近年、電子製品の小型化、集積化、モジュール化が進み、電子部品の実装密度が高まり、効果的な放熱面積が減少しています。したがって、高出力電子部品の熱設計と基板レベルの放熱問題が電子エンジニアの間で非常に一般的になっています。FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）システムでは、熱放散はチップが正常に動作できるかどうかを決定する極めて重要な技術の一つです。PCB熱設計の目的は、適切な対策と方法で部品と基板の温度を下げ、システムを適切な温度で動作させることです。PCBの放熱には多数の対策がありますが、放熱コストと実用性などの要件を考慮しなければなりません。本記事では、実践的な放熱問題の分析に基

プリント基板（PCB）設計には、アナログセクションとデジタルセクションの両方が含まれることがよくあります。アナログセクションは通常、信号をデジタル化のために調整し、デジタルセクションはアナログ信号をデジタルに変換して、今度はデジタルドメイン信号として処理します。PCB設計のこれら2つのブロックを分離することは、アナログ回路のインテグリティを確保するために非常に重要です。アナログ回路は通常、ノイズ信号に非常に敏感であり、デジタル回路は通常、電気的に非常にノイジーです。本記事では、混在信号レイアウト問題を回避するための一般的ルールと、アナログ回路部分をデジタル側から隔離する最良のアプローチについて

ほとんどのPCB設計は、正しく検証された回路図から始まります。その後、回路図設計を最終PCBに変換するハードワークに取り組まなければなりません。多くの場合、元の回路設計が慎重に行われていても、PCBは動作しません。シミュレーションで回路図が検証されていても、シミュレーションが考慮できないのは、PCBレイアウトの詳細が設計実装に予期せぬエラー源を挿入することです。これは特に、関連する高いクロック速度を持つ新しい高速部品を設計に使用する場合に当てはまります。また、デバイス間のデータ転送速度も継続的に増加しており、同じタイプのエラー源の影響を受けます。これらの速度向上により、PCBレイアウトに固有の

高速電子システムにおいて、プリント基板設計の成功は、理論と実践の両面で電磁両立性（EMC）システムの高度な問題解決に直結します。EMC規格を達成するため、高速PCB設計は大きな課題に直面しており、高速PCB設計者は設計プロセスで従来の設計哲学とアプローチを捨て去らなければなりません。本稿は主に、実践の観点から高速PCB設計プロセスにおける誤解と戦略を分析します。 高速PCB材料の誘電率 現在、高速PCB設計には主に3つの設計技術があります：ノイズと遅延PCBグラフ設計技術、インピーダンスと伝播遅延時間制御技術、PCBインピーダンスをパラメータとする評価技術。うち後者2つがPCB製造の核心です

プリント基板（PCB）設計は電気エンジニアの仕事に不可欠ですが、完璧なPCBを設計するのは決して容易ではありません。完璧なPCBは、部品選定と配置の合理性だけでなく、高い信号伝導性からも生まれます。本稿では、PCB高速信号回路設計におけるルーティング技術の知識を紹介・展開し、皆様のエンジニアリング業務の一助となれば幸いです。 多層基板ベースのPCBルーティング PCB設計時、多くのエンジニアは多層基板を用いて高速信号ルーティングを完了したがります。このタイプの多層基板はPCBの核心であると同時に、回路干渉を低減する能力もあり、エンジニアが直面するこの問題の主要な解決法となっています。多層基板

プリント基板（PCB）は、現代のあらゆる電子機器の核心部分です。これらの小さな緑色の基板は、日常家電から産業機械まで不可欠です。PCB設計とレイアウトは製品機能の重要な構成要素であり、装置の成否を分けます。技術の絶え間ない進化に伴い、これらの設計は進歩し続けています。今日、電気エンジニアの革新により、設計の複雑さと期待値は新たな高みに達しています。 PCB設計システムと技術の最近の進歩は、業界全体に大きな影響を与えました。その結果、PCB設計ルールと製造プロセスは新しいレイアウトと機能を実現するよう進化しました。今日、より細い配線と多層基板は量産PCBで一般的ですが、数年前までは考えられま

電子部品の半数以上が、熱環境による高ストレスで故障すると推定されています。近年、大規模・超大規模集積回路（IC）と表面実装技術（SMT）が普及し、電子製品は小型化、高密度化、高信頼性化の方向へ発展しています。したがって、電子システムにはますます高い熱性能が求められています。電子製品の登場とともに生まれた熱管理は、電子システムの性能と機能を決定する上で重要な役割を果たします。 電子デバイスの骨格であるPCB（プリント基板）の合理的な設計が、高性能を保証します。PCB設計が熱要件を部分的でも完全に満たさない場合、電子デバイスは確実に損傷リスクや故障に見舞われます。回路モジュールの集積度向上とICお

