PCB 製造サービスで考慮される上位 10 の質問

プリント回路基板または PCB は、あらゆる電子機器の心臓部です。 DIY プロジェクト用に PCB を製造したい場合や、ビジネス用に大量の回路が必要な場合があります。いずれにせよ、仕事を成し遂げる PCB 製造会社と提携する必要があります。しかし、PCB 製造サービスには考慮すべき点がいくつかあることをご存知ですか?

質問をすることは、製造サービスの最後に PCB の機能的で高品質なバッチを確保するために重要です。この記事では、WellPCB について考慮すべき上位 10 の質問について説明します。ワンストップ サービスと高品質の製品を提供します。必要な書類をお送りいただければ、すぐにお見積りが可能です！私たちは何をぐずぐずしているんですか？ 10 年間の PCB 製造サービスを提供しています。

1. PCB 製造サービス – PCB の設計とレイアウト

PCB を製造する前に、多くの考慮事項を考慮して PCB を設計すると役に立ちます。最初の段階では、製造後に整流が複雑になる可能性があるため、PCB 設計中に PCB の回路図を準備し、それを適切な PCB シグナル インテグリティ評価にアップロードします。信頼できるPCB設計ソフトウェアを使用して設計を完了してください。 Eagle、Altium Designer、Circuit Maker、AutoCAD など、さまざまな PCB 設計プログラムを使用できます。ここでは、この段階で出てくる重要な問題を検討します。

プリント回路基板または PCB は、エレクトロニクスにおける最新の革命です。それらは、導線の代わりに銅のトラックを備えた加工プラスチックでできています。これらの回路は、手作りのブレッドボードよりもコンパクトで使いやすいものになります。 PCB のコンポーネントははんだ付けされており、頑丈さをさらに高めています。

PCB は、短絡や誤配線の可能性が最小限であるため、安全性を確保します。 PCB の製造においてコンピューターが保証する精度は、PCB を選択する大きな理由です。

回路基板メーカーがお客様に提供できる主な事項は次のとおりです:

·標準 PCB

プリント回路基板メーカーにとって不可欠かつ効果的な製品は標準 PCB であり、電気通信、セキュリティ システム、AV 機器、LED ディスプレイ、プロセス制御、交通信号システム、照明など、さまざまな業界で採用されています。

要件に応じて、これらのメーカーは単層、2 層、または多層 (最大 24 層) を提供できます。また、有能なプリント回路基板メーカーでは、すべての標準 PCB に特化したクイック ターン プロトタイピングを見つけることができます。

·メタル クラッド PCB (MC-PCB)

LED は、コストとエネルギー効率が最も高いため、従来の照明の代替品に急速に取って代わりつつあります。 LED の唯一の欠点は、使用時に大量の熱が発生することです。標準の PCB はこの熱に対応できません。熱放散に特化し、LED の寿命を延ばすことができるメタルクラッド PCB が登場しました。

1.エラーのない正確な PCB 回路図を作成するにはどうすればよいですか?

設計者は、回路図を使用して PCB の機能を説明し、コンポーネントの配置を決定します。 PCB が適切に機能するためには、適切でエラーのない回路図が不可欠です。

適切な PCB パネル サイズを選択する必要があります。多くの設計者は、機器の要件を満たす基板サイズを選択する必要があることを忘れています。適切な基板サイズにより、トレースを必要最小限の長さに保ち、PCB スペースの浪費を防ぎ、材料のコストを低く抑えることができます。

大量生産を行う場合は、PCB の仕様と設計を最適化する必要があります。小型のボードはニーズに合うかもしれませんが、大量生産には向かないかもしれません.

また、電子技術者は、間隔の問題を回避するために、正しいグリッド間隔を選択する必要があります。誤動作を防ぐため、PCB の部品はグリッドに収まる必要があります。一部のコンポーネントがグリッドで機能しない場合は、代替品を探すか、カスタム デザインの製品を使用する必要があります。

エラーを減らすもう 1 つの方法は、可能な限り PCB 設計ソフトウェアのデザイン ルール チェック (DRC) を使用することです。多くの設計者はそれを最後まで保持するため、小さなミスや誤った設計選択が積み重なっていきます。設計者は、設計の最後に一連のエラーが発生しないように、DRC に該当する各ステップを確認する必要があります。

DRC を頻繁に使用すると、最終的に大規模な変更を行うという問題を回避できます。

2. PCB にコンポーネントを配置するためのベスト プラクティスは何ですか?

PCB 上のすべてのコンポーネントには、指定されたスポットがあります。電気ノイズ、熱管理、機能性などの多くの要因を考慮した上で、すべての詳細について正しい配置を選択する必要があります。

設計者は、適切な配置を確保するために特定の順序を維持します。最初にコネクタを配置し、続いて電源回路と精密回路を配置します。その後、設計者は、他のすべての要素で終わる重要な回路コンポーネントを配置します。

また、重要なテスト ポイントとアプリケーション コンポーネントを特定する必要があります。障害を迅速に検出できるように、テスト ポイントの近くに配置する必要があります。

シルクスクリーン印刷は、PCB 製造プロセスを簡素化し、余分な作業を避けるためにも大いに役立ちます。要素と接続方向、コンポーネント、および機能をマークして、メーカーが PCB のさまざまな側面を問題なく識別できるようにすることができます。

3.どのトレース幅を使用する必要がありますか?

