パネル化はPCB製造効率の観点から必須です。一方面ではパネル化により製造効率が向上し、リードタイム短縮に寄与。他方面では、小型・不定形PCBにとってパネル化が最も効果的な製造方法です。PCB実装では、労務コスト削減と製品品質管理の容易さでパネル化が有益です。 しかし、パネル化にも制約があります。PCBパネル全体サイズは、ペーストプリンター、SPI装置、SMTマシン、リフロー炉、AOI装置、AI Panasert、フローはんだ装置等の自動化装置製造能力に適合必須。一般に最大レイアウトサイズ450×330mm、最小50×50mm。小型・不定形でパネル化不能なPCBは、補助治具でのみ対応可能。
現代科学技術の発展により電子部品がますます小型化し、SMT技術と装置が電子製品で大規模に適用されるようになりました。SMT製造装置は全自動、高精度、高速の特性を持ちます。自動化度上昇に伴い、PCB設計により高い要求がもたらされます。PCB設計はSMT装置要件に適合しなければならず、そうでなければ製造効率と品質に影響し、コンピュータ自動SMTが完了できない可能性があります。例えば、MARKが完全に満たされないと装置が頻繁に故障し、PCB形状・クランプエッジ・パネルの不合理設計は製造効率低下とパッド欠陥、さらには機械製造不能を招きます。 SMTとその特性 SMT(Surface Mount Te
現代電子システムは、SLSI(超大規模集積)でチップ密度が増大する中、小型パッケージ・大規模・高速化の傾向で発展しており、高速回路設計における相互接続とスタックアップ問題の分析・対処が不可避となっています。現在、電子製品の無線周波数は数百〜数千MHzに達し、立ち上がり・立ち下がりエッジが非常に急峻になっているため、PCBレイアウトルールと基板材料誘電率が、設計プロセスにおけるシステム電気性能に極めて重要です。 現在の電子製品研究における大多数の重要プロセス・ステップとして、高速PCB設計の主な課題はタイミング問題、ノイズ干渉、EMI(電磁干渉)であり、これらの解決策はシステム設計の正常動作に
現在、インターネット技術の急速な発展により、電子メール、オンライン決済、個人通信が大規模に適用されています。この背景下で、情報セキュリティは世界中で重要な研究テーマとなっています。PKI(公開鍵基盤)技術は、公開鍵理論と技術を用いてセキュリティサービスを提供。PCIe(Peripheral Component Interface Express)技術は、シリアルデータ伝送とポイントツーポイント相互接続技術を採用する第3世代I/Oバス標準として、高速デバイスで広く採用されています。デジタルシステム設計分野では、比較的高いクロック周波数が信号品質、電源品質、クロストークの観点で問題を引き起こし、従
通信技術の発展により、無線無線周波数(RF)回路が携帯電話、Bluetooth製品等で徐々に広く適用されるようになり、RF回路は無線伝播のコア技術となっています。しかし近年、4Gの普及とデータ転送桁数の顕著な増大により、RF回路のPCB設計に課題が生じています。RF回路で転送される信号数が日々数百倍に増加しているためです。さらにRF回路は小型・携帯性を持つポータブルデバイスに主に適用されるため、回路全体の基本要件は小型、均一・合理的な配線、微小部品間の非干渉です。しかし、携帯電話内部で部品間電磁干渉が発生するのは避けられないように見えます。心配無用。電磁干渉の影響を効果的に低減する操作を適用可
現代では多層PCBがほとんどの高速回路システムで使用され、多くのシステムが複数の動作電源を持つため、イメージプレーン設計、特に複数電源/グランドプレーン間の関係設定に厳しい要求が生じます。また、デバイス層設計では特殊な銅張り面を設計し、発振器のRF(無線周波数)エネルギー生成を防止し、高電力部品への優れた放熱を提供する必要があります。 イメージプレーンの機能 イメージプレーンは、プリント基板内で信号層に隣接する銅張り面です。主な機能は以下の通り: リフロー雑音とEMI(電磁干渉)の低減:イメージプレーンは信号リフローの低インピーダンスパスを提供し、特に大電流が電源分配システムで流れるとき
一般的な部品集積プラットフォームとして、多層PCBは回路基板と部品を接続します。電子製品の軽量・薄型・小型化と高性能化に伴い、IC部品が高集積化し、PCBの高密度化が進んでいます。その結果、発熱が顕著に増加し、特にA/D・D/A型等の高周波IC部品の大量採用と回路周波数の向上により、PCB熱密度が上昇しています。大量の熱損失を放出できなければ、電子機器の信頼性に大きな影響を与えます。統計によれば、電子機器故障要因のうち温度が55%を占めトップです。温度上昇に伴い、電子部品故障率は指数関数的に増加。環境温度が10℃上昇すると、一部部品の故障率が2倍になります。航空宇宙製品では、特殊環境下のあらゆ
