プリント回路の組み立てとコスト設計に関する 9 つの提案

2.KiCAD

これは、ライセンス要件なしで自由に使用できるもう 1 つの人気のある PCB 設計ソフトウェアです。 PCB 設計者は、このソフトウェアを使用して部品表 (BoM) とガーバー ファイルを作成できます。多くの電子部品を含む広範なライブラリがあります。もう 1 つの優れた機能は、PCB の 3D レイアウトを提供することです。

3.Multisim

研究に不可欠な独自のシミュレーション機能を備えているため、研究者の間では一般的です。ハイエンドテクノロジーを表現する優れた機能を備えた使いやすいソフトウェアです。

DFM を使用してプリント回路アセンブリの製造上の問題を見つける

お金、時間、およびリソースを無駄にしないようにする必要があり、DFM (製造のための設計) のヒントを知ることが不可欠です。初期段階で製造上の問題や問題を発見することで、多くのコストを削減し、PCB の組み立てとパッケージングの段階にスムーズに進むことができます。一般的な問題には次のようなものがあります:

1.スライバーと島々

これらは自由に浮遊する銅であり、酸タンクに大混乱をもたらす可能性があります.小さいと浮いてショートします。しかし、泳げない場合は、さまざまな干渉が発生する可能性があり、負担になる可能性があります.一部のソフトウェアはデザイン内でそれらを見つけることができますが、使用しているソフトウェアがスライバーやアイランドを検出できない場合は、手動で見つける必要があります。

2.ヒートシンク

電気部品からの熱を吸収および放散するのに役立ちます。この放熱が可能なのは、ヒートシンクが金属基材に接触するためです。ただし、ヒートシンク内のペースト マスクの開口部が非常に大きい場合、部品がヒート パッドから浮き上がる可能性があります。これを防ぐには、1 つの場所に大きなペースト マスクの開口部を作成するのではなく、複数のポイントに小さなペースト マスクの開口部を作成します。正確なペースト マスクの開口部のサイズを取得するには、回路基板を購入する必要があります。さまざまなことに混乱する可能性があります。片面 PCB、両面 PCB、またはその他の種類の PCB を使用する場合は、PCB メーカーにお問い合わせください。

3.アシッドトラップ

これらはトレース パターンの鋭い角であり、製造プロセス中にプリント基板から余分な銅を除去するために使用する有害な化学エッチング剤をトラップする可能性があります。それらは細くなる可能性があり、これにより基板設計に開口部が生じます。いくつかのソフトウェアを使用してアシッド トラップを検出できますが、そのようなソフトウェアがない場合は手動で行う必要があります。

プリント回路アセンブリのコーティング効果

PCB アセンブリに着手する前に、基板設計に対する PCB コーティングの現在の影響を知っておく必要があります。避けることができるお金、時間、およびリソースの不必要な浪費を避けるために、PCB 製造プロセスで使用するコーティングの選択と塗布モードの潜在的な落とし穴を知っておく必要があります。

最高の PCB を確実に入手できるようにします。あるメーカーから別のメーカーに乗り換えるのではなく、PCB 設計の要件を忠実に守ってくれる経験豊富なメーカーに固執することが不可欠です。

さまざまな PCB 表面コーティングとさまざまな塗布方法があります。綿密に監視しないと問題が発生する可能性があるため、PCB 設計に最適なコーティング タイプを確実に適用することが不可欠です。コストを節約するために、2 倍以上の出費になる可能性があるため、ショートカットを選択しないでください。

プリント回路アセンブリ コンポーネントの配置と間隔

図面を作成する前に、チーム メンバーのボードを理解し、実行するのに役立ちます。 PCB レイアウト用に作成され、最終的に PCB ボード上に印刷されたコンポーネント シンボルは、PCB アセンブリ フェーズで役立ちます。回避できるコストの発生を避けるために、すべての PCB コンポーネントの配置と間隔の問題を確実に修正する必要があります。 PCB 設計者またはアセンブラーとして、コンポーネントを配置する 100% の方法はなく、創造力を働かせることができます。ただし、ルーティング エラーが発生しないように、これを行う際には注意が必要です。

