PCBのプロトタイピングの利点

ジャンプ先：
PCBのプロトタイピングの利点| PCBプロトタイプとは何ですか？ |プロトタイピングの利点| 1.タイムラインの短縮| 2.製造レビューと支援| 3.正確で信頼性の高いプロトタイプ| 4.コンポーネントを個別にテストする| 5.コストの削減|プロトタイプを使用する場合| MillenniumCircuitsLimitedから高品質のプロトタイピングを入手

完全な本番稼働を開始する前に、プリント回路基板（PCB）が正しく機能していることを確認することが重要です。設計者がプロジェクトにどれほど注意深く取り組んでいるかに関係なく、小さな間違いや目に見えない問題は常に最終製品の機能に脅威をもたらします。これらの問題が完全な本番環境で解決されない場合、プロジェクト全体で非常にコストがかかる可能性があります。その結果、多くのエンジニアが本格的な製造の前にプロトタイプボードを定期的に注文しています。

プロトタイピングは、ミレニアムサーキットリミテッドで提供する重要なサービスの1つですが、プロトタイプサービスとその製品品質へのメリットに誰もが精通しているわけではありません。それが私たちがここで説明することです。

PCBプロトタイプとは何ですか？

PCBプロトタイプは、基本的に製品の初期のサンプルであり、設計アイデアをテストして機能するかどうかを確認する目的で作成されています。ほとんどのプロトタイプは基本的なユーザー機能をテストするためだけに作成されていますが、PCBプロトタイプには、完全ではないにしても、ある程度機能する必要があります。これは、PCBプロトタイプが、設計の全体的な機能をテストするために作成されているためです。

さまざまなタイプのPCBプロトタイプを使用して、設計のさまざまな側面をテストします。プロジェクトの過程で、設計チームは設計プロセスのさまざまな段階で複数のPCBを使用する場合があります。これらのプロトタイプタイプには、次のものが含まれます。

• ビジュアルモデル： ビジュアルモデルは、PCB設計の物理的側面を説明し、全体的な形状とコンポーネント構造を示すために使用されます。これらは通常、設計プロセスの最初のプロトタイプであり、簡単で手頃な方法で設計を伝達およびレビューするために使用されます。
• 概念実証のプロトタイプ： 概念実証プロトタイプは、最終製品のすべての機能を実行せずに、ボードの主要な機能を複製することに焦点を当てた単純なプロトタイプです。この種のプロトタイプは、主に設計コンセプトが実行可能であることを示すことを目的としています。
• 実用的なプロトタイプ： 実用的なプロトタイプは、最終製品の計画された機能のすべてを含む機能ボードです。これらは通常、設計の弱点や問題を特定するためにテストされ、完成品がどのように見えるかを表すことはめったにありません。
• 関数プロトタイプ： 機能的なプロトタイプは、可能な限り最終製品に近づけることを目的としており、プロトタイプのコストを低く抑えるための基本的な材料の違いを含めて、デザインがどのように見えるか、どのように機能するかについて最も正確なアイデアを提供します。

エンジニアは通常、ビジュアルモデルから始まり、関数プロトタイプで終わる設計およびテストプロセス全体を通じて、このリストを上から下に向かって作業します。

プロトタイピングの利点

PCB設計者は、設計プロセス全体でプロトタイプPCBを使用し、新しい追加や変更のたびにソリューションの機能を繰り返しテストします。しかし、なぜ設計者は標準の生産工程に直接入るのではなく、PCBプロトタイプを使用することを選択するのですか？

プロトタイプはプロセスにいくつかのステップとコストを追加するように見えるかもしれませんが、プロトタイプは設計プロセスで重要な機能を果たします。プロトタイピングにより、設計者、そのチーム、およびクライアントは、設計の複数の段階でテストし、必要に応じて調整を行って、完全な本番稼働の前にソリューションを調整できます。これにより、クライアントと設計者にいくつかの利点が生まれます。詳細については、以下をご覧ください。

1。タイムラインの短縮

PCB設計を開発する場合、エンジニアは最終製品を作成する前にいくつかの反復を行います。これにより長いタイムラインが作成される可能性がありますが、PCBプロトタイプは、次の手段を通じて設計および製造プロセス全体をスピードアップするのに役立ちます。

• 完全なテスト： PCBプロトタイプを使用すると、設計チームは設計をテストし、問題を迅速かつ正確に特定して、当て推量を排除できます。これがないと、欠陥の発見にかなりの時間がかかり、時間枠が長くなり、収益が失われ、顧客が不幸になる可能性があります。
• 視覚的支援： クライアントは、製造プロセスのいくつかの時点で製品を見たいと思うことがよくあります。視覚的な補助としてプロトタイプを提供すると、設計をより簡単に伝えることができます。これにより、説明やクライアントからの再設計にかかる時間を最小限に抑えることができます。
• 最小限の手直し： プロトタイプテストでは、完全な本番稼働の前にボードを確認してテストできます。欠陥のある製品が生産に至るまで続く場合、問題を修正するために必要な手直しは非常に長くかかり、はるかに多くの費用がかかります。

