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    生産性設計(DFM)

    生産性設計(DFM)

    Design for manufacturing (DFM)とは、設計者が製品の設計を見直し、可能な限り効率的な製造手段を用いて寸法、材料、公差、機能性を最適化するためのプロセスです。

    最新の製造設備で、PCBに基準マークを配置する必要はあるか 設計における基準マークの配置忘れは、ある種の「ホラー」です。 10年前、筆者はホラー映画鑑賞をやめました。若いときは単純に恐怖感を心から楽しみましたが、技術者としてのキャリアを開始するとともに、興味はアクションやSFに移りました。これはおそらく、仕事上の単純なミスが製造後の悲惨な悪夢につながったホラーストーリーを相応に経験していたからだと思います。 筆者が電子機器設計の仕事を始めた頃、スルーホール コンポーネントが非常に一般的で、表面実装コンポーネントを目にすることはめったにありませんでした。マイクロコントローラー（MCU）のQFP（Quad Flat Package）が一般的になると、古いプラスチック リードチップキャリア（PLCC）のフットプリントから移行せざるをえませんでした。これは、QFPがPCBに直接実装できる一方、PLCCは追加ソケットを必要としたためです。チップ製造業者が、QFPや類似のパッケージを支持し Read Article
    全てのPCB設計者が知っておくべき上位の設計ガイドライン 新しい設計を開始する際は、回路設計とコンポーネントの選択に重点を置き、ほとんどの時間を費やしているので、PCB設計が付け足しのように残りがちです。しかし、最終的に、PCB設計に十分な時間をかけて集中的に取り組まなかったことで、デジタル領域から物理的には完全実現できない設計ができあがり、結局は製造が難しくなる可能性があります。それでは、理論的にも物理的にも実現可能な基板を設計するためのカギは何でしょうか? 製造可能で問題なく機能する、信頼性の高いPCBを設計するために知っておくべき5つの設計ガイドラインを検討してみましょう。 #1 - コンポーネントの配置の微調整 PCBレイアウトプロセスのコンポーネント配置段階は、芸術でもあり科学でもあります。基板上で利用可能な主要スペースについて戦略的にじっくり検討する必要があります。困難なプロセスになる可能性もありますが、コンポーネントの配置が、基板をどれだけ容易に製造できるか、元の設計要件をどれだけうまく満たせるかを決定します。 コネクター Read Article
    44 Draftsmanの機能強化 拡大縮小、寸法表示、呼び出しなどの新機能を活用して、ドキュメントをさらに簡単に、効率的に作成することができます。 ビデオを見る
    28 製造用シートレイヤー デザインで製造用シート レイヤーを指定しておくと、ガーバーファイルに製造用の情報を含めることができます。 ビデオを見る
    1:1:55 Draftsmanの容易なPCB製図機能 製図のために改めて設計データを出力しなければならず、さらに不完全または不明確なドキュメントは製品リリースの時期を遅らせ時間を浪費します。そのため、設計データの全ての注釈、図面、表を最新のリビジョンにしておく必要があります。 完全な実装と製造データの注釈と図面の作成は難しくありません。Altium Designer®では、簡単でインタラクティブな機能により、手間のかかる手動の工程を削減し自動化できます。このオンデマンドWebセミナーでは、Altium DesignerのDraftsman機能がどのように製図工程を効率的に行えるか解説します。以下は、セッションで紹介されたトピックとなります。 自動化による効率的な製図 図面テンプレートの作成 機構設計ツール不要の寸法線の付加 設計図面の配置と編集 設計データから図面への更新内容の反映 今すぐAltium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！ ビデオを見る