電子技術の急速な発展により、電子製品の計算速度・周波数・集積度が瞬時に向上しました。また、電子製品の小型化に伴い、体積電力密度がますます高くなっています。薄型・軽量・小型化の開発傾向により、電子部品の単位体積あたり発熱量が増加しています。電子製品のアップグレードに伴い、PCB内の熱流密度が急増し、信頼性が深刻に影響を受けています。10度の法則によれば、温度が10℃上昇するごとに一部部品のパラメータが半減します。研究によると、電子デバイスの55%が部品定格温度超過により損傷しています。したがって、合理的な部品レイアウトとPCB熱放散は、エンジニアが必須で考慮すべき主要要素です。 電子製品の熱設
あらゆる電子部品の重要なキャリアとして、プリント基板は部品への優れた機械的支持を提供し、論理回路に従って異なる厚さの銅箔配線と異なるサイズのランドパッドで部品を接続し、製品の電気的性能を実現します。ほとんどの電子製品がSMTで製造されるため、PCB設計の品質は電気的性能の正常動作と直接関係するだけでなく、PCB実装製造の効率的運用とも直結します。フィデューシャルマークが印刷品質に与える影響を通じて、電子製品製造分野におけるPCB製造性の重要な影響を点対面的手法で論じます。 フィデューシャルマークの機能 SMT装置による電子製品の量産プロセスでは、実装用の各ロットPCBが正しい基板かつ正確な位
ボトムフィル技術の分類 ボトムフィルは、毛管流理論に基づく流動性ボトムフィルと非流動性ボトムフィルに分類されます。現在、BGA・CSP等チップに適したボトムフィル技術には主に以下が含まれます:毛管ボトムフィル技術、SMTホットメルト接着シート技術、ACA(異方性導電接着剤)およびACF(異方性導電フィルム)技術、ESC(エポキシ封止はんだ接続)技術など。毛管ボトムフィルとSMTホットメルト接着シートでは、フラックスとフィラーが独立していますが、ACA/ACF技術とESC技術では、フラックスとフィラーが一体化されています。 毛管ボトムフィル技術 毛管流の理論は以下の通りです。液状エポキシ樹脂な
プリント基板(PCB)は、誘電体材料と導電材料の1層から複数層で構成されます。これらの層が接着されると、目覚まし時計、キッチン家電、デスク用品、コンピュータ、モバイルデバイスなど、幅広い家庭用電子機器を駆動する回路を形成します。 PCBは産業用ツール・機械、医療機器、政府用コンピュータ・ストレージシステム、航空宇宙機器などにも広く使用されています。層数と基板寸法が、PCBの電力分配を決定します。 多層PCBとは PCB層数は、プリント基板の電力容量を決める決定的要因です。「1層で十分か?2層か4層か?(ヒント:3層PCBというものは存在しません)あるいは多層範囲か?」と悩む声がよく聞かれま
HDI(High Density Interconnection:高密度相互接続)は、20世紀末に開発が始まったプリント基板技術です。従来のPCBでは機械ドリルが使用されますが、穴径0.15mmではコストが高く、ドリル工具の影響で改善が困難という欠点がありました。一方、HDI PCBではレーザードリルが採用され、登場直後から大きな人気を博しました。HDI基板は「レーザーボード」とも呼ばれ、一般的な穴径は3.0〜6.0mil(0.076〜0.152mm)、配線幅は3.0〜4.0mil(0.076〜0.10mm)であり、パッドサイズを大幅に縮小できるため、単位面積あたりにより多くの配置が可能になり
1980年代に高信頼性軍事装置で初めて使用されて以来、フレックスリジッドPCBはハイテク分野で広く使用されてきました。現在までにフレックスリジッド基板はPCB業界の研究ホットスポットの一つとなっています。リジッド基板の支持機能とフレックス基板の高密度・柔軟性機能を組み合わせ、フレックスリジッド基板は異なる実装条件下で3D実装を完了でき、電子製品の軽量化、薄型化、小型化要件を満たします。したがって、フレックスリジッド基板は広い応用分野を享受しています。 ほとんどのフレックスリジッド基板には埋め込みビアとブラインドビアがあります。PCBタイプ選択時、埋め込み/ブラインドビア付きフレックスリジッド基
