ウォータークーラーの周りで賢く見せるためのPCB設計に関する6つの統計

プリント基板を設計および製造するチームの一員としてのあなたの役割からすると、PCB設計について知るべきことがたくさんあります。設計の経験則から製造に向けた設計、製造プロセスに至るまで、その他多くのことが含まれます。しかし、PCBとそれがどのように使用されているかについて、あなたは本当にどれくらい知っていますか？ここでは、同僚や上司、設計チームを感心させることができるPCB設計に関するいくつかの楽しい事実や統計を紹介します。

1. あなたが思っているよりも古い。既にご存知かもしれませんが、最初のプリント基板を特許取得した人物の名前はポール・アイスラーです。彼はオーストリア出身の発明家で、1943年、第二次世界大戦の最中に特許を取得しました。しかし、PCBの起源がアイスラーの40年以上前にさかのぼることを知らないかもしれません。最初の「印刷された配線」は1900年代初頭に特許を取得しました。その後、1925年にチャールズ・デュカスが絶縁表面上に直接電気的な経路を作るアイデアを提案しました。アイスラーはこれらのアイデアを組み合わせて、最初の実用的なPCBを作り出しました。

ポール・アイスラーと、プリント回路シャーシと空中コイルを使用した最初のラジオセット。（写真：モーリス・ヒューバート、マルチテックUK）

2. 設計プロセスは手作業で行われていました。PCB設計ソフトウェアが導入される前は、プリント基板は透明なマイラーシートを使用して設計されていました。これは、基板自体の4倍までの大きさで、設計者が提案する設計の透明なフォトマスクを作成するために使用されました。最初にピンパッドを配置し、次に接着テープを使用してトレースを追加していきました。一般的な設計要素には、時間を節約するために、よく乾燥転写を使用していました。

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(a) PCボードレイアウトに「スティックオン」パターンを適用する；(b) および (c) 長い回路パスと短いパス距離にテープを適用する。（Bishop Graphics, Inc.）

3. 予算は設計から始まる。新製品において、生産コストの約70～80％は設計段階での決定によるものです。これはPCBに特に当てはまります。エンジニアはしばしば真空状態で作業しているように見えます。彼らはデバイスの理想的なバージョンを作り出しますが、そのデバイスに対する現実世界のパラメータが変更されたときに最後に知ることが多いのです。したがって、材料コストや可用性などの要因が、最終アプリケーションにとって非現実的な材料や部品の選択をもたらす場合、PCBは再設計のために戻される必要があり、これにはかなりの追加時間とコストがかかります。設計要件が最初の段階で可変であることを理解することが重要です。それを考慮に入れて、エンジニアは設計段階で調達、品質管理、製品マーケティング、およびその他の関係者とより効果的にコミュニケーションを取ることができます。これにより、適切な材料が選択され、すべての部品が生産のために容易かつ安価に入手可能であることを保証することができます。設計段階でのコミュニケーションラインを改善することにより、エンジニアは生産コストを大幅に削減し、市場投入までの時間を短縮することができます。

4. PCBは大きなビジネスです。プリント基板が私たちの生活のあらゆる側面に欠かせない部分であることは、すでにご存知でしょう。しかし、PCB市場の規模は実際にどれほどのものなのでしょうか？実は1995年、その導入から50年余りで、初めて71億ドルの産業となりました。わずか5年後の2000年には、100億ドルを超える産業となり、2012年以降は世界中で600億ドルを超えています。全ての電子機器がこれらに依存して動いていることを考えれば、驚くにはあたりません！

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5. 最も人気のあるPCB設計ソフトウェア。Altiumの製品が専門家のリストで最も人気のあるPCB設計製品として常に挙げられるのは、驚くべきことではありません。その他一般的にリストに挙がるソフトウェアプラットフォームには、EAGLEやOrCADなどがあります。

6. PCB設計の未来。PCBは私たちの生活に欠かせないものですが、その製造に使用される材料が必ずしも環境に優しいわけではありません。エッチングに使用される化学薬品が適切に使用されず、安全に処分されない場合、地元の水供給を汚染する可能性があります。廃棄されたデバイスに含まれるPCB自体も、最終的には埋立地に捨てられます。平均的な消費者がどれほど頻繁に電子機器を交換するかを考えると、多くのPCBが放置されています。また、これらは分解されず、周囲の土壌を汚染する可能性があります。では、解決策は何でしょうか？現在、科学者たちは廃棄された後に分解される生分解性PCBを開発しており、環境に害を与えたり、スペースを取ったりすることなく、自然に戻るようになっています。

これらはPCB設計の世界における舞台裏の事実や統計のほんの一部です。業界について、その歴史や未来についてより多くを知ることで、最適な選択をし、最良の部品を選び、現在最高の回路基板を設計するために必要な知識が身につきます！PCB設計に関する面白い事実や統計は何かありますか？コメントで教えてください！