これらの利点は、PCBプロトタイプの迅速なターンアラウンドを専門とするPCBサプライヤーと協力するときに最大化されます。 MCLの社内サービスは、高品質のプロトタイプを作成し、プロトタイプの作成にかかる時間を数週間から数分に短縮すると同時に、サービスサプライヤーからの独立性を確保します。

2。製造レビューと支援

サードパーティのPCBプロトタイピングサービスを使用する場合、企業は新しい目線の支援から利益を得ることができます。設計プロセスで問題が発生し、次のような間違いが発生する可能性があります。

• 過剰な入力： 設計プロセスでは、顧客とチームの変更が蓄積され、最初の反復と比較して設計が認識できなくなるまで重複する可能性があります。最終的に、設計者は、クライアントの要求を満たすために急いで設計のベストプラクティスを見失う可能性があります。
• 設計の盲点： デザイナーは人間であり、人間には死角があります。設計者は特定のタイプの素晴らしいPCBを作成する場合がありますが、別の領域での経験が少なく、その後、設計に小さな問題が発生する場合があります。
• デザインルールチェック（DRC）： DRCツールは、デザインの明白な問題を見つけるのに非常に役立ちますが、制限があります。例として、DRCは地面への戻り経路が存在することを確認できますが、その経路から最良の結果を得るのに最適なトレースジオメトリ、サイズ、および長さを決定できない場合があります。

これらの問題は、設計者がレビュープロセスで見逃す非効率性、設計上の欠陥、およびその他の問題を引き起こす可能性があります。サードパーティのプロトタイピングサービスは、これらの小さな問題をキャッチする準備ができています。その結果、プロトタイプを作成する前に設計改善の提案を行うことができ、プロトタイプをテストプロセスに向けてさらに準備することができます。

これは、企業がプロトタイピング会社から独立して作業する必要があるという意味ではありません。実際、その逆が当てはまります。業界の専門家は、プロトタイプサプライヤと緊密に連携して、専門知識を最大限に活用し、設計を長所に合わせて調整し、ツールの非互換性などの技術的な問題を回避することをお勧めします。

3。正確で信頼性の高いプロトタイプ

正確で信頼性の高いPCBプロトタイプがあると、開発プロセス全体で設計の問題をはるかに簡単に解決できます。高品質のPCBプロトタイプは、最終製品の機能を正確に表しており、設計者は次の側面を確認してテストできます。

• PCBデザイン： プロトタイピングにより、設計者は開発プロセスの早い段階で欠陥を見つけることができ、設計が正確であればあるほど、欠陥の特定がより正確になります。これにより、プロジェクトのタイムラインを短縮しながら、設計コストを最小限に抑えることができます。
• 機能テスト： 理論的に機能するものが実際に機能するとは限りません。正確なPCBボードは、ボードの理論値を評価して、実際の値に表示されるかどうかを確認するのに役立ちます。これにより、値の違いをチェック、更新し、場合によっては再評価することができます。
• 条件付きテスト： 現実の世界は製品にとって厳しい環境であるため、PCB製品が環境条件に耐えられることを確認するために、適切なテストを行うことが不可欠です。たとえば、プロトタイプは通常、温度変動テスト、電力変動テスト、耐衝撃性テストなどを受けます。
• 最終製品の設計： PCBは通常、最終製品に組み込まれ、プロトタイプは、計画された製品またはパッケージを最終的なPCB設計に合わせて調整する必要があるかどうかを判断するのに役立ちます。

これらの目的のために、正確なPCBプロトタイプを用意することで、他のプロセスが大幅に容易になり、設計チームが生産を開始するときに何を期待できるかをより適切に準備できます。

4。コンポーネントを個別にテストする

エンジニアはテストにプロトタイプPCBを頻繁に使用しますが、最も有益なテストは、単一のコンポーネントと機能をテストする単純なPCBで行われます。これらのプロトタイプPCBは、より大きなPCBに組み込まれることを意図した単一の機能をテストし、期待どおりに機能することを確認します。このタイプのテストは、次のような多くの目的に使用できます。

• 設計理論のテスト： 単純なPCBプロトタイプは概念実証の実行で使用されるため、エンジニアは設計プロセスに進む前に設計アイデアを確認してテストできます。これにより、エンジニアは設計が機能するかどうかを確認し、機能しない場合は何がうまくいかなかったかを把握できます。
• 複雑な設計の分解： 多くの場合、単純なPCBプロトタイプは、最終的なPCBの基本部分を分解し、次の機能に進む前に、設計が1つの基本機能を実行することを保証します。このピースごとのテストは、区画化された方法で設計の問題を特定するのに役立ち、より迅速で正確な調整を可能にします。

この個別のテスト方法により、設計者はPCB全体を注文して分解し、機能しない場合に問題を特定することなく、単一の機能を効果的かつ効率的にテストできます。

5。コストの削減

標準的なPCB生産の実行にはコストがかかる可能性があり、物事を偶然に任せると請求額が増える可能性があります。プロトタイプは、設計者が次の問題に対処して回避するのに役立つため、製造コストを削減するために不可欠です。

