最適なプリント基板アセンブリの設計方法に関する 12 のヒント

どのような目的でも PCB を設計する際には注意が必要です。多くの設計者は、回路基板コンポーネントを設計する際に特定の方法を持っています。しかし、それは包括的ではないかもしれません。いくつかの複雑な問題は解決できます。この記事では、プリント回路基板の組み立てについて詳しく説明し、目的の結果を得るのに役立ちます。それでは早速始めましょう:

プリント基板アセンブリ – 適切な設計ツールの使用

プリント回路基板を設計または組み立てる前に、それをどのように仕上げたいかを考える必要があります。

Framer X などの PCB 専用に設計されたものを含め、ほとんどはこの目的のためにさまざまなツールを使用して設計されています。インタラクティブなプロトタイプを大量に作成しますが、TinyCAD、Eagle PCB などの他の一般的なツールがあるため、これが唯一の選択肢ではありません。、および CircuitMaker です。

プロトタイプの設計が最終製品に期待するものを強調していない場合、その仕事を依頼した会社は決して期待する結果を提供しません.したがって、ここでは妥当な時間を期待してください。

設計ツールを理解していない初心者の場合は、オプションを提供してくれる会社と協力することを選択できます。ほとんどのプロのプロトタイプ PCB アセンブリプロバイダーには、経験豊富な設計者がいて、仕事を任せることができます。

プリント基板アセンブリ - PCB コンポーネントの配置

PCB 設計は 90% のレイアウトと 10% の配線です。これは完全に正確です .時間をかけてコンポーネントを正確に配置することで、作業が楽になります。これには、すべてをルーティングする時間が含まれます。

• 時間を無駄にする

一部の部品にルーティングするための十分なスペースさえないことがわかった場合、それらが密集しすぎてミスを犯す可能性があります。アセンブリの配置が最悪の場合、回路基板全体を最初から再起動する必要がある場合があります。

• 壊れた

いくつかのコンポーネントとトレースをドロップし、そのファイルをメーカーに送信したとします。次に、パーツが適切にはんだ付けされていないために回路基板が戻ってくる可能性があることがわかっているため (これについては後で詳しく説明します)、これは機能しません。

• 醜い美学

対称性と精度が好きなので、それに直面しましょう。コンポーネントの配置中にエンジニアが適切な注意と注意を払わずに回路基板を見ることほど気がかりなことはありません。怠け者です。

プリント回路基板アセンブリ - ビアの使用を排除または最小限に抑える

プリント基板の実装に関しては、スルーホールビア、ブラインドビア、マイクロビアの3つのビアから選択できます。機能と価格は異なりますが、機能は同じです。

コストを抑えたい場合は、埋め込みビアやレーザービアではなく、スルーホールビアを選択することをお勧めします。不適切な選択は最終製品の相互接続性に影響を与えるため、ビアは不可欠です。さらに、全体のコストにも大きく影響します。

スルーホールビアが最上層から最下層まで貫通し、完全な接続を確立します。このオプションは、NPTH または PTH のいずれかです。

それらの残りの部分はより多くのバイアルを使用するため、最終的にはより多くの費用がかかり、取り扱いも少し複雑になる可能性があります.

プリント回路基板アセンブリ - コンポーネントとパッケージが BOM と一致していることを確認します

プリント回路基板アセンブリの世界では、部品表の略である BOM は、製品 (この場合は基板) を構築するために必要な材料リストです。 BOM は、適切な最終製品を確実に入手するためにプロセス全体で必要になるため、製品の購入に使用されます。仕事を完了するために雇った会社に送る必要があるかもしれません。

以下を含む要因の数を決定するのに役立ちます:

材料調達のリードタイム
製造プロセス
売上原価（COGS）
組み立てのための設計の品質
キャッシュフロー要件
サプライチェーンの堅牢性

したがって、コンポーネントとパッケージが BOM で正確に説明されていることを確認することが不可欠です。

プリント基板アセンブリ - コンポーネントとコネクタの向きをマークする

コネクタ、特にスルーホール接続は、組み立てとレイアウトの両方でエラーが発生する可能性が非常に高くなります。

レイアウトのスペシャリストは、コネクタを配置するサイトを常に知っているとは限りません。また、穴の位置も明確にしていただけると助かります。見た目ほど明白ではありません。したがって、方向と場所をマークすることが重要です。