    PCB設計に影響を及ぼすDFMの課題トップ10 はじめに PCBの設計者は、さまざまな要件を満たしながら期待に応えなければなりません。検討の対象となる領域は、電気、機能、機械に及びます。また、最高品質のPCBをできるだけ低コストで期日までに完成させる必要があります。こうした要件への対応にあたっては、DFM(製造を考慮した 設計)も考慮に入れる必要があります。DFMはPCBの設計プロセスの重要な要素であり、適切に対応されていない場合は高い頻度で問題が発生します。PCB設計で遭遇し得るDFMの課題トップ10と、それらに対処するための代替案を見ていきましょう。 1. IPCベースのフットプリントの配置 PCBのコンポーネント向けの導体パッドは、確実に半田付けできるかどうかについて判断するための重要な要素です。IPCフットプリントの設計では、PCBのコンポーネントを後の製造の工程で誤りなく半田付けすることができます。 2. コンポーネントパッドの均一な接続 0402、0201、またはそれ以下のサイズのSMDコンポーネントについては Download PDF
    ウェアラブル機器の課題に対応する ウェアラブル電子機器には「大ヒット商品」となる資格があることに、疑問の余地はありません。ウェアラブル機器の市場は2016年は300億ドルであると予測されており、2026年には1,500億ドルまで成長するでしょう。リジッドフレキシブル基板の技術が無いと、これらの機器のほとんどは、ま ったく設計できません。つまり、エンジニアやPCB設計者は、ウェアラブルと「折り畳み型」の世界で設計、テスト、製造の専門家になる必要があります。 最も身近な製品は、おそらくスマートフォンとリンクしているスマートウォッチや、同じく手首に着用するフィットネストラッカーでしょう。しかし、これらの民生品の他に、ウェアラブル機器は、医療機器や軍事用途に大いに進出しています。今では、リジッドPCBを組み込むことがほとんど不可能なスマー ト衣服も現れつつあります。このホワイトペーパーでは、ウェアラブル機器のユニークな点は何か、また、フレキシブルやリジッドフレキシブル基板の設計に何が必要かについて考察します。 Download PDF
    1:51 新しい Components パネル ビデオを見る
    58 デザインのエクスポートやジオメトリ計算のための3Dカーネル ビデオを見る
    28 マルチボード設計でのリジッドフレキシブルの対応 ビデオを見る
    24 マルチボード オブジェクトのスマートなMate機能 ビデオを見る
    PCBレイヤ管理でHDIスタックアップをプランニングする 高密度に配線された青いPCB 自慢するわけではありませんが、私はこのたびマイホームを購入しました。まもなく引越し作業を始めます。全てのものを箱に詰め、引越しの当日には工夫を凝らしてトラックにきっちり積み込む必要があります。何も破損することなく、前のアパートと新しい家との往復回数は最小限に抑えて引越したいと思っています。トラックに家族の持ち物を全て詰め込むところは、PCBで利用可能な限られた基板面積により多くの機能とコンポーネントを詰め込むイメージを連想させます。 いずれ基板サイズを増やさずにPCBに機能を詰め込み続ける必要に迫られたとき、それを可能にする唯一の方法はHDI設計技術の使用です。この方法では、PCBに対し、ビアの慎重な使用、工夫を凝らした配線、レイヤスタックアップの方法が必要です。適切に行えば、レイヤスタックアップおよび配線は、シグナルインテグリティの維持とEMIによる障害の回避に役立ちます。 標準的なHDIスタックアップ方法 各HDIスタックアップの方法は Read Article
    PCB製造の溝を埋めるベテランのDirk Stans Judy Warner: Dirkさん、電気業界でのご自身のキャリアパスと経歴について簡単に教えてください。 Dirk Stans: 私はDISCに就職し、電気エンジニアとしてのスタートを切りました。DISCは、入社して1年後、Barco Graphicsになりましたが。入社初日から、私はヨーロッパのPCB業界向けのCAM（Computer Aided Manufacturing）システムの販売に携わりました。ここで私は、1989年以降のヨーロッパおよび世界的なPCB業界の進歩に関する見識を得ました。ヨーロッパは世界のプリント回路基板の40%を製造し、現地の各企業は相変わらず量産に専念していてもかなりの収益を上げることができました。一方で、これとは別に未開拓の市場があり、エンジニアはこの市場での試作品の作成に苦労していました。ヨーロッパで最初に電子製品をOEM製造した大企業が、極東および中国に子会社を設立しており、多くの他社もすぐに追随しました。ベルリンの壁が崩壊し Read Article
