E-Book: PCB製造をナビゲートする:パート1

Zachariah Peterson
|  投稿日 2021/12/28 火曜日  |  更新日 2025/02/24 月曜日
PCB製造管理 P1
Front-End Engineering a PCB Product


PCB製品のフロントエンドエンジニアリング

「フロントエンドエンジニアリング」という用語の最も広い適用において、これはプロジェクトのコストを制御し、プロジェクトを徹底的に計画するために使用されるエンジニアリングデザインアプローチを指します。PCB製品開発プロセスは、基板が設計から製造プロセスに移行する前に行われるすべてのステップを指します。この記事では、それらのステップをレビューし、それぞれで何が起こり、それぞれの重要な要素が何であるかを定義します。後続の記事では、製造プロセス中に実際に行われる操作について説明します。「フロントエンドエンジニアリング」という用語の最も広い適用において、これはプロジェクトのコストを制御し、プロジェクトを徹底的に計画するために使用されるエンジニアリングデザインアプローチを指します。PCB製品開発プロセスは、基板が設計から製造プロセスに移行する前に行われるすべてのステップを指します。この記事では、それらのステップをレビューし、それぞれで何が起こり、それぞれの重要な要素が何であるかを定義します。後続の記事では、製造プロセス中に実際に行われる操作について説明します。

ファイルの中身

図1に示されているように、フロントエンドエンジニアリングはPCBを製造する最初のステップです。この図に示されたプロセスは、多層PCBの製造においてPCB製造業界全体で標準であることに注意してください。

Multilayer PCB Fabrication Process Flow

図1. 多層PCB製造プロセスフロー

ここでは、レイアウトプロセス中に作成されたすべてのPCB設計データが製造業者に提供され、製造プロセスを開始できるようになります。コンピュータ支援製造(CAM)ステーションは、PCB製造プロセス中に必要とされる工具を結果として生み出す一連のステップを通じて設計データを処理します。図2は、典型的なフロントエンドエンジニアリングステーションを示しています。

このプロセスに提供される情報には以下が含まれます:

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  • PCBの各層の「ガーバー」データまたはイメージ。
  • PCBの接続性を示すネットリスト。
  • スタックアップ情報。
  • ドリル情報。
  • 製造仕様。
  • 材料仕様。
Typical Front End Engineering Workstation

図2. 典型的なフロントエンドエンジニアリングワークステーション

上記からわかるように、製造業者に提供される情報が完全で正確であることを確実にすることは、製造プロセスの結果に直接影響を与えます。

Typical Data Files Used to Fabricate a PCB

表1は、製造業者によって要求される典型的なデータファイルのリストです。

このデータには、GenCam、Gerber、OCB++など、いくつかの形式が使用されています。

フロントエンドエンジニアリング作業の初期化フロントエンドエンジニアリングプロセスの最初のステップは、設計の正確性を確認することです。このプロセスの重要な部分は、PCBがアートワークに従って構築された場合にどのように接続されるかを示すGerberデータまたはアートワークからネットリストを合成することです。この合成されたリストは、CADネットリスト(上記のように提供される)と比較され、PCBがどのように接続されるべきかを表します。このネットリスト比較作業は、PCBツーリングプロセスの最初の重要なステップであり、スケジュールがどれだけタイトであっても決して省略されるべきではありません。ネットリスト情報は完全で正確でなければならず(そうすることで古い「ゴミ入ればゴミ出る」シナリオを避ける)、GerberデータのネットリストとCADネットリストが一致しない場合は、違いが解決されるまでこれ以上の作業を行うべきではありません。このネットリスト比較操作は、途中で設計データに潜む可能性のあるエラーに対する重要な安全策です。この努力を怠ると、最初から間違っていて使用できないPCBが頻繁に生じます。ネットリストの作業が成功裏に完了したら、次のステップは設計アートワークをチェックして、