長方形SMC（表面実装部品）またはSMD（表面実装デバイス） 長方形SMCまたはSMDのサイズ設計は以下の図1に示します。 長方形SMC（表面実装部品）またはSMD（表面実装デバイス） 長方形SMCまたはSMDのサイズ設計は以下の図1に示します。 摺動溝ボンディングパッドの溝深さは以下の式で計算します（単位：mm）： 注：Lmaxは部品外殻の最大長、Bはボンディングパッドパターンの長さ、Gは2つのボンディングパッドパターン間の距離、Dは摺動溝ボンディングパッドの深さ、Cは摺動溝ボンディングパッドの幅で、一般的に0.3±0.05mmに設定されます。 SOT（小形アウトライントランジスタ

パッド-配線接続の設定 パッドが広い面積でグランドに接続される場合、クロスグランドと45°グランドを優先的に検討すべきです。 広い面積のグランドまたは電源ラインから引き出されるリードの長さは0.5mm以上、幅は0.4mm以下にする必要があります。 長方形パッドに接続される配線は、パッドの長辺の中心から引き出し、角度が生じないようにします。 IC回路部品のパッドとパッドから引き出されるリード間の設計は図2に示す通りです。 スルーホールの設定 リフローはんだ付けにおけるスルーホールの設定： 一般的に、スルーホールの直径は0.75mm以上。 SOICやPLCCなどの部品を除き、スル

RF（無線周波数）PCB（プリント基板）設計には多くの不確定要素があるため、「ブラックアート」と表現されることがあります。一般的に、マイクロ波以下の周波数（低周波および低周波デジタル回路を含む）の回路では、設計原則をすべて習得していれば、慎重なレイアウトが回路設計の初回成功を保証します。しかし、マイクロ波以上の周波数や高周波PCレベルのデジタル回路では、2〜3版のPCB設計で回路品質を確保できます。一方、マイクロ波以上の周波数のRF回路では、継続的な改善のためにより多くの版数のPCB設計が必要となります。したがって、RF回路設計では多くの困難に直面することは避けられません。 RF回路設計で最

PCB（プリント基板）のソルダーマスクでプラグされたビアとビア銅箔の間には、直接的な相関関係がないように見えます。しかし、不適切に実施されたソルダーマスクプラグは、PCBに破壊的な結果をもたらす可能性があります。ステンシル印刷の一種としての特別な技術である、PCB製造におけるビアプラグ用ソルダーマスクプラグ技術は、SMT（表面実装技術）の適用と継続的な進歩とともに発展してきました。ビアプラグには以下の特徴があります： PCB基板上のすべてのビアのうち、大半は部品挿入用ビア、放熱用ビア、テスト用ビアを除いて露出する必要はありません。ソルダーマスクプラグは、後工程の部品実装段階でフラックスやはん

ますます多くのデバイスが無線でインターネットに接続されるにつれ、電子エンジニアは多くの課題に直面しています。例えば、いかに無線送信機を既存の装置スペースに組み込むか、いかにますます小さなサイズのデバイスを設計・製造するか。さらに、人間工学、アクセシビリティ、環境との調和に適合したIoT（モノのインターネット）製品に対する顧客要求を満たすことにも努めています。 IoT製品を検討する際、サイズ期待は無線特性と価格と並んで最も重要な考慮事項の一つです。理想的には、エンジニアは小型、優れたRF（無線周波数）性能、低価格のIoTコンポーネントを好みます。しかし、IoTコンポーネントは通常、上記すべての

電子製品の急速な発展に伴い、市場はフレックスリジッドPCB（プリント基板）とインピーダンス制御PCBに対して、同時にますます高い要求を出し、それらへの要求もますます厳格になっています。インピーダンス要求のあるフレックスリジッドPCBが直面する主要問題は、実測値と設計値の差が20Ω以上と大きく、設計補償が失敗し、製造管理が困難になることです。本記事は主にPCB設計の観点から、いかに厳格なインピーダンス制御精度を満たすかを議論し、PCB製造業界に従事するスタッフにとって有益であることが期待されます。 インピーダンス制御分析 インピーダンスに影響を与える主要因子は、誘電率、媒質厚、配線幅、銅厚です