PCB を設計する場合、トレース幅は重要な考慮事項です。トレースは、PCB 全体に張り巡らされ、さまざまなコンポーネントとコネクタを接続する銅線です。 PCB のトレースは、損傷する前に特定の制限電流のみを許可するように作られています。

トレースに電流が流れると、固有の抵抗により発熱が始まります。温度は電流の増加とともに上昇し続け、ある時点を過ぎると、トレースが燃え尽きてボードが役に立たなくなります。

使用できる最小トレース幅は 1.0mm/A です。この幅は、1.0 oz/ft2 の銅を使用する一般的なタイプの PCB に適しています。

式を使用して、PCB の必要なトレース幅を決定することもできます。まず、次の式で面積を計算する必要があります-

Area[mils^2] =(Current[Amps]/(k*(Temp_Rise[℃])^b))^(1/c)

IPC 2221 による内部層の値は-

k=0.024、b=0.44、c=0.725

外部層の価値は-

k =0.048、b =0.44、c =0.725

最大 35 アンペアの電流、10 ～ 100 ℃ の温度上昇、および銅 1 平方フィートあたり 0.5 ～ 3 オンスの式を使用できます。

それでは、PCB 仕様に関する質問を取り上げましょう。

2. PCB 製造サービス – PCB の仕様

製造プロセス中に、PCB についてかなり多くのことを決定する必要があります。情報に基づいた決定を下すために、あらゆる側面の違いと利点をお伝えします。

4.片面 PCB と両面 PCB の選択方法

片面 PCB

PCB は、さまざまな電子機器に使用されており、電子部品を接続するためのものです。片面ボードの片面には導電性の銅と電子素子があり、もう片面には導電性の配線接続があります。

これらは、プリンター、カメラ、電卓、ラジオなどの多くの電子機器でよく使用されます。片面 PCB は、一次的で簡単な製造プロセスがあるため、広く使用されています。

PCB は、複雑でない低密度の回路設計に適しており、基本的な設計により低コストで製造できます。すべての PCB メーカーは、片面 PCB を理解して製造できます。

PCB のシンプルな設計により、製造エラーが少なくなり、大量に迅速に生産できます。

両面 PCB

両面 PCB には最上層と最下層があり、両面にトレースがあります。両側に電子部品と導電性銅を使用して、パスのクロスオーバーを実現できます。これらは高密度回路設計に適しており、ポイントツーポイントのはんだ付けは必要ありません。

PCB は設計が複雑なため、製造が困難です。しかし、それらは、より高度な技術機器で使用される複雑な回路に対して高い需要があります。自動販売機、照明システム、アンプ、車両のダッシュボードで両面 PCB を見つけることができます。

PCB はコンポーネントを収容するための追加の層を提供し、追加の接続のためのスペースがあります。ボードの両面を使用できるため、ボードのサイズを縮小することもできます。これにより、製造コストが削減されます。

5. PCB コア材料の選択方法

PCB のコアまたはサブストレートは非導電性ベースであり、ボード全体に強度を提供します。 PCB にはさまざまな種類の材料を使用でき、それぞれの長所と短所があります。必要な結果、アプリケーション、環境、および PCB に適用されるその他の要因に基づいて、材料を選択する必要があります。

コアに使用される材料によって、PCB の性能と統合レベルが決まります。素材は十分な耐久性があり、通常のパフォーマンスを提供する必要があります。柔軟性、耐熱性、誘電率、引張強度、絶縁耐力、接着力など、他の熱的、電気的、物理的要因も考慮していただけると助かります。

PCB に最も一般的に使用される材料は次のとおりです。

FR-4:

これは、PCB のコアに使用される最も一般的な材料です。エポキシラミネートシートはガラスで補強されており、強度が増しています。名前の「FR」は難燃性を意味し、素材は耐水性も備えています。 FR-4 の優れた強度対重量比の恩恵を受けることができます。

PTFE (テフロン):

PTFE は、プラスチック材料が抵抗を提供しないため、高周波および高速アプリケーションに最適です。柔軟性があるため、公差の厳しい機器にも使用できます。非常に軽量で耐火性にも優れているため、さまざまな業界で PCB に PTFE が使用されています。 PTFE の利点には、汎用性、材料強度、および温度安定性が含まれます。

金属:

一部のアプリケーションでは、鉄、アルミニウム、銅などの金属を使用する必要があります。この素材は表面実装技術 (SMT) に最適で、機械的耐久性があります。金属 PCB で製品寿命を延ばすことができます。

次に、PCB 表面仕上げの考慮事項について説明します。

3. PCB 製造サービス – PCB 表面仕上げ

6. PCB に適した表面仕上げはどれですか?

銅回路を保護し、適切なはんだ付けを確保するために、PCB には表面仕上げが施されています。電子部品の組み立てを成功させるには、適切な表面仕上げを選択することが不可欠です。

