製造図(ファブ図)と実装図(アセンブリ図)の両方は、ベンダーへ様々な情報を伝えるのに有用です。製造図にはプリント基板(PCB)の製造方法に関する情報が含まれます。一方、実装図には、複数の部品が未加工PCB上にどう配置されるかの詳細が描かれます。しかし、ベンダーが指示を理解できるよう、一定の標準に従う必要があります。 製造図と実装図の基本 まず、製造図でも実装図でも、同じ出発点から始めます。両図に必要な一般的な項目は以下の通りです。 基板外形 レイアウトデータベースからの基板設計外形です。通常、切り欠きとスロットを含み、製造図上で寸法を定義します。実装図では部品参照のベースラインとしても使用
電子製品を製造・生産する企業のオーナーにとって、PCBアセンブリは購買リストの主要項目です。電子部品の一部を外注することは、適切に処理しなければ最悪の悪夢となり得ます。 プリント基板アセンブリ(PCBA)の購入で間違った受託製造業者(CM)を選べば、全く動作しない、誤動作する、断続的にしか動作しない製品を出荷することになりかねません。業界標準への不適合で評判を傷つける恐れがあります。したがって、適切な受託製造業者を見つけ、ニッチ市場で競争優位を確保する必要があります。そのためには、多くの企業が犯しがちな一般的なミスを避けなければなりません。 PCBアセンブリ発注時に避けるべき5つのよくあるミス
完璧なプリント基板(PCB)アセンブリ設計を描き上げました。部品とパターンのレイアウトを熱的・EMC/EMI観点で最適化し、製品のソケットに完璧に収まることを確認しました。しかし、問題が1つ。いつもの製造業者に連絡すると、彼らの生産ラインの搬送コンベアが単体基板を処理できないことが判明しました。コンベア幅は2インチ以上必要だと告げられます。 受注熱心な営業担当は、設計を大きくするか「PCBパネライゼーション」を試すよう勧めてくるでしょう。しかし、製品の筐体には基板幅拡大の余裕がありません。仮に余裕があっても、単体基板で拡大するコストは高すぎます。PCBパネライゼーションは、このような状況に最適
PCB(プリント基板)業界に携わる方なら、これらの基板に銅仕上げ面があることはご存知でしょう。もし無防備な状態で放置すれば、銅は酸化・劣化し、基板を使用不能にします。 表面処理はPCBと部品の間にインターフェースを形成します。この処理には2つの重要な機能があります。露出した銅ベース回路の保護、部品実装時のはんだ付け可能な表面の提供です。 ホットエアソルダーレベリング(HASL)とは HASLはかつて、一貫性と品質のあるPCBアセンブリ結果を生み出す「試され、検証され、真実とされた」方法と謳われました。しかし、絶えず進化し、回路基板の複雑さと部品密度が増すにつれ、すべての水平はんだ付けシステムの
ご自宅の現代電子機器の中身を見たことはありますか?市販の電子機器の多くは、ワイヤーリードや非効率な従来型部品を使用していません。今や、プリント基板の重要な電気部品は、特別な実装・製造プロセスで基板に搭載されています。基板に実装されるほとんどの部品は微小サイズであり、それが主要な利点の1つです。 簡単に言えば、微小・軽量部品をプリント基板に実装して同等の機能を果たすことを表面実装技術(SMT)と呼びます。実質的に、今日のほぼすべての電子機器は表面実装技術を採用しています。 軽量で最適な機能性を提供するため、業界全体でPCBの最も好ましい選択肢の1つとなっています。ここではSMT技術(SMT部品)
回路基板、プリント基板、PCBと呼ばれるこれらは、様々な電気部品で構成されています。絶縁基板材料と数十の電気部品で構成され、表面実装から相互接続システムまで多様な技術を備え、特定の電子回路向けに設計され、特定の単一または複数の動作を実行します。 1900年代の初期開発以来、PCBのラミネート材料は様々な発展と技術進歩を遂げてきました。チャールズ・デュカスが最初に回路の特許を出願しました。電気部品で構成される経路を絶縁材料ボード上に直接配置するというアイデアでした。しかし、本格的な開発と活用は第2次世界大戦後まで待たなければなりませんでした。 プリント基板の典型的な用途と目的 現代では、ほぼすべ
すべての発明は進化の過程をたどります。PCB(プリント基板)も驚くべき歴史的進化を遂げました。電子実装業界を最も悩ませてきた課題の1つが「小型化」です。部品が小さくなり密集するにつれ、印刷と洗浄プロセスは限界へ挑戦し続けてきました。小型化は過去5〜10年の産物と思われがちですが、実は約100年前から始まっていました。 基板アセンブリの歴史 基板アセンブリと聞くと現代技術を連想しますが、始まりはドイツの科学者アルベルト・ハンセンです。彼は電話交換盤を改良するデバイスの特許を出願しました。この原始的な基板は、導電性基板に配線を取り付け、平らな面に接着したものでした。現在の基板にも通じるシンプルなス