コンポーネントを配置する際に慎重な措置を講じないと、一部のパーツにはルーティングのための十分なスペースがなく、最初からやり直さなければならない可能性があるため、最終的に時間を無駄にする可能性があります。また、コンポーネントを無計画に配置すると、製造元がボードを返却する場合があります。また、適切な対称性と正確性の欠如を示すため、ボードの見栄えが悪くなります。

コンポーネントの配置と間隔の問題を回避するには、いくつかのことを理解する必要があります:

1.機械的制約:

エッジ コネクタ、取り付け穴などの正しい配置を理解してください。プリント基板の正しいサイズと形状を可能にします。

2.類似のコンポーネントを同じ方向に配置

ウェーブはんだ付けプロセスを必要とする表面実装コンポーネントまたは SMD を使用している場合は、同様の要素を同じ方向に配置する必要があります。これにより、PCB アセンブラーが簡単に取り付け、検査、およびテストできるようになります。

3.どの部分も重複させないでください

コンポーネントをボードに配置するときは、部品が重ならないようにして、短絡を防止してください。小規模または大規模な手数料で作業している場合は、すべての銅配線を配線する時間を確保できるため、各部品の間に十分なスペースを空けてください。

プリント回路アセンブリがトレース長を最小化

トレース長を最小限に抑えることで、PCB の EMI (電磁干渉) のリスクを軽減できます。配線が長いと、ボードの見栄えが悪くなり、EMI リスクが発生します。配線長を最小限に抑える最善の方法は、ボードを慎重にレイアウトすることです。

高速システムを相互に近づけ、信号入力をレシーバー パスに近づけるようにしてください。トレースをより短い長さにルーティングおよび再ルーティングできるソフトウェアを使用すると、負担が軽減されます。

正しい PCB のサイズと形状を設計する

これは、通常 PCB アセンブリの最終結果を決定するため、注意が必要なもう 1 つの重要な側面です。間違ったサイズや形状を選択すると、PCB 設計が変更され、計画とは異なる製品になる可能性があります。

さまざまなサイズと形状のボードが特定のニーズを満たしているため、間違ったボードを選択すると、PCB のニーズに合わない場合があります。腕時計用のボードはコンピューター用のコミッションとは異なるため、PCB のニーズに合った適切なサイズと形状のボードを選択してください。

PCB レイヤーの設計

さまざまな PCB 層の設計があり、必要な設計によって、使用する PCB 層が決まります。単層基板には、はんだマスク層、はんだペースト層、機械層、配線層が含まれます。多層基板には、多くの配線層、グランド プレーン、電源プレーンなどが含まれます。一部のボードには最大 4、6、または 12 枚のシートがあります。各セグメントの目的を理解し、PCB のニーズに合ったものを使用してください。

スルーホールの問題

PCB の組み立て工程でスルーホールの問題が発生することは珍しくありません . メッキ スルー ホールでは、電流が回路、気泡、およびその他の汚染形態を通過するのを防ぐメッキのボイドを作成する場合があります。この問題を回避するには、プリント基板を予熱して余分な水分を除去し、スルー ホールの銅メッキの厚さが 25um 以上になるようにします。

BOM ファイルを正しくエクスポートする

部品表 (BOM) は、すべての原材料、コンポーネント、アセンブリ、およびその他の重要な製品製造材料の包括的なリストです。部品表 (BoM) を正しくエクスポートすることで、PCB アセンブラーが PCB ニーズの仕様を取得できるようになります。 PCB アセンブラーは、どんなエラーもお金、時間、およびリソースの浪費につながる可能性があるため、見落とされていない BoM をエクスポートするようにしてください。

結論

PCB アセンブリの変更コストを確実に削減するには、アセンブリ フェーズに入る前に上記の提案を理解し、実装する必要があります。必要なことを怠ると、回避できる追加コストが発生する可能性があります。 PCB が組み立て段階に入る前に、適切な予防措置を講じ、製造エラーを修正してください。

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