  • 正しいトレース幅。
  • 正しいクリアランス。
  • すべての層間の適切な登録。
  • ドリルサイズと許容差に対してパッドサイズが適切であること。

を確認することです。PCBが製造される場合、それは制御インピーダンスです。設計エンジニアリングチームは、各層で正しいインピーダンスに到達するために必要なトレース幅、積層厚、およびスタイルを提供することに失敗しました。フロントエンドエンジニアリンググループは、この重要な情報に到達するためにインピーダンス予測ツールを使用します。私たちの経験から、この重要なステップを製造業者だけに任せるのは賢明ではありません。なぜなら、それぞれが標準プロセスに合わせて行うため、同じフィルムセットを使用しても全く異なるPCBが2つの異なる製造業者から出てくる可能性があるからです。これは、私たちがコースや執筆でスタックアップデザインに多くの時間を費やす主な理由の一つです。それを正しく行わないと、時間、お金、市場の機会を逃すこと、あるいはそれらすべてのコストがかかる可能性があります。

Requirements Management Made Easy

Connect design data and requirements for faster design with fewer errors

製造ツーリング

前述の次のステップは、製造ツーリングの生成です。これには以下が含まれます:

  • 各層のための生産アートワーク。
  • ドリルファイル。
  • テストツーリング。
  • ルーティングプロファイル。
  • めっきスケジュール。
  • エッチングスケジュール。
  • 積層指示。
  • ラミネーションスケジュール。
  • 品質テスト。

以下でそれぞれについて説明します。

生産アートワークは、各PCB層ごとのフィルムと、両面のはんだマスク用フィルムピース、および両面のレジェンドまたはシルクスクリーンで構成されています。このアートワークは、以下の点で設計アートワークと異なります:

  • エッチングプロセス中に発生する狭窄を許容するために、トレース幅が広げられます。
  • ラミネートプロセス中に発生する材料の収縮を許容するために、アートワークの実際のサイズがわずかに拡大されます。
  • PCBが組み立てられているパネルの周囲に、製造用工具の特徴が追加されます。これらの特徴には以下が含まれます:
    • 登録ターゲット。
    • テスト構造。
    • ラミネート中にプリプレグの樹脂の流れを均一にするための樹脂ダム。
Inner layer detail shown after the application of black oxide.

図3. 黒酸化物の適用後に示される内層の詳細。

左の写真は、製造用工具、樹脂ダム(黒い点のパターン)、およびテスト構造がパネルの境界で見えることを示しています。

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ドリルファイルには、すべての穴、メッキ穴および非メッキ穴のドリルサイズと位置が含まれています。これらは、穴から穴への最も効率的なドリル移動を提供するように整理されています。完成穴サイズが指定されている場合、プロセスエンジニアリングはメッキ後の完成穴に到達するために必要なドリルサイズを計算します。ドリルサイズに関する具体的な注意事項を追加することは非常に有用です。従来、完成穴サイズが指定され、その後、製造業者がそのプロセスに適したドリルサイズを選択しました。今日の設計とコンポーネントピンの狭い間隔では、穴サイズの変動に対する余裕があまりありません。そのため、パッドスタック設計プロセスの一部としてドリルサイズを選択し、それを固定することをお勧めします。これにより、ドリルチャートで完成穴サイズではなくドリルサイズを指定することになります。設計の一部としてレーザーまたは制御深度のドリル加工やバックフィリングが指定されている場合、それらのファイルもドリルファイルの一部として作成されます。

テストツーリングには、テストフィクスチャを構築するために必要な情報、そのテスト構造のための配線ルール、および接続が正しいことを検証するためにテスターが使用するネットリストが含まれています。

ルーティングプロファイルは、PCBを構築されたパネルから切り出すための機械(ルーター)への指示を含みます。PCBが組み立てを容易にするためにサブパネルに接続されている場合、指示には組み立て後にサブパネルからPCBを折り取るために使用される溝線または穴あけされた線の作成が含まれます。図4は、パネル内に9つの小さなPCBを含むパネライズされたPCBを示しています。これは組み立てプロセスを最適化するために設計されています。薄いエリアは、ルーティングプロセス中に各PCBの周りから取り除かれる材料を表しています。組み立て後、各PCBはパネルから取り外されます。

A Panelized PCB with 6 PCBs per Panel Ready for tAssembly

図4. 組み立ての準備ができたパネルごとに6つのPCBを含むパネライズされたPCB

めっきスケジュールは、PCBの外層にどのような金属がめっきされるか、および必要な金属の厚さを達成するためにパネルが各めっきステップにどれくらいの時間を必要とするかを定義します。内層を作成することはめっきを伴わないことに注意すべきです。

Professional PCB Drawings in Minutes

Create and update documentation as you design.

