PCB製造におけるDFM（設計で製造性向上）活用の9大メリット

1. PCB製造プロセス

DFMの第一部は、対象製品に使用する正しい製造手順のタイプを決定することを目的としています。特定の数量でPCB基板を製造したい場合、プロセスは生産範囲と、そのランで計画しているプレス回数を反映する必要があります。

DFMは、使用する材料のサイズ、PCB表面で必要な手順、その他の補助手順など、最適なPCB製造プロセスの決定に役立ちます。ご覧の通り、DFMは製造プロセス中の多くの時間を節約し、PCB製造コストを削減します。

2. PCB製造 製品設計

PCBにおいて、DFMの第二部は製品の設計を検証し、仕様が最終完成品に適合するかどうかを判断することです。また、本格生産ランを開始する前に設計変更が必要かどうかも判断します。このステップの主な目的は、設計に関する潜在的な問題を修正し、生産がスムーズかつ効率的に進むようにすることです。

既存の設計を改訂する場合、基本的な設計原則を遵守することが不可欠です。購入者やディストリビューターとして、この段階でのすべての決定を、潜在的なメーカーと共有する必要があります。特にPCB製造と実装の際にこれを行えば、製品の製造原則に従ったPCB製造が可能になります。

3. PCB製造 プロセス製品材料

PCB製造実装時にDFMを遵守することのもう一つの利点は、PCB設計者が対象製品に必要な材料を決定するのに役立つことです。製品の形状、サイズ、用途に応じて、テクスチャ、強度、熱的特性、製品に必要なその他の要素など、いくつかの側面を考慮する必要があります。

購入者やディストリビューターとして、契約メーカーと相談する必要があります。これは、プリント基板製造に使用される選択材料が、最終生産ランの要件を満たすことを確実にするプロセスです。

しかし、心に決めた特定の材料があるなら、そのタイプのコンテンツが熱に耐えながら効果的に電気を伝導できるかどうかを認識しておく必要があります。この理由は、これらの要因が製品の成否を分ける可能性があるからです。

4. PCB製造 最終環境

最終製品への工法、材料、設計の選択を確定する前に、消費者がそれらを使用する状況を研究または考慮する必要があります。状況が製品の形状と材料に与える影響を判断し終えたら、DFMの選択が生じるかどうかを検証する必要があります。

ここで、設計で製造性向上（DFM）の適切な例として、消費者がプリント基板をどこでどのように使用するかを考慮することが挙げられます。例えば、年間を通じて屋外環境で使用される製品を開発する場合、選択する材料は厳しい環境条件に耐えられる立場にあるべきです。

これは、設計がいくつかのセットアップに対応できるべきことを意味します。製造性向上のための設計により、最初に声明された通りに、機能する環境で製品を製造するためのより良い立場に立てます。これは、多層PCB製造であれ低コストPCB製造であれ、プリント基板製造におけるDFMメカニズムの実装に関連するもう一つの重要な利点です。

5. PCB製造 テストコンプライアンス

設計で製造性向上（DFM）に関連するもう一つの重要なメリット、特にプリント基板製造においては、製品の材料と設計が、製品に利害関係を持ついくつかの主体の品質と安全基準を満たすかどうかを判断するのに役立つことです。

例えば、サードパーティのISO認定試験施設がその判断を助けます。また、中立的な製造専門家が試験を監督すべきです。いくつかの主体は、現在の特定の設計での前進能力に影響を与える独自の基準を持っている可能性があります。

完璧な例は、州、連邦、国際レベルの規制ルールで、現在の状態では製品を安全でないとみなすものです。こうした規制は、製品が意図した業界のコードや、要求される特定の安全基準を満たしていないと主張するかもしれません。しかし、設計で製造性向上を実装することで、こうしたリスクを回避し、多くの時間とコストを節約できます。