現在、無電解ニッケル浸漬 (ENIG) が一般的な表面仕上げになっています。鉛フリーで、フリップ チップや BGA などの複雑なコンポーネントに適しています。 2 層のメタリック ニッケル仕上げは、ニッケルを保護するために金を使用するため、コストがかかります。

HASL は、その低コストと耐久性から広く使用されています。しかし、複雑な表面コンポーネントには適していない不均一な表面になることがよくあります。 HASL は鉛フリーで修理可能です。

Organic Solderability Preservative (OSP) は、銅パッドに使用される水性有機仕上げ剤です。環境に優しいソリューションは、HASL ほど耐久性がありません。

ENIG の優れた代替品となるイマージョン シルバーを使用することもできます。この材料は、フラット パック コーティングやファイン ピッチに最適ですが、高価になる可能性があります。仕上げには浸漬スズもあり、ファインピッチ製品に適しています。

ここで、PCB アセンブリについて詳しく説明します。

4. PCB 製造サービス–PCB アセンブリ

PCB の部品表 (BOM) はボードに取り付けられます。 PCB アセンブリ プロセスには、電子部品を基板に直接配置することが含まれます。手動と自動の両方の手順を使用できるので、詳しく調べてみましょう.

7. PCB製造サービス —どの PCB アセンブリ プロセス 使用する必要がありますか?

メーカーは、PCB の組み立てにさまざまな方法を使用しています。2 つの主要な方法は、スルーホール技術 (THT) と表面実装技術 (SMT) です。

THT

ワイヤまたはリードで終わるコンポーネントは、THT を使用して PCB を組み立てることができます。 PCB のビアまたはホールは、情報またはワイヤを通過させ、はんだで固定します。コンデンサ、コイル、およびその他の特大のアイテムは、手動で配置できるため、THT に適しています。自動化された THT アセンブリ プロセスを使用するメーカーもあります。

最初に、コンポーネントは手動または自動でボードに配置されます。不一致を見つけるためにチェックが実行され、その後オーブンに渡され、ピン上にはんだペーストが塗布されます。

THT は、手動で行うとプロセスが困難で時間がかかるため、大量の場合には適していません。

SMT

SMTは機械がすべての作業を行うため、大量生産に適しています。また、リードやワイヤの代わりにピンやターミネータを持つ小さなコンポーネントにも最適です。

ステンシルがはんだ付けを処理し、その後コンポーネントがはんだ付けポイントに取り付けられます。次に、機械を使用してピースを選択し、PCB 上に慎重に配置します。次に、はんだペーストをオーブンに通して、コンポーネントを固定しにくくします。

8. PCB 製造サービス —PCB アセンブリ コストの計算方法

PCB の部品表 (BOM) が搭載されます。 PCB アセンブリの費用は、多くの要因に左右されます。人件費は地域によって異なります。中国で PCB を製造する方が、北米よりもはるかに安価です。

注文の納期を考慮する必要があります。迅速な納期が必要な場合は、メーカーがプロジェクトを完了するために他の作業を延期する可能性があるため、追加料金を支払う必要がある場合があります.

ボードごとの生産コストは、大量生産になるほど低下し、全体的に低コストになります。 PCB の小さなバッチを製造するには、より多くの費用がかかる場合があります。また、使用されているテクノロジーも考慮に入れる必要があります。SMT は自動化されているため安価ですが、THT はよりコストがかかります。

それでは、最後の章に進みましょう。

5. PCB 製造サービス – PCB テスト

9. PCB の適切な機能を確保するにはどうすればよいですか?

PCB の機能を保証するには、多くのテストを実行する必要があります。重要なテストは、分離および回路導通テストであり、製造プロセスの品質を決定します。

回路導通テストでは、回路内の切断を探しますが、絶縁テストでは、短絡を特定します。

テスト ポイントにスプリングを取り付けることで、「ベッド オブ ネイル」テストなどの他のテストを実行することもできます。 Then 200g of pressure is applied to them to test the durability of the test points.

10. PCB Manufacturing Services —What Quality Check should You Perform?

You can conduct a visual test of the PCB with a ruler and magnifying glass. Look out for any cosmetic defects like surface roughness or scratches and check the position of the pads.

Inspect the integrity of conductive patterns and find out if the vias are adequately punched. Test the coating quality and plating flux to ensure they are clear and firm.

Conclusion

Your PCBs will turn out just like the design if you consider all of the above questions for WellPCB.ワンストップサービスと高品質の製品を提供します。必要な書類をお送りいただければ、すぐにお見積りが可能です！私たちは何をぐずぐずしているんですか？ We have ten years of PCB manufacturing services. It’s always better to be careful than just let the manufacturer decide things on your behalf. Asking the right questions results in the success of your project and higher profitability.

If you look for the right PCB Manufacturing Services, you need to look no more than WellPCB. We deal with PCB products offering highly specialized correct PCB service providers. Thankfully, there are various PCB Manufacturing services from China. Talk to our experts today to know more about how we can help you with everything from custom PCB to Assembly service.