    靴を脱ぐ: Obsolescence管理のためのモジュール設計に関するヒント 私は世の中に2つのタイプの人間がいると考えています。1つは、古びていない靴がぎっしりと詰め込まれた下駄箱から毎日履く靴を選ぶ人、そしてもう1つは、悲鳴を上げている履き古されたわずか数足の靴を、つま先に開いた穴がどうしようもなくなるまで履き続ける人です。私は後者のタイプの人間であり、残念なことに一番新しいスニーカーでさえそろそろ買い替えなくてはなりません。とはいえ、古い靴を新調する時期については、いつも鉄則があります。それは単純に、まだ履き慣れていない窮屈な新しい靴よりも、今履いている靴のほうが履きにくくなったときです。 残念ながら、電子機器の交換時期を追跡して管理することは、靴の交換時期がわかることほど直感的なものではありません。製造終了となったコンポーネントの陳腐化管理は、今もなお電子機器の設計の一般的な課題となっています。コンポーネントが寿命に到達する前に陳腐化すると、移行というはっきりとした問題が発生します。たとえば、製造終了サイクルが5年未満と短いマイクロコントローラーは Read Article
    半田ブリッジについて理解する: 焼いたクッキーを美味しく食べるには 私はクッキーを焼くのが大好きです。特に週末が近づいてくると、手の込んだクッキーを焼いてパーティーを開く計画を立てるのは、ワクワクして心が癒されます。とはいえ、私が本当に好きなのはクッキーを食べることです。生地を丸めたり、すくい上げてオーブン皿の上に並べたりして焼き上がるのを待つのは、退屈さと自制との戦いにほかなりません。私は我慢ができなくなると、皿の上のクッキーを好きなだけお腹に詰め込みます。それと同じ分量の1枚の巨大なクッキーを食べなければいけないとすれば、あまり気分のよいものではありません。 クッキー三昧の冬休みの計画にふけっているのであれ、スペースの制約に対処するためのもっと効率的な方法を探しているのであれ、目標はいつもクッキーを丸ごと無駄にしないように天板のレイアウトについて考えることです。クッキーを作ることに時間を費やしたのなら、クッキーを食べるという見返りがあるべきです。これはたくさんのものにあてはまることでしょう。 残念ながら Read Article
    多層PCB設計: 高電圧PCB向けの基板の製造 編集クレジット: Anton_Ivanov / Shutterstock.com オリジナル版の『シュレック』は、私が大好きな映画の1つです。『スター・ウォーズ』といったもう少し歴史のある作品と同じように、この映画に出てくる名言はマニアである友人や兄弟姉妹の間でお気に入りの言葉になっています。特に有名なのは、自分のような怪物は複雑な生き物だということをシュレックがドンキーに説明しているシーンでしょう。「玉ねぎにはいくつも層がある。怪物にもいくつも層がある。わかるかい？玉ねぎにも怪物にもたくさんの層があるんだ」ここでドンキーが指摘したのは、誰もが玉ねぎを好きだとは限らないものの、パフェを嫌いな人はいないということでした。人が層になっているものをどのくらい好むかという点で、私の友人はPCB設計のラボで、多層PCBがパフェと玉ねぎの中間にあると言いました。 その複雑性を踏まえると、私はよく多層PCBがパフェよりも玉ねぎに近いと感じます Read Article
    伝導放出のテスト機器と低減のガイドライン 私が大学に通っていた頃、クラスの1つが非常に難しかったため、教授はいつも1週間前にテストの問題を渡してくれました。試験の前に何を勉強すべきか正確に教えられていても、多くの学生が不合格に終わりました。電磁両立性（EMC）の伝導放出解析も同じようなものです。デバイスが電源を通して、電力網に多くのノイズを返していないかどうかをチェックする必要があります。これを行わないとFCCにより、公共電源を破壊する存在と見なされます。電源を経由して電力網へ返されるEMIに関して、デバイスの事前テストを行うことは難しくありません。しかし、最終的なチェックを行うとき、多くの製品は不合格になります。最終段階で不合格になると、時間と費用の両方に大きな損失となります。適切な機器を用意し、いくつかの事前準拠テストを行うことで、このような事態をすべて回避できます。また、PCBの設計と電源を調べ、発生源で伝導の問題を完全に解決しておくのも良い考えです。 事前準拠テストの利点 大学の頃の話に戻りますが Read Article