面プリント基板よりも高価です。 これらのプリント基板は、スペース効率、信号の整合性、電磁妨害制御が重要なコンピュータ、サーバー、スマートフォン、医療機器などで使用されています。

高密度相互接続(HDI)PCB – ハードウェアエンジニアが設計したHDI PCBは、従来のPCBよりも小型で軽量であり、高速で信頼性の高い信号伝送が可能です。HDI PCBは、小型化された電子機器や高性能が求められる用途に最適であり、スマート家電、ウェアラブルデバイス、自動車の安全対策、産業用電子機器、高速通信機器などに使用されています。

市場動向と洞察

技術の進歩と電子機器の需要の高まりにより、世界のPCB市場は近年著しい成長を遂げています。BCCリサーチによると、PCB市場は2023年に679億ドルの規模に達し、2024年の709億ドルから2029年には924億ドルに成長すると予測されています。この成長を後押しする要因はいくつかあります。

自律走行車(AV)とEVの普及 – 自動車業界が従来のガソリン車から自律走行車へと移行するにつれ、人間の運転者の安全義務は徐々に自動化システムへと移行しつつあります。 現在、先進的なプリント基板が自動ブレーキなどの安全対策を支えています。 プリント基板はすでに、車両の通信システムや車線逸脱警報などの安全機能も制御しています。 さらに、プリント基板はEVのパワートレインにも使用され、バッテリーの充電を制御したり、燃費を向上させたりしています。

民生用電子機器およびIoTデバイスの需要 – プリント基板は、電子部品をコンパクトに配置できる使いやすいプラットフォームを提供します。 今日の民生用電子機器に必要な性能、接続性、機能性を備えています。PCBにより、テレビ、コンピュータ、タブレット、スマートフォン、スマートウォッチ、IoTデバイスなどの設置面積を小さくすることが可能になります。消費者は、より高性能でコンパクトかつ多機能なデバイスを期待しており、多層、フレキシブル、リジッドフレックスのPCBが必要とされています。

5Gテクノロジーの採用拡大 – 5Gのグローバル展開に伴い、高速化の必要性はPCB設計に影響を与えています。5Gネットワークは、前世代よりもはるかに高い周波数帯で動作するため、PCBはこれらの周波数を最小限の信号損失と干渉で処理する必要があります。5Gの需要が高まっているため、フレキシブルPCB設計の標準は高まっています。

産業 用途

民生用電子機器 – PCBは、ほぼすべての民生用電子機器において、電子部品の接続とサポートの基盤として機能しています。 PCBは、小型の民生用電子機器における複雑な回路の管理をコンパクトかつ効率的に行う方法を提供し、複数の電子部品の統合を可能にし、高性能機器の開発を可能にします。 スマートフォンやタブレットのPCBは、シームレスな接続と通信を実現するために、セルラーラジオ、Wi-Fi、Bluetooth、GPSなどの技術を統合しています。

産業用電子機器 – PCBは、計測機器や電源装置などの産業用機械や設備にも使用されています。 産業用アプリケーションには、自動化システム、制御盤、ロボット、電源、産業用コンピュータなどが含まれます。

ヘルスケア – PCBは、MRI装置、CTスキャナー、超音波診断装置などの診断機器にも使用されています。 これらの機器では、膨大な量のデータを管理し、正確に処理する必要があります。 PCBは、画像技術の統合を促進し、患者のケアに役立つ正確かつ包括的な診断情報を提供します。

航空宇宙および防衛 – 航空宇宙および防衛産業では、過酷な化学物質への曝露、温度変化、高高度、強力な振動など、困難な環境に耐えることのできるプリント基板が求められます。航空宇宙における航空電子工学システムにはプリント基板が不可欠であり、航空電子工学システムには、航空機の安全な運航に不可欠な制御、航法、通信システムが含まれます。プリント基板は、電子戦システム、レーダーシステム、無人機、無人航空機(UAV)、ミサイル誘導システムなどの防衛システムにも使用されています。

自動車—自動車業界では、プリント基板はパワートレインシステム、先進運転支援システム(ADAS)、インフォテインメント、照明などの部品に使用されています。この分野におけるプリント基板の主な用途のひとつがエンジン制御ユニット(ECU)です。ECUは、複数のセンサーからのデータをリアルタイムで処理することで、燃料噴射、点火タイミング、排気ガス制御などのエンジン機能を管理します。

電気自動車やハイブリッド車(HEV)への移行傾向が強まるにつれ、自動車業界におけるプリント基板の用途はさらに拡大しています。

プリント基板の未来

プリント基板(PCB)はエレクトロニクス産業の基幹です。柔軟な設計から組み込み部品まで、PCBの革新はよりコンパクトでパワフル、信頼性の高い電子機器の開発を推進しています。5G、IoT、電気自動車などの技術の進歩が続くなか、世界のプリント基板市場は今後数年間で大幅に成長する見通しです。

情報源：BCC Research社

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