エッチングスケジュールは、必要なエッチングステップと、PCBまたは内層が各エッチングステップにどれくらいの時間を残すべきかを記述します。

レイアップ指示は、最終的なスタックアップに至るまでの内層、サブアセンブリ(または詳細)、プリプレグ層、および外層の銅箔がどのように配置されるかを説明します。この情報には、単一のプレス開口部に含まれるPCBの数と、それらがどのように分離されるかが含まれます。

積層スケジュールには、積層中に使用される圧力の量、積層ステップの温度プロファイル、プレスサイクルの持続時間、および積層されたPCBがどのように冷却されるかが含まれます。

上記のネットリスト比較テストに加えて、追加の品質テストでは、ショートとオープン、トレースからビアまでのクリアランス、およびビアからプレーンまでのクリアランスをチェックします。

要約

フロントエンドエンジニアリングは、PCBを設計から製造プロセスに移行するために必要なすべてのステップに焦点を当てています。これは製造プロセスの重要な部分であり、その徹底性が設計されたPCBと製造されたPCBが一致することを保証します。

次のPCB設計でAltiumがどのようにお手伝いできるかについてもっと知りたいですか?Altiumの専門家に相談するか、Altium DesignerのPCBからGerberへのコンバーター機能を使用して、ネイティブデザインや他のEDAファイル形式を簡単にエクスポートする方法を発見してください。

参考文献:
リッチー、リー・W. と ザジオ、ジョン・J.、『初めての正解、高速PCBおよびシステム設計ハンドブック 第2巻。

PCB Manufacturing Services for Your Board


PCB製造サービスをあなたのボードに合わせて比較する方法

デザイン会社を運営していると、他のどのタイプのメールよりも多く受け取ることになるのが、PCB製造サービスからの営業メールです。企業が自社の名前を広め、ビジネスを獲得したいというのは理解できますので、この投稿がそれらの企業を貶める意図はありません。オンラインで見つけることができるPCB製造サービスはたくさんあり、それらがすべて同じように見え始めることがあります。新しいサービスプロバイダーを探している場合、それらすべてを比較し、あなたのニーズに最適な製造業者を見つけるのは難しいかもしれません。

一部の会社は、「2層から48層のHDI RFメタルコアPCB」など、同様に馬鹿げたオファーであなたをスパム攻撃します。経験豊富なデザイナーは遠くから怪しい製造業者を見分けることができますが、最も安価で、おそらく最も速い海外の会社を選ぶという誘惑は常にあります。しかし、PCB製造サービスを選ぶ際には、価格だけでなく、もっと多くのことを考慮に入れるべきです。

あなたのPCB製造サービスを選ぶ方法

PCB製造サービスを利用する際には、比較のためにそのウェブサイト上の多くの情報を見つけることができます。価格やリードタイムに関しては、異なるサービス間で多くの重複がありますが、異なるサービスを比較するために使用すべき複数の指標があります。

まず、製造業者の能力限界を見てみましょう。ほとんどの製造業者はこの分野でかなり競争力があり、標準的なスタックアップで4ミルのトレース、8ミルのビア、数ミルのスペーシングまで信頼性高く製造できます。ボードが彼らの能力に合致していることを確認した後、比較のために他の指標を使用すべきです:

価格対リードタイム

価格とリードタイムは逆の関係にあります:一方が上がるともう一方が下がります。ボードハウスが柔軟なリードタイムオプションを提供している場合、リードタイムを延長することで製造コストの一部を相殺できます。これは製造と組み立ての両方に適用されます。同様に、ボードを一晩で仕上げる必要がある場合は、追加料金を支払う必要があります。PCB製造サービスが予算内でリードタイム目標を満たすことができるかどうかを確認してください。

私が最初の製造ロットで考慮しなかったことの一つは、製造から組み立てへ、そして完成したPCBAを私のところに届けるまでに必要な輸送時間でした。また、製造業者に部品を送るために必要な時間も考慮しておらず、PCB組み立ての開始が遅れました。PCB製造プロセスのこれらの他の側面を考慮しておくことで、配送の遅延に驚かされることがないようにしてください。

製造、組み立て、または両方?