PCB(プリント基板)はすべての電子機器の主要部品です。一般的に、多くの人は基板アセンブリについてほとんど知りません。基板はあらゆる電気部品の「心臓部」となり得ます。以下に、プリント基板に関する興味深い事実と歴史を紹介します。 最初のPCBは真鍮製だった PCBを使えば、電子機器動作に必要な部品と配線を小型化できます。すべての配線と部品の代わりになるため、通常は銅製と思われがちです。確かに現在は銅が主流ですが、最初のPCBは真鍮で作られていたことは特筆に値します。今日ではガラス繊維、複合エポキシ、その他の材料が一般的です。 PCBの幅広い用途と形態 PCBは印刷業界でも使用され、現代エレクトロ
すべての電子部品には100〜300メートルもの配線が内蔵されています。現代の電子部品は多機能で、多数の部品を同時に動作させます。電子機器が動作するには、各部品が相互接続され、シームレスに連携する必要があります。スマートフォン内の配線1本を伸ばせばサッカーフィールドを覆う長さになりますが、分解しても配線は見えません。 なぜなら、それらはプリント基板(PCB)内部にあるからです。PCBは電子機器内部で見られる緑色の基板です。この基板は複数の層を持ち、何百本もの銅配線を内蔵しています。PCBは内部のすべての部品に構造と秩序を与えます。PCB部品間を走る配線が、すべての部品を相互接続しています。 PC
プリント基板が発明される前、デバイス内の電子部品は手作業で配線接続されていました。この手作業製造には多くの課題がありました。回路は極めて複雑で管理が困難でした。修理も手間がかかり、信頼性にも欠けていました。1936年、新聞社に勤務していた優秀なエンジニア、パウル・アイスラーは、従来の基板アセンブリの問題点を認識しました。 これにより彼は、基板アセンブリへの印刷という新概念を生み出しました。非導電性基板上に銅配線を印刷し、その上にトレースを形成し、電気部品を接続できるようにしました。最初のPCBは現代のPCBとは全く異なる外観でしたが、基本メカニズムは同じです。現代のPCBは遥かに洗練され、小型
PCB(プリント基板)は、コンピューター制御され手作業を最小限に抑えるほぼすべての電子機器の核心部品です。小さく地味に見えますが、内部には多くの複雑な部品が協調動作し、デバイスを機能させています。 これらの部品は基板の動作、ひいては電気製品の性能を左右する重要な役割を果たします。実装部品は機器の機能によって異なりますが、あらゆる基板に共通して搭載される必須部品があります。 抵抗器 基板実装用の抵抗器は多様な形状・サイズがあります。抵抗器はその名の通り電流の流れを妨げる部品で、オームの法則(電圧=電流×抵抗)に従います。電気的放電を制限する働きがあり、パイプを細くして水の流量を制限するのと似てい
新しいマザーボードを購入したことがあるなら、基板上の微細なパターンに気づいたかもしれません。これらのパターンは、すべてのソケット、ヘッダー、部品を接続する重要な役割を果たします。この基板はほぼすべての電子機器に内蔵され、正常な動作を支えています。 PCBが普及する前は、機器内部の電気的接続に大量の配線が必要で、部品の配置も煩雑でした。PCBの登場により、電子機器の小型化と効率化が実現しました。 画期的なアイデア 平らなガラス繊維板に配線を埋め込むという発想は、年月とともに広く普及しました。PCBの発明により、スマートフォンのような高度に複雑なデバイスをポケットに入れられるようになりました。エン
プリント基板(PCB)の仕組みと用途を理解するには、製造プロセスを知ることが不可欠です。PCB製造プロセスを学ぶことで、基板の機能により深い洞察が得られます。製造プロセスには、PCB設計の最も基本的な概念が含まれています。 基板の基本構造 PCBは複数の層で構成され、これらの層が製造プロセスにも影響します。重要な層には銅箔層があり、ここにパターン(トレース)が形成されます。パターンは基板上のさまざまな部品を接続する配線です。 2層基板の場合、トップ銅箔層とボトム銅箔層の間に、ガラス繊維製の誘電体材料(基材、通称FR-4)が挟まれています。 さらに、ほとんどの基板には銅箔層の表裏にレジスト層(ソ
