PCB BoMの主要な要素

はじめに

ハードウェアを設計する際、私たちの目標は、様々なCADツールに存在する設計から、実際の物理的なユニットへと移行することです。プリント基板（PCB）の場合、これは裸のPCBを製造し、その後、設計で指定された関連コンポーネントで組み立てることを意味します。

組立工場でPCBを専門的に組み立ててもらうためには、いくつかのファイルを提供する必要があります。そのファイルの1つが部品表（またはBoMと略されます）で、これは基本的にPCB組立の一部であるコンポーネントのリストです。

これらの要素は通常、Excelスプレッドシートやシンプルなカンマ区切り値（CSV）ファイルとして整理されます。BoMの各列には特定の目的があります。この記事では、PCB部品表に含めるべき主要な要素を探ります。

ここで見ていく個々の要素（または列）に加えて、BOMにはBOMの改訂番号、日付、アセンブリ名など、さらに多くの情報が含まれる場合があります。この記事では、これらの側面については取り上げません。

参照指定子

リファレンス指定子は、PCB上の各コンポーネントに割り当てられたテキスト文字列です。これらの指定子は、ボード上（および回路図内）のコンポーネントの配置を識別するのに役立ち、正しいコンポーネントが正しい位置に配置されることを保証します。

例えば、コンデンサーはC1、抵抗器はR1、集積回路はU1としてラベル付けされることがあります。同じタイプのコンポーネントが複数ある場合は、文字の後の数字を増やしていきます（例：C1、C2、C3、…）。

コンポーネントの値と仕様

受動部品、例えば抵抗器、コンデンサ、インダクタなどについては、BoMにはそれらの値（オーム、ファラド、またはヘンリーで）を含めるべきです。さらに、許容差、電圧定格、誘電体材料など、部品によってはさらに仕様を含めると便利です。これにより、例えば供給不足が発生した場合に、同じ仕様を持つ適切な代替品に特定の部品を交換することがエンジニアや製造業者にも可能になります。もちろん、これは設計チームによって承認される必要があります。

部品の説明

部品の説明では、BOM内の特定のエントリーに関連する追加情報が提供されます。これは、ディストリビューターによって与えられた説明や、たとえば部品データシートに記載されている基本的な説明などが該当します。これにより、調達および組み立ての段階で、特定の部品が何であるべきかについてのあいまいさがなくなります。

コンポーネントパッケージタイプ

コンポーネントには、スルーホール、表面実装、またはボールグリッドアレイ（BGA）など、さまざまなパッケージタイプがあります。BOMは、コンポーネントのタイプが組み立てプロセスやコストに影響を与える可能性があるため、各コンポーネントのパッケージタイプを明確に示す必要があります。例えば、BGAパッケージの部品には、追加のX線検査が必要になる場合があります。

フットプリント

フットプリントまたはランドパターンは、コンポーネントを取り付けることができるPCB上の物理的なパターンです。フットプリント情報を含めることは、選択されたコンポーネントとランドパターンの間に不一致がないことを確認するための検証に役立ちます。

数量

PCBアセンブリに必要な各コンポーネントの数量をBOMで指定する必要があります。この情報は、正しい数のコンポーネントを購入するために不可欠であり、プロジェクトのコスト見積もりや予算編成にも役立ちます。アセンブリ工場では、アセンブリプロセス中にコンポーネントの損耗が発生する可能性があるため、BOMで指定された数量よりも多くの数量を購入することが一般的です。

メーカーとメーカー品番

BOMには、個々のコンポーネントの関連メーカーをリストする必要があります。異なるメーカーは、似たようなコンポーネントを提供することがありますが、仕様、許容誤差、コストが異なる場合があります。BOMの他の多くの部分と同様に、設計者としてあいまいさを避けることが重要です。これにより、最終的な組み立てられた製品でのエラーを防ぐことができます。

メーカー品番は、メーカーのカタログでコンポーネントを一意に識別する要素であり、BOMの重要な要素です。

ディストリビューター、ディストリビューター品番、およびディストリビューターリンク

コンポーネントが多数のディストリビューターを通じて入手可能であっても、組み立て業者に部品を調達する場所についての直接情報を提供することが良い考えです。これにはディストリビューター（例えば、DigiKeyやMouser）、ディストリビューターの部品番号（通常、メーカー部品番号に似ていることが多い）、およびコンポーネントへのURLが含まれます。

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配置禁止

多くの設計では、設計のバリアントに依存して後で実装される可能性がある「プレースホルダー」部品が含まれている場合があります。つまり、PCB設計にはフットプリントが存在しますが、組み立てられる（または配置される）コンポーネントはありません。この「配置しない」という情報をBOMに含めることが重要です。これにより、組み立て工場は最終組み立てで配置されないコンポーネントを知ることができます。そうでない場合、検査中に「欠落している」コンポーネントが組み立てエラーとして誤って登録される可能性があります。

コメントと特別な指示

特定のコンポーネントは、特別な取り扱いや特定の組み立て指示が必要な場合があります。例えば、ESDに対する感度のために特別な注意が必要なコンポーネントがこれに該当します。この情報はBOMに明記する必要があります。

コメントは、組み立て工場が同等の機能を持つが異なる部品を調達できるようにするためにも使用されます。例えば、特定の抵抗器は特定の値、パッケージサイズ、許容誤差、および定格が必要かもしれませんが、製造元や特定の製造元部品番号はそれほど重要ではない場合があります。

オプション：リードタイム、コスト、代替品、および代替ソース

これまでに見てきた要素は、通常、ほとんどの製造業者や組み立て業者が満足するのに十分です。しかし、リードタイム、コスト、代替品、および可能な代替ディストリビューターなどの追加情報を加えることで、製造およびプロジェクト管理プロセスを強力にサポートできます。

例えば、リードタイム情報はプロジェクト計画に役立つかもしれません。なぜなら、リードタイムが長いコンポーネントは、適切に管理されない場合、全体の生産プロセスを遅らせる可能性があるからです。代替品と代替ソースを用意しておくこともリスクを減らします。

最終的に、コンポーネントのコスト情報と数量は、最終製品のコストの一部をよく見積もることができます。

結論

よく構成された完全なBOMは、PCB設計の成功した製造と組み立てにとって非常に重要です。この記事で議論した主要な要素は、BOMの基礎を築くべきです。

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