エラーを減らし、コンプライアンスを確保するためのBOM管理のヒント

PCB組立の遅延や追加コストの最も一般的な原因の一つは、BOM（部品表）の部品情報の誤りです。BOMに誤りが発生する理由は多岐にわたり、単純な部品番号の間違いから、環境適合データの欠落や部品をDNP（Do Not Populate）としてマークすることまでさまざまです。これらのデータを省略すると、製造業者に新たな責任が生じ、電子部品調達チームによる誤った部品発注につながる可能性があります。

スケジュール通りに進めるためには、プロセスとBOM管理ツールを使ってこれらのエラーを早期に検出することが重要です。ここでは、そのようなプロセスを実装する方法と、設計ツールを使って電子BOM上の問題を検出する方法についてのヒントを紹介します。

重要なポイント

• ほとんどのBOM関連の遅延やコスト超過は、基本的なデータエラー（例：部品番号の間違い、パッケージの不一致、適合情報の欠落、数量の誤り）に起因しており、設計段階で早期に発見すれば簡単に修正できます。
• 部品番号は、パッシブ部品や代替部品でも重要です。選択を曖昧にしたり、組立業者に任せたりすると、機能上の問題や互換性の問題、コストのかかる手直しにつながることがあります。
• DNP部品の扱いの不一致や手動でのBOM編集は、下流で混乱を招き、組立の遅延や部品配置・発注ミスのリスクを高めます。
• 設計ツールに統合された正確なサプライチェーンデータ（ライフサイクル、適合性、MOQ、パッケージング）により、BOMの早期検証が可能となり、発注時の驚きや遅延を防ぎ、製造スケジュールを守ることができます。

部品を注文する前にBOMのエラーを確認する

BOMのエラーは設計者にとってコストがかかり、スケジュールの遅延を引き起こしますが、回避するためには多くの場合、部品データを単純に修正するだけで済みます。重要なのは、PCBレイアウトが完成するのを待つのではなく、設計プロセスの早期にこれらのエラーを検出することです。

それを念頭に置いて、最も厄介（かつコストのかかる）BOMエラーと、それを防ぐための手順を紹介します。

部品番号とパッケージの不一致

問題: PCBレイアウトに配置されたパッケージやフットプリントが、BOMの部品番号と一致していません。

この問題はほとんどの場合、PCB組立時に発覚します。その時点では非常に困難な状況に陥ります。PCBを廃棄してプロジェクトを最初からやり直すか、既存のランドパターンに適合する代替部品を探すかのどちらかです。

場合によっては良い選択肢が少ないこともありますが、一般的な解決策としては、同じ部品番号ファミリー内で異なるパッケージオプションを持つ部品を探すことです。最悪の場合、カスタムインターポーザPCBを作成するか、PCBを廃棄する必要があるかもしれません。

解決策: 設計者は、PCBが製造に入る前にこの問題を検出できる部品作成およびライブラリレビューのプロセスを持つ必要があります。サブスクリプション型のCAMツールは、半自動プロセスでDFM/DFAレビュー中にこの問題を検出できる場合もあります。大手企業ではライブラリアン担当者がいますが、中小企業では信頼できるサプライチェーン情報源を利用して部品のCADデータを入手することが推奨されます。

DNP部品の誤指定

問題: DNP部品が他の部品と同じ行に記載されているか、まったく記載されていない場合があります。

理想的には、DNP部品はBOMやピックアンドプレースファイルに表示されるべきではありません。BOMにDNP部品が表示される場合、組立業者はピックアンドプレース機のプログラム時に手動で取り除くことを確認する必要があります。これはすべて、組立業者が納品物全体の一貫性を確認するために手動でBOMを分析する際に行われます。

BOMを正しくDNP部品として指定せずにエクスポートした場合、またはDNP部品の呼び出しに一貫した方法を使用しなかった場合、混乱が生じます。例えば下の画像では、黄色でハイライトされた1行にDNP部品があります。次の行にもDNP部品がありますが、前の部品と同じ列にはありません。組立業者は何が起きているのかを自然に疑問に思い、プロジェクトドキュメントを確認して、その部品がDNPとしてマークされていることを確認する必要があります。

解決策: AltiumのVariants機能を使用してバリアントを定義し、回路図にマークアップを適用してDNP部品を指定し、Altium DevelopのBOM管理ソリューションでDNPの呼び出しと照合します。部品のDNPマーキングの正確な存在を確認するプロセスを実装できない場合は、この方法を使用せず、代わりにアセンブリバリアントでBOMとピックアンドプレースの配置を同時に制御してください。

パッシブ部品の不明な部品番号

問題: 設計者はパッシブ部品に対してパッケージサイズと値のみを指定し、それ以外は指定していません。

初心者設計者の一般的な誤解とは異なり、パッシブ部品を指定するための部品番号は重要です。これは、ターンキー組立BOMや海外メーカー向けBOMで非常に一般的です。設計者はメーカーに作業を任せ、簡単な説明に基づいて部品番号を選んでもらうことに頼ります。