明確なマーキングにより、エラーのリスクが軽減され、最終製品が到着したときに期待どおりの結果が得られます。

プリント回路基板アセンブリ - 平らな面でヒートシンクを使用

プリント回路基板の組み立てでは、通常の電流の流れによって基板が過熱し、性能に影響を与え、さらには 1 つまたは複数の電気部品に損傷を与える可能性があるため、ヒートシンクは不可欠です。

ヒートシンクの目的は、ユニットがより長く動作し続けることができるように、熱を制御し、内部温度を最小限に抑えることです。

交換面を変更するか、ファンを使用することは、熱を制御するための 2 つの最良の方法です。ラジエーターは温度を効果的に制御できることがわかりましたが、慎重に選択する必要があります。留意すべき点がいくつかあります:

材料は慎重に選択する必要があります。アルミニウムと銅がトップ 2 の選択肢ですが、どちらが適切かは基板の選択によって異なります。
フィンのレイアウトと形状は熱の放散に重要な役割を果たすため、フィンの構成には特別な注意が必要です。
かなりのヒートシンクがボードにストレスを与え、さらに損傷を引き起こす可能性があるため、フットプリントを制御する必要があります。
フィンの高さも注意が必要です。ただし、場合によってはフィンを短くする必要があるため、トレードオフになります。

l シンクの取り付け方も全体のパフォーマンスに大きく影響します。良い結果が必要な場合は、適切な方法を選択してください。

プリント基板の組み立て - サイズに注意

PCB ボードの構築とその他のプリント回路基板アセンブリタスクの完了に取りかかる前に、これらをどこでどのように使用する予定であるかを正確に把握することが不可欠です。

これらのタブレットは、テレビからラップトップまで、あらゆるものに使用されています。ただし、電子機器のサイズと設計は主に異なるため、1 つの PCB ボードが他のボードに適合するとは限りません。

追跡装置のサイズに合わせた特別なツール。また、サイズに合わせて設計する必要があるため、これは設計する前に行う必要があります。完成品は、必要なスペースに収まる必要があります。そうでなければ、役に立たないかもしれません。

プリント回路基板の組み立て – 小さいループを作る

ポイントするトレースはループと呼ばれ、小さくする必要があります。そうしないと、ノイズが発生し、混乱が生じます。

設計段階でこの点を覚えておく必要があります。また、新しい層を積み重ねたり、追加するたびにループに影響を与える可能性があるため、接地を検討したりするときはいつでも、特に注意を払う必要があります。

プリント基板アセンブリ - ノイズ源を考慮する

PCB の電子ノイズは、ボードの動作に悪影響を与える可能性があります。したがって、主に回路が MHz 以上の周波数で動作する場合は、特別な注意が必要です。

周波数が高くなると、ノイズのリスクが高まり、パフォーマンスが低下する可能性があります。ノイズを減らす最善の方法は、潜在的な発生源に注意を払い、設計段階で芽の悪さを取り除くことです。

それにもかかわらず、ノイズを制御するためのヒントをいくつか紹介します:

ボードのできるだけ多くの領域を電源プレーンとグランドで覆います。
元の単一のトレースをできる限り小さく、薄く保ちます。
デジタル回路とアナログ回路をボード上に別々に配置してください。
90 度の方向転換は避けてください。代わりに、90 度のねじれが必要な場合は、45 度のターンを 2 回選択してください。
発振器から離れた場所にトレースを配置してください。

プリント基板アセンブリ - 正しい材料の選択

船内で完了するには、いくつかの資料が必要です。これらには、FR-2 (フェノール綿紙)、FR-3 (綿紙とエポキシ)、FR-5 (織物ガラスとエポキシ)、FR-4 (紡績ガラスとエポキシ)、FR-6 (つや消しガラスとポリエステル) が含まれます。、CEM-1 (綿紙とエポキシ)、G-10 (織ガラスとエポキシ)、CEM-2 (綿紙とエポキシ) など

これらすべてのオプションにはいくつかの種類があります。おそらく、あなたに代わってボードを製造する誰かを雇うことになるので、使用する材料を完全に管理することはできません.それでも、この要素についてプロバイダーと話し合い、最終的に何が期待されるかを知るために、期待と配信に関して同じページにいることが不可欠です.