回路基板の断線パターンを修復するにはいくつかの方法があります。現在、マイクロプロセッサーなどのマイクロチップが深刻な不足に見舞われています。パターン(トレース)は、マイクロチップと基板上のすべての重要部品を接続する役割を果たします。 パターンへのダメージ 基板上のパターンはダメージを受けやすいものです。事故や汚れ・残留物、そして何より腐食が主な原因です。腐食は電解コンデンサや電池の液漏れ、不適切な保管によっても発生します。断線・損傷したパターンを修復するには、まず必要な工具・機材を揃える必要があります。 必要なもの まずはんだごてが必要です。最高級品である必要はありませんが、単体のはんだごてで
競争激化、インダストリー4.0、熟練労働者不足の拡大により、工作機械業界の現場技術は急速に変化しています。5軸加工の需要は過去最高です。2020年には5軸立形マシンの販売が18%、横形マシンが20%増加すると予測されています。 なぜこのような状況なのか。変化する環境と、貴社の工場・従業員が5軸需要増にどう備えるべきかを探ります。 成長する産業 金属加工業界において、航空宇宙分野が最も急成長しています。インド・中国など新興市場の需要、世界的な旅客・貨物航空輸送の拡大、航空機メーカー間の競争激化が背景です。2019年初頭、エアバスとボイングの受注残は13,450機に達し、記録的な納入ペースでも7年
ベテラン機械技師なら、現場で一度は火災を目撃したことがあるでしょう。高速切削は火花を散らし、可燃物に引火する機会を多く生みます。多くの工場火災は、火花を最小限に抑える、あるいは火花が可燃物に着火しないよう対策すれば防げます。しかし、ミスは起こります。工作機械工場での24件の火災事例を分析したところ、ある1つのミスが全火災の約30%を占める主要原因であることが判明しました。 工作機械工場火災の第1位原因 調査の結果、工作機械工場火災の最大原因は「切りくず・粉塵の管理不徹底」でした。ニュース報道、SNS投稿、Firetrace自動消火システムで消火された弊社顧客へのインタビューから得られた知見です
競争力を維持するため、ますます多くの工作機械工場が無人運転(ライツアウト加工)へ移行しています。稼働時間が増えれば生産量と収益が増加します。トップショップ会議での報告によると、上位25%の工場は1日14時間稼働しているのに対し、下位25%は8時間のみ。無人運転を行う工場の平均利益率は、そうでない工場より3%高いというデータがあります。 ライツアウト加工のメリット 利益増加と人件費削減だけでなく、新たな工作機械を導入せずに能力と機械稼働率を向上できる点が大きなメリットです。無人時間帯に長時間稼働させることで生産性が上がり、追加受注にも対応可能になります。 有人シフトでは段取り替えが多い短時間ジョ
最適な完成部品を得る鍵は、適切な材料選びから始まります。部品に最適な加工材料の種類を絞り込むことで、最も適切かつコスト効率の良い材料を選定できます。材料選定時に考慮すべきポイントをいくつかご紹介します。 部品の用途は何か? 医療機器、自動車、航空宇宙、機械、バルブ、継手、ファスナーなど、用途によって求められる特性は大きく異なります。 応力負荷 高応力下でひずみや破損を起こす材料もあります。部品が受ける応力負荷を考慮し、応力に強く変形を防ぐ材料を選ぶ必要があります。 寸法公差 寸法公差の重要性を過小評価してはいけません。材料選定だけでなく、部品・アセンブリ、切削方法、工具・工作機械の選定にも影響
増材製造(AM)、別名3Dプリントは、CAD生成の3Dモデルに基づき、材料の単層を積み重ね層を融合させて部品を造形します。AMは1987年に登場し、近年特に大きな飛躍を遂げながら着実に成長してきました。企業が新しいAM技術を開発・導入する際、コア技術が類似していても独自のマーケティング用語を作りがちです。類似手法に異なる名前がつくことで、市場で混乱が生じやすくなります。この記事では、コア技術を特定し、それぞれの長所と短所を整理します。 ISO/ASTM規格では、層を作る技術を7つのカテゴリーに分類しており、リストの最初の4つが金属に適しています。 バインダージェッティング 指向性エネルギー堆
ほとんどの機械工場が、どこかで労働力不足の痛みを感じたことがあるでしょう。2019年7月時点で、約50万の製造業ジョブが未充足でした。熟練製造・加工ジョブの充足はますます難しくなり、スキルギャップは拡大しています。デロイトとMFGインスティテュートの最近の研究によると、2028年までに米国製造業で人材不足により240万の空きポジションが生じる可能性があります。 問題を複雑にしているのは、熟練生産職の充足に33%多くの時間を要することです。平均充足日数は70日から93日に増加しました。未充足ポジションは、工場の受注完遂能力、顧客ニーズ対応、生産拡大に影響を与えます。 同研究では、大多数の製造業者
産業技術