BGA（ボールグリッドアレイ）実装は、はんだ付け実装技術と完全に互換性があります。チップスケールBGAのピッチは0.5mm、0.65mm、0.8mmであり、プラスチックまたはセラミックBGAコンポーネントは1.5mm、1.27mm、1mmなどのより広いピッチを特徴とします。細ピッチBGAパッケージは、ピンパッケージのIC（集積回路）よりも容易に損傷し、BGAコンポーネントは特定のI/Oピン要求を満たすために接点を選択的に削減できます。SMT（表面実装技術）実装で適用される最先端技術として、BGAパッケージは細ピッチおよび超微細ピッチ技術に適合する重要な選択肢となり、信頼性の高い実装技術によって

Q1: PCB（プリント基板）材料をどう選ぶか？ A1: PCB材料は、設計要求、量産、コストのバランスに基づいて完全に選択すべきです。設計要求には、高速PCB設計時に真剣に考慮すべき電気的要素が含まれます。また、誘電率と誘電損失が周波数に適合するか検討すべきです。 Q2: 高周波干渉をどう回避するか？ A2: 高周波干渉を克服する主要原則は、クロストークを可能な限り低減することです。これは、高速信号とアナログ信号の距離を広げる、またはアナログ信号の横にグランドガードやシャント配線を配置することで達成できます。さらに、デジタルグランドがアナロググランドに与えるノイズ干渉を慎重に考慮すべきです

PCB（プリント基板）は電子製品の核心であり、小型から大型、コンピュータ、通信、軍事ハードウェアまで、ほぼすべての異なる分野の機器に適用されます。簡単に言えば、PCBは電子製品の機能実現において重要な役割を果たします。 しかし、基板設計は決して容易ではなく、層間、部品間、回路間の多くの関連を適切に処理する必要があります。熟考に欠けた設計は、電子システム内で動作する際に故障や甚大な災害を招く可能性があります。PCB設計自体の難易度に関わらず、よく発生する問題をまとめることで、すべてのPCB設計者が事前にそれらを認識し、PCB製造フェーズ前に対処方法を学べるようにします。 注： 本記事では、A

エンジニアの誰もが自分のPCB（プリント基板）に欠陥が発生することを望みません。しかし、環境面、PCB基板の不適切な適用、あるいは純粋な事故などにより、よく見られるPCB設計問題が特定困難な場合があります。したがって、エンジニアはPCBへの事故を防ぐべきですが、それ以上に、それらの問題に直面したときに即座に対策を講じることが重要です。 不具合#1：PCBショート PCBショートは基板故障の最も一般的な問題の一つで、多くの原因があります。重要度と緊急度の順に原因を議論し、緊急対策を提示します。 緊急対策#1. PCBショートの最も主要な原因は、パッドの不適切な設計です。パッドによるショートを

現在、電子製品は小型化と高精度を要求しており、部品の小型化が不可欠な開発トレンドとなっています。小型化された部品を大面積PCBに実装する際、基板の平滑性により高い要求が課されます。自然と、PCBの反り量をいかに低減するかが、PCBメーカーにとって必須のテーマとなっています。 IPC-600で確認された製造規定によれば、SMT実装を通過するPCBの反りは最大0.75%とされています。しかし、大面積基板への小型部品実装においては、その規定は通用しません。一般的に、大面積PCBへの小型部品実装の要求を満たすには、PCB反りを0.5%以下に抑える必要があります。 反りの分析 本記事のこのパートでは

PCB（プリント基板）は、電子部品を搭載して対応する機能を実現するための基本プラットフォームです。基板材料に基づき、PCB設計ファイルに従って製造され、層間、基板と部品間で接続が実現されます。PCBの主な機能は、基板を取り巻くすべての部品間の電気的接続においてリレー伝送の役割を果たすことにあります。したがって、PCBは通常、電子製品の核と見なされます。 PCBは、ガーバーファイル、NCドリルファイル、ステンシル設計ファイルなどを含むPCB設計ファイルに厳密に従って製造され、これらがすべて揃って初めて実際のPCBが出来上がります。本記事では、PCB設計初心者向けにPCBレイアウトのクイックガイ

PADSはMentor Graphicsによって開発されたPCB設計パッケージです。Standard、Standard Plus、Professionalの3つのグレードがあり、ハイエンドの商用グレードソフトウェアパッケージと見なされています。信号整合性解析機能、高度なオートルータ、熱設計配慮解析、さまざまなプロジェクト管理機能のサポートなど、多数のハイエンド機能を備えています。 3つの異なるバージョンのPADSは異なる機能を持ち、異なるターゲットユーザー向けに設定されています。以下の表にそれらの比較を示します。このチュートリアルでは、PADS Standardを例にいくつかのクイックスター