6. PCB製造における一般的なエラー

DFMは、PCB設計と製造中のミスを排除するのに役立つもう一つの重要なツールです。DFMは以下の点であなたを支援できます：

• エッジクリアランス： エッジクリアランスを許可しないことは、PCB設計者が犯す大きな間違いです。保護コーティングなしでは、PCBエッジ沿いの銅が腐食する可能性があります。
• 酸トラップ（Acid traps）： PCB設計者が考慮し損ねる繰り返し発生する問題。鋭角での角度付きトレース設計は避けるべきです。
• 複雑なレイアウト： 基板が複雑な状況に陥った場合、設計を見直す必要があり、コスト増大を招きます。
• ソルダーマスクの欠如： ソルダーマスクは銅と他の材料の接触を防ぐ必須要素。欠如するとショートサーキットの原因になります。
• コンポーネント間隔： 狭い間隔では、ビアを追加してスペースを確保したくなります。残念ながら、これはPCBの実装能力を弱める結果になります。

要するに、DFMを実装すれば、あなたの側でコストと時間を浪費する可能性のある上記すべてのエラーを回避できます。

7. PCB DFMでコスト削減も可能

プリント基板の製造は、あなたが想像するほど安くはありません。基板レイアウト、設計から最終製品に至るまで、プリント基板の製造は複雑で高価なプロセスです。もう一度言いますが、誰も損失が損害に次ぐ第二位で、利益が一日しか達成できない環境で運営したくありません。

他のあらゆるビジネス主体と同様、プリント基板製造会社は利益を上げ、コストを最小限に抑えるためにビジネスをしています。利益実現とコスト削減には多くのトリックとさまざまな戦略があり、設計で製造性向上はその一つです。

設計で製造性向上を実装することで、プリント基板会社は製造コストを削減できます。ここでは、信頼性の高い基板設計、大幅に短縮されたターンアラウンドタイム、結果の迅速な立ち上げ、品質向上、製品開発への総合的なコスト削減が保証されます。

8. PCB製造におけるDFMの利点

製造性と組み立てのための設計は、あらゆる製品開発サイクルの不可欠な部分です。製品開発サイクルからわずかな時間でも節約できれば、市場投入を早められることは周知の事実です。さらに、設計で製造性向上は、あなたの製品が合意された日時に製造されることを保証します。

DFMに関してはこれだけではありません。設計で製造性向上は、最終的に市場の需要を満たす製品をロールアウトできることを保証します。時には、DFMは製品モデルの最適化を、製造と組み立ての両方で含みます。

設計で製造性向上の戦術を採用すれば、プリント基板設計者は、品質を維持しながらプリント基板の製造コスト削減を目撃する可能性が高まります。設計で製造性向上のメリットは、明確な品質、納期、コスト削減から、以下のような重要で洗練されたメリットまで多岐にわたります：

1. 製造コストの低減
2. 高品質な製品
3. 市場投入までの時間短縮
4. 設備投資コストの低減
5. 設計変更の削減
6. 工場稼働率の向上
7. 自動化の促進
8. 生産速度の向上
9. ピン-パッドまたはパッド-パッド形状のチェックに役立つ
10. 不正確な間隔のチェックを設計者に支援
11. 重なり合うコンポーネントの特定に貢献

9. PCBサプライヤーとDFMルールを開発する

あなたのPCB設計が意図通りに仕上がるか不安な場合、サプライヤーといくつかのDFMルールを開発する必要があるかもしれません。DFMルールを開発することで、合意通りに製造される高品質な基板が保証されます。サプライヤーのDFMルールを信じたのに、最終的に満足できない製品を提示される理由はありません。DFMのもう一つの利点は、あなたとサプライヤーの間で合意を結ぶ余地を与えることです。これにより、あなたが望む通りに機能する一流製品が保証されます。また、ルールを設けることで、サプライヤーが期待を裏切った場合の補償も保証されます。

まとめ

コンプライアンステストと設計検査に関しては、資格を持ち客観的なサードパーティの意見を求める必要があります。WellPCBでは、保有するすべてのプリント基板設計とプロトタイプについて、完全な設計で製造性向上分析を実施し、問題を検出・特定しています。

お気軽にご相談ください。基板購入時に様々なことで混乱するかもしれません。片面PCB、両面PCB、その他あらゆるタイプのPCBを検討されているかに関わらず、今日ご連絡いただければ、フル生産に入る前にプリント基板を改善する方法を学べます。