• 設計上の欠陥を見つける： 開発チームが設計上の欠陥を発見するのが早ければ早いほど、それを修正するのが早くなり、修正のコストが低くなります。プロセスの後半で問題が検出されるほど、修正の費用が高くなります。問題が本格的な生産に至るまで続く場合、予算が完全に破壊される可能性があります。高品質のPCBプロトタイピングサービスにより、設計チームは問題を迅速かつ正確に見つけて修正し、長期的にはコストを削減できます。
• コスト削減の調整を特定する： PCBの特定の設計に応じて、材料とコンポーネントに利用できるいくつかのオプションがある場合があります。プロトタイピングにより、設計チームはコンポーネント、材料、組み立て方法のさまざまな組み合わせをテストして、コストと機能のバランスが最適なものを見つけることができます。
• 製品調整の決定： 場合によっては、PCBを調整すると、PCBの形状や材質が当初の計画とわずかに異なり、製品全体の仕様や製造ニーズに影響を与える可能性があります。プロトタイピングは、製品の調整が必要かどうかを早い段階で判断するのに役立ち、製品と関連するパッケージの計画を改善し、再設計コストを削減できます。

つまり、プロトタイピングサービスは、製造プロセス全体のコストを削減しながら、製品の品質を向上させるのに役立ちます。

プロトタイプを使用する場合

プロトタイプは、テストと設計のプロセス全体に不可欠ですが、プロトタイプのコストを最小限に抑えたい場合は、プロトタイプを使用するための最も重要な条件を次に示します。

• 新製品の生産： プロジェクトに斬新なデザインや機能が含まれる場合、プロトタイピングが重要になります。プロトタイピングにより、設計チームは目的の機能と設計全体をテストできるため、設計プロセスの早い段階で問題を検出できます。プロジェクトが以前にチームで行ったものと類似している場合でも、設計プロセスを続行する前に、製品の全体的な機能を確保するためにプロトタイピングが不可欠です。
• テスト： 品質保証テストから環境テストまで、あらゆるタイプのテストには、プロトタイプが必要です。ラピッドプロトタイピングPCBの生産により、チームは公式のサードパーティテストの準備のためにテストの実施を迅速に開始できます。PCBが正確であればあるほど、テストはより正確になります。
• 複雑なコンポーネント： プロジェクトが特に複雑で、複数のコンポーネントと構造が含まれている場合は、プロトタイピングが最適なオプションになります。複雑な構造は、問題が発生したときに修正するのが難しいことで有名です。単純なPCBプロトタイピングで各機能を分解すると、設計プロセスの早い段階で問題を特定するのに役立ちます。これにより、チームは問題の原因を突き止めるために費やす時間を減らし、回路基板の全体的な製品品質を改善するためにより多くの時間を費やすことができます。
• モデリングの目的： 物理的なデザインを視覚的に表現する必要がある場合もありますが、機能しているPCBは必要ありません。この場合、基本的な材料で作られたプロトタイプが優れたソリューションになる可能性があります。このようにして、標準の制作ボードにお金をかけずに視覚的な補助を得ることができます。

PCBプロトタイピングには利点があるため、業界の専門家は一般に、プロトタイピングを使用して設計の改訂をテストすることを推奨しています。これらのラピッドプロトタイプPCBの生産には初期費用がかかりますが、毎回製品の品質を向上させるための費用効果の高い方法です。

MillenniumCircuitsLimitedから高品質のプロトタイピングを入手

PCBプロトタイピングは、設計者にとって強力なツールであり、時間とコストを節約すると同時に、最終製品が最高品質であることを保証します。次のプロジェクトでPCBプロトタイプサービスを使用することに興味がある場合は、今日MillenniumCircuitsLimitedに連絡してください。

MCLは、PCBプロトタイプサービスのリーダーであり、米国全体で400を超えるクライアントにサービスを提供しています。細部へのこだわりと品質へのこだわりが、群衆から際立っており、毎回お客様の仕様に合わせて完全で正確なプロトタイプを製造しています。当社のPCB設計の専門家は、片面および両面FR4ボードから複雑な多層プロトタイプまで、事実上すべてのタイプのPCBプロトタイプを提供できます。 MCLは、隠れた料金なしで、プロトタイプを迅速、効率的、かつ費用効果の高い方法で提供できます。

プロセスは単純です。CADソフトウェアを使用してプロトタイプのレイアウトを準備し、製造する材料を選択してから、ボードを切断して組み立てます。そこから、テストの準備ができている回路基板ができました。準備ができたら、プロトタイピングから製造プロセスへの移行もお手伝いします。

高品質のPCBプロトタイプサービスの恩恵を受けることができる会社と協力する準備ができている場合は、MCLがお手伝いします。 MCLがPCBプロトタイピングのすべてのニーズを満たす方法についてサービスチームメンバーの1人と話すために、今日私たちに連絡してください。