IC(集積回路)設計と製造の持続的発展において、信号伝送遅延とノイズといった問題の顕在化が信号インテグリティに影響を与えています。したがって、PCB設計プロセスと試作・製造ステップなどの電子製品プロセスフローを監督し、これらの顕著な問題に十分な注意を払う必要があります。さらに、従来の設計モジュールでこれらの顕著な問題を解決し、EMC(電磁両立性)技術の合理的な適用を実現するため、PCB設計は改善されるべきです。本記事では主に、電子デバイスのPCB設計におけるEMC技術の適用戦略について議論します。 EMC概要と問題 EMCとは、デバイスやシステムが電磁干渉によって妨害されることなく正常に動作
PCBにおけるグランド 共通モード干渉がPCB内部信号に与える影響 プリント基板(PCB)内部のプリント配線は参照グランドプレーンに対して寄生パラメータを持ち、機能信号がPCB内で伝送されるとき、回路内の同一ネットワークの同一等電位ノードはもはや等電位ではなくなります。PCB内の電流iはソース端から始まり、一連のキャリアを経て信号源に戻り、信号を形成します。さらに、iは低インピーダンスのパスに沿って流れる傾向があるため、インピーダンスの安定性とともにiは通常変化しません。 図1は、共通モード干渉がPCB内部で差動モード干渉に変換されるプロセスを示します。idはPCB内を流れる差動モード電流、i
部品レイアウトは、装置全体の電気的特性・機械構造の要件と、SMT製造工芸の要件の両方を満たさなければなりません。設計による製品品質問題は克服が難しいため、PCB設計者は基本的なSMT工芸属性を理解し、異なる工芸要求に応じて部品レイアウト設計を実装しなければなりません。優れた設計ははんだ付け欠陥を最小限に抑えられます。 全体的な部品レイアウト設計 PCB上の部品レイアウトは平坦で均一であるべきです。大質量部品はリフローはんだ付けプロセスで高熱容量を受け、過度に高密度なレイアウトにより局所的な低温が生じ、不良はんだ付けを引き起こします。 大型部品の周囲にはメンテナンススペースを確保(左側サイズ
PCB製造プロセスで生じるエラーを修正するため、Markとは光学位置合わせに使用される一連のパターンを指します。MarkはPCB MarkとローカルMarkに分類されます。 Markパターン Markの形状とサイズは、異なるモデルのマウンターの具体的要件に従って設計すべきです。図1はMarkのサンプルで、以下の表はMarkの一般的要件を示します。 形状 実心円(●、最適選択)、三角形(▲)、菱形(◆)、正方形(■)、十字(+)、中空円(○) サイズ 直径は1.5〜2mmの範囲。ミニ版と高密度レイアウトのマークは縮小可能だが、直径は0.5mm以上、最大直径は5mm超。 表面 ベ
PCBに適用される製造向け設計の最も基本的な形は、PCB設計ソフトウェアでの設計ルールと設計ルールチェックの使用です。設計ルールチェック(DRC)は、設計がPCB製造業者の製造能力に適合するかどうかを確認するプロセスです。通常、設計者はPCB製造業者がサポートする最高公差を製造業者から入手し、これらの公差を設計プログラムに読み込み、予定設計で設計ルールテストを実行します。設計ルールチェックは一般的にPCB設計ソフトウェアに統合されており、通常アドオンサービスとは見なされません。より高度な製造向け設計(DFM)分析ソフトウェアも、より複雑で明確でない設計欠陥を探すために利用可能です。通常、DFM
ソフトウェアシステムの開発と比較すると、電子機器のハードウェア設計とその最適化には、長時間消費と高コストという実践的問題があります。しかし、実際の設計では、エンジニアは高度に原則的な問題に注目しがちですが、プリント基板の動作に大きな影響を与えるのは、繰り返し修正しなければならない些細な詳細エラーです。完璧なPCB生成は不可能ですが、段階的な最適化は可能です。本稿ではまず、回路設計、PCB製造、メンテナンスにおけるいくつかの問題を列挙し、その後、限られたコスト内でカスタムPCBを最適化する使いやすい方法を提供します。 マルチチャネル電源整流LEDの耐電圧保護 廊下公共電気等配分を例に取ります。
電力部品がますます小さな表面実装パッケージで提供されるようになった今、PCB設計におけるこれらの部品の熱放散要求を緩和するための首尾一貫したアプローチを考案することが重要です。PCB設計の熱特性の正確な数学的分析の開発は複雑なプロセスになり得ますが、設計の熱伝導を改善するためのいくつかのシンプルなルールを適用することは可能です。最終的に、設計における熱放散を適切に制御することで、より信頼性が高く経済的なPCB設計を生み出すことができます。以下は、標準的な熱放散モデルの簡単な説明と、設計における熱放散に対処するための一般的ルールです。 まず、このエントリの残りで使用される用語を定義することが重要
産業技術