製造と組み立てを社内で提供するメーカーもあれば、組み立てをパートナーに外注するメーカーもあります。これを念頭に置いておくことが重要です。なぜなら、組み立てを自分で行わない場合、製造された基板と部品を組み立て業者に送る必要があるかもしれないからです。一部のPCB製造サービスでは、製造ロットに関連するすべてを処理し、調達や預託プロセスに詳しくないデザイナーや調達を管理する時間がないデザイナーも、それほど心配する必要がないターンキーサービスを提供しています。

生産ラインでのフラッシング

これは、最終的に大量生産を目指す組み込み開発者向けの話ですが、考慮すべきことです。一部のPCB製造サービスでは、製造ラインでのファームウェア書き込みサービスを提供しており、ボードが出荷される前にコードがメモリにフラッシュされます。これはPCBプロトタイピング中に必要な作業ではありませんが、プロトタイプを大量生産に移行する場合には考慮する必要があります。

Production-Line Flashing


めっきと銅の重量オプション

任意のPCB製造サービスのウェブサイトを見ると、銅に関してほぼ同じ仕様が提供されています:外層にENIGめっきを施した0.5または1 oz./sq. ft.の銅、内層またはプレーンには1 oz./sq. ft.の銅。異なる銅の重量やめっきが必要な場合は、製造業者の能力とスタックアップオプションを確認してください。

利用可能な材料とスタックアップ

これを最後に置いたのは、新しいデザイナーがボードの生産計画を立てる際に、ほとんど常に最後に考えることだからです。代わりに、ボードを設計する前に最初にすべきことは、提案されたスタックアップを作成し、その後、製造業者に連絡して、彼らがその仕様に近いもの、またはそれに合致するものを生産できるかどうかを確認することです。提案されたスタックアップのスクリーンショットを製造業者に送り、彼らがその要件に合致する材料在庫を持っているか、または代替のスタックアップを提案できるかを確認できます。

Example stackup table from a PCB manufacturing service

PCB製造サービスからのスタックアップ表の例。このボードは非標準の厚さを持っていることに注意してください。

インピーダンス要件(通常は単終端で50オーム)がある場合は、製造業者に知らせてください。スタックアップやトレース幅の計算を間違えた場合、良い製造業者は、彼らが生産できる正しいスタックアップを教えてくれます。覚えておいてください、それが製造できないなら、設計する価値もありません。

持ち帰りポイント:まずPCB製造業者に相談してください

上記のリストから、PCBメーカーを比較するために考慮する必要がある多くの側面があります。製造が成功し、期待に応えることを確実にするために、早い段階で製造業者と話をすることは損ではありません。

高品質な製造可能な回路基板を構築するために必要なすべてを含む使いやすいPCBレイアウトツールが必要な場合、CircuitMaker以上に探す必要はありません。次の製造ランを計画しているときは、PCB製造サービスでボードを生産に移すために必要な出力ファイルを即座に生成できます。また、CircuitMakerのすべてのユーザーは、Altium 365プラットフォーム上で個人のワークスペースにアクセスできます。設計データをクラウドにアップロードして保存し、安全なプラットフォームでウェブブラウザを通じてプロジェクトを簡単に閲覧できます。

PCB Manufacturing Cost Estimation


PCB製造コスト見積もりの作成方法

メーカーから直接レイアウトの仕事を受け取らない限り、私のクライアントは通常、私が製造業者かどうかを尋ねます。私の会社は基板を製造していませんが、新しいPCBの製造コストをクライアントに知らせることが重要だと思います。最初のプロジェクトの見積もりを集め始めたときから、PCB製造の主要なコスト要因と、クライアントに対して包括的な見積もりを適切に構築する方法をよりよく理解し始めました。

メーカーから直接レイアウトの仕事を受け取らない限り、私のクライアントは通常、私が製造業者かどうかを尋ねます。私の会社は基板を製造していませんが、新しいPCBの製造コストをクライアントに知らせることが重要だと思います。最初のプロジェクトの見積もりを集め始めたときから、PCB製造の主要なコスト要因と、クライアントに対して包括的な見積もりを適切に構築する方法をよりよく理解し始めました。

PCB製造コスト見積もりの主要な要因は何か?

製造コストを左右する要因はいくつかあります。一般的に、より多くの基板を生産すること、基板あたりのビアの使用数を増やすこと、より小さいトレース/ビア/取り付け穴を使用すること、そして基板あたりのコンポーネント数を増やすことは、すべて製造コストを増加させます。しかし、関連するコストは線形ではありません。つまり、基板とコンポーネントの数を倍にしても、注文の総コストが倍になるわけではありません。

これには重要な理由がいくつかあります。任意の製造ランには、工具費用、設計レビュー、ステンシル作成など、要件に応じて様々な固定費用が関わっています。他のコストは可変であり、基板ごとに決定されます。注文サイズが減少すると基板あたりのコストが減少することがありますが、これはパネル化とはあまり関係がなく、むしろ固定NREおよび工具費用を全製造ランにわたって償却することによります。同じ考え方が組み立てにも適用されます(下記参照)。

生産前のDFMレビューと検査

一部のPCB製造業者は、プレプロダクション検査、設計・エンジニアリングレビュー、DFMレビューに関して異なるレベルのサービスを提供しています。フルエンジニアリングレビューを利用することで、低ボリュームでは1枚あたりのコストが大幅に増加する可能性がありますが、これは追加の固定費がかかるためです。設計が見積もりされ、製造可能であることを確認するために、ある程度のPCB設計レビューが行われる必要があることに注意してください。基本的な設計制約(クリアランスが最も重要)を違反した場合、プロジェクトは基本的なエラーを修正するまで入札不可とマークされる可能性があります。

DFM review

設計が徹底的なDFMレビューを受けると、製造業者はあなたのファイルをチェックして、設計がそのプロセスで製造可能であることを確認します。

この場合、サービスレベルとレビューの範囲が非常に重要です。時には、電気的に正しく製造可能な設計選択が製造能力の観点からDFM違反を引き起こさない場合がありますが、組み立て不良や製品の全面的な故障のリスクを生じさせる可能性があります。完璧な例は、パッド上のはんだマスク定義が十分でない状態でパッドが非常に接近している場合です。逆のケースもあり得ます。電気的に正しい設計選択がDFM違反を引き起こすが、その設計選択は意図的なものでした。私の会社では、RF構造や導波管を含む多くの設計を行っており、PCB設計レビュー中やDRC実行時に短絡の通知を受けることがあります。このタイプのレビューに何が含まれているかを確認し、エンジニアリングレビューサービスを見積もりに追加する前に提供する必要がある設計成果物を決定してください。意図したものであれ意図しないものであれ、これらのDFM違反を予測し、製造業者のCAMエンジニアとそれらをコミュニケーションすることができればいつでも良いでしょう。

PCB製造コストの要因

ここでは、製造に関わるいくつかの主要なコスト要因の短い要約を示します。PCB製造コスト見積もりを作成する際には、これらの領域をそれぞれ考慮してください。

PCB Fabrication Cost Drivers


製造される基板の数に関しては、主な要因は基板の数そのものではなく、パネルごとのコストです。少量生産の場合、パネルごとのコストとNREコストが1枚あたりのコストを決定します。大量生産では、変動費が全体の生産ランコストを支配するため、全体の1枚あたりのコストが下がります。上記の他のポイントは、製造の出発点に過ぎません。それらは裸の基板製造にのみ焦点を当てています。組み立てコストも考慮する必要があります。

Assembly Cost Drivers


組み立てコストの要因

組み立てに関わるコスト要因は以下の通りです:

  • ユニークな部品の数:ユニークな部品が多いほどコストは高くなりますが、部品を大量に注文すると1個あたりの価格は下がります。
  • 部品のタイプ:全SMD組み立ては、スルーホール組み立てよりも最大で約50%高くなることがあります。
  • 両面対単面組み立て:両面組み立てはコストを増加させます。なぜなら、基板が組み立てラインを2回通過する必要があるからです。

SMD部品のリードピッチ:細ピッチSMD部品にかかる追加料金はメーカーによって異なると私は見てきました。すでに全SMDを使用している場合、一部のメーカーは細ピッチ部品に追加料金を請求しません。

BGA:片面または両面のBGAコンポーネント組み立ては、他のSMDコンポーネントに比べて約20%高くなることがあります。これは、両面組み立てにすでに課されているプレミアムに加えてのことです。ある限界以下の細ピッチBGAは、製造および組み立ての能力に応じて、追加のコストがかかる場合があります。

IPC 6012/IPC-A-600 クラス3: IPC-A-600 クラス3までの生産および組み立ては、かなり高いコストがかかる可能性がありますが、最終製品の品質ははるかに高くなります。クラス3製品に課されるより高い性能および検査仕様に準拠していることを確認するために必要な追加の検査のため、コストも高くなります。

ITARコンプライアンス:米国で作業している場合、プロジェクトはITARコンプライアンスが必要になる場合があります。完成したPCBは、データの整合性、PCBの整合性、および出荷に関してITARの要件を満たす必要があります。これらのコストは、設計者であるあなたに転嫁されます。

ITAR compliance


手作業での組み立てが行われない限り、基板の数が増えても組み立て費用が常に線形に増加するわけではありません。つまり、自動組み立ての場合、基板の数を倍にしても組み立て費用が必ずしも倍になるわけではありません。組み立て費用の一部は機械のプログラミングにかかり、残りは実質的に機械の稼働時間に対する支払いです。

部品費用も同様の構造に従います。より多くの部品を注文すると、部品ディストリビューターとの新しい価格帯に到達し、部品ごとのコストが下がる場合があります。これが、複数のディストリビューターを組み合わせるよりも単一のディストリビューターから購入する方が良い理由の一つです。

海外対地元の生産

私たちはグローバル化した環境に生きており、製造および/または組み立てを労働コストの低い地域にアウトソーシングすることはかつてないほど簡単になりました。そうするかどうかは、生産量、必要なサービスレベル、設計を海外に公開することに伴うリスク、必要なリードタイム、および潜在的なコスト削減に依存します。

基本的な設計で十分に資格を得たものについては、中国の製造業者でも十分対応できると私は見ていますが、注文に小さな追加がある場合(例えば、特定のスクリーン印刷機能、テスト、はんだマスクの色など)には細かく追加料金を請求されることがあります。クライアントからは、送った設計と全く異なる製品が届いたという恐ろしい話を聞いたことがあります。どうやら、製造業者がコストを可能な限り削減するために設計に多くの変更を加え、その差額を懐に入れたらしいのです。また、知的財産に関する懸念もあり、設計データを海外の第三者にさらすリスクは受け入れがたく高いかもしれません。米国の軍事・航空宇宙設計においては、輸出管理規制(EAR)やITAR要件が製造のアウトソーシングや海外への出荷を制限します。カナダやヨーロッパでも同様の制限が適用されます。

地元にとどまることには、コストが高くても実際にいくつかのメリットがあります。プロトタイピングや少量生産の際に全プロセスをよりコントロールできるため、私は地元の製造業者を好みます。少量生産では単位あたりのコストが高くなるかもしれませんが、私と私のクライアントは、追加のサービスレベル、対応力、そして設計が盗まれないという安心感のためにその追加料金を支払う意思があります。海外の製造に関わるリスクを受け入れることができるなら、資格を持った海外の製造所を使用し、地元で組み立てを行う契約メーカー(CM)と協力することもできます。より高度な設計の場合や、設計が特定のテスト/検査要件を伴う場合は、直接電話で誰かと話すことができるため、地元の製造業者を使用する方がいいでしょう。

コストの面では、米国内で生産された基板の単価は、同じリードタイムで海外で生産された同じ基板の価格の5倍になることがあります。組み立ては全く別の問題で、すべてのメーカーが現地での組み立てを提供しているわけではなく、組み立て会社から見積もりを取得する必要があります。製造業者から組み立て業者へ基板を輸送することもリードタイムを増加させ、新製品にかかる目に見えないコストを追加します。

設計を海外での生産に出す前に注意し、リスクを慎重に検討してください。

テスト、検査、および資格認定

新しいボードが製造された際には、テストと検査も重要な活動であり、実施する必要があります。IPC-A-600 クラス3までの生産と検査は、クラス2やクラス1よりもコストがかかります。これは、他の関連する標準やクラスにも当てはまります。IPC-13485、NADCAP、AS9100など、特定の業界標準に基づいて製造する必要がある場合もありますが、これらのメーカーに関するコストについて一般的な発言をするのは難しいです。UL規格やその他の特定の業界標準への適合は通常、追加コストがかかり、すべてのメーカーから提供されるわけではありません。これが、テスト、検査、および適合に関わるコストを決定する上で、異なるメーカー間で大きな違いが生じるポイントです。メーカーから見積もりを依頼する際には、これらの点を考慮に入れるようにしてください。

最後に忘れてはならないのがコンポーネントです!

製造と組み立てのコストについて話していると、実際のコンポーネントのコストを忘れがちです。今日の半導体不足の環境では、大手EMS企業はジャストインタイムからジャストインケースのサプライチェーンモデルへと移行しています。これは、デザイナーがデザインの終わりではなく、デザインの開始時にソーシング活動を行い、リスク管理に役割を果たす必要があることを意味します。

これは必ずしも製造や組み立てのコスト要因とはなりませんが、重要な部品が在庫切れになったときに、急に再設計の必要性が生じる可能性があります。

  1. 代替品が少ないか全くない重要な部品を早期に特定し、必要最低限の在庫を調達してください。
  2. 理想的には、#1の代わりに、いくつかの代替品が利用可能(理想的にはピン互換)な部品を使用し、生産前に必要な数量を調達する計画を立てます。
  3. メーカーと直接取引する特殊部品の場合は、設計の初期に要件を確定し、早期に部品メーカーに注文をします。リードタイムは長くなるかもしれませんが、設計を終える前に部品が輸送中になります。

サービスビューロや大規模なエンジニアリング会社の一員である場合は、設計プロセスの早い段階でこれらの点を考慮に入れてください。顧客からのいくらかのコミットメントが必要かもしれませんが、これらの要件を早期に確定することで、生産に移る前に多くのリスクとコスト増加を排除するのに役立ちます。

新しいPCBを構築する際、Altium Designer®は、高度な機能を含む製品を作成しながら、製造業者のDFM要件に準拠するために必要なツールを提供します。また、正確なPCB製造コスト見積もりを得るのに役立つ納品物や文書を迅速に生成することもできます。PCB設計レビューのためにプロジェクトをリリースする準備ができたら、Altium 365プラットフォームを使用して製造業者と設計データを共有し、迅速に市場に出ることができます。


PCB製造は製品を市場に出す最終段階の一つであり、現代のPCB製造プロセスは設計者に重要な信頼性と製造可能性の制約を課します。PCB設計者は、ファブリケーターとアセンブラーの能力が利用可能な設計オプションをどのように決定するかを理解すべきです。設計プロセスの早い段階でPCBレイアウトのこれらの側面を理解することは、設計者が高い収率、品質、および信頼性を確保するのに役立ちます。

この電子書籍は、裸のボードに使用される材料から製造(DFM)のための重要な設計考慮事項に至るまで、PCB製造プロセスについてのより深い洞察を提供します。カバーされるトピックには以下が含まれます:

  • PCB製造におけるフロントエンドエンジニアリングプロセスの概要
  • 設計選択と製造ニーズがコストに与える影響
  • DFMレビューで製造業者が何を求めているか
  • フィデューシャルマーカーの重要性
  • PCB製造ノートに含めるべき内容

上記のPDFをクリックして、現代のPCB製造についてもっと読み、製造プロセスをナビゲートしてください。

これは2部構成の電子書籍です。パート1には以下が含まれます:

フロントエンドエンジニアリング A PCBプロダクト ケラ・ナック著
あなたのボードに合ったPCB製造サービスを比較する方法 ザック・ピーターソン著
PCB製造コスト見積もりを作成する方法 ザック・ピーターソン著

この電子書籍の第2部をこちらからダウンロードしてください。

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筆者について

筆者について

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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