実際には、多くのアプリケーションで単なる部品説明だけでは不十分な、より具体的な部品仕様が求められます。そのため、PCB組立業者に任せるよりも、特定のメーカーの部品番号を選択することが望ましいです。組立業者が選んだ部品が希望する電気的機能に適合しない場合もあります。

解決策: 回路図設計で手間を惜しまず、パッシブ部品の部品番号を自分で選択することです。設計初期段階で少し余分な作業が必要になりますが、その分、後の問題を防ぐことができます。

互換性のない代替部品

問題: 選択された代替部品が、希望の部品番号の仕様やパッケージに一致しません。

多くの場合、PCBAで希望部品のドロップイン置換が可能な代替部品を選択することが望ましいです。これは特に、設計上最も重要な部品（ASIC、デジタルプロセッサ、特定のRF部品など）の調達時に重要です。これらの重要部品に関しては、設計者自身が代替部品を選定・計画し、場合によっては代替部品を用いたバリアント設計を作成することが推奨されます。

その他の部品については、設計者は通常、ディストリビュータのウェブサイトや、部品の記述に基づいた推奨エンジンを利用して代替品を決定します。しかし、代替部品番号が互換性がない場合、PCBA完成後のテスト時まで気付かないことがあります。推奨代替品は、業界で最も信頼性の高いサプライチェーンデータに基づいて選定し、部品記述やパッケージだけに頼らないようにしてください。

解決策: 代替部品を選定する際は、主要仕様を並べて比較し、設計に適合することを確認してください。主要仕様のデータシートを画面上に並べて確認すると、直接仕様を比較できます。Octopart、SiliconExpert、Z2Dataのような統合サプライチェーンインテリジェンスにより、設計環境内で代替部品を簡単に探すことができます。

環境規制の適合性

問題: REACH/RoHSの適合基準が間違っている、または不明です。

REACHおよびRoHSに関しては、通常、米国またはEU版のRoHS指令を指します。ただし、中国版RoHS指令など他のバージョンも存在します。米国またはEU RoHS適合部品だからといって、中国RoHSに適合するとは限りません。その逆も同様です。

解決策: 部品の地域ごとのRoHS適合状況を確認するには、より詳細なデータが必要です。米国、EU、中国の指令に適合すれば、ほとんどの地域での適合が保証されますので、この3つとREACH指令に注目してください。高品質なサプライチェーン管理データを使用すれば、BOMの各行アイテムでRoHSおよびREACH適合状況を確認できます。

高MOQのパッケージング

問題: 部品のパッケージ情報により、部品注文の価格が予想以上に高くなります。

部品注文を作成する際、パッケージは価格や最小注文数量（MOQ）に影響します。例えば、テープ＆リール包装は独自のサプライヤ部品番号を持つことがあり、1つのテープ＆リール番号は何千個もの部品を意味する場合があります。

解決策: これはBOMレビューで簡単に検出できます。Octopart BOM ToolやAltium DevelopのBOM Portalなどの無料BOM管理ツールで、このような単純な部品番号ミスを発見できます。設計ツール内でレビューする場合、Altium Designerのサプライヤリンク機能を使えばMOQ値を確認でき、個別部品ではなくリールを選択していることに気付く手掛かりとなります。

数量とリファレンスデザインatorの不一致

問題: BOMの行アイテムに記載されたリファレンスデザインatorの数が、行アイテムに記載された部品数量と一致しません。

異なる設計間で行アイテムをコピーしたBOMでよく見られる問題です。これは非常に悪い習慣ですが、ライブラリ部品を作成または変更したくないため、時間節約で行われることがあります。時には設計者以外が手動でBOMを変更することもあり、結果としてピックアンドプレースファイルとBOMファイルに不一致が生じ、組立業者は問題解決まで生産を遅延させます。

解決策: BOMの行アイテムに情報をコピー＆ペーストさせないこと。変更は設計やライブラリで行い、BOMをPCB設計ソフトウェア内で再生成してください。

部品ライブラリを手動で更新するのではなく、Altiumはサプライチェーン情報を自動的にPCBライブラリおよびBOMに取り込むツール群を提供しています。詳しく知りたい場合は、Altium Developワークスペースを開き、BOM Portalを試してみてください。新しいワークフローへのスムーズな移行と拡張された機能を体験できます。

信頼性の高いパワーエレクトロニクスや高度なデジタルシステムを構築する必要がある場合でも、Altium Developはすべての分野を一つの協力的な力に統合します。サイロなし、制限なし。エンジニア、設計者、革新者が制約なしに共創できる環境です。今すぐAltium Developを体験！

よくある質問

PCB組立を遅延させる最も一般的なBOMエラーは何ですか？

最も頻繁な問題は、部品番号とパッケージの不一致、DNPマークの欠落または不一致、パッシブ部品の部品番号未指定、互換性のない代替部品、数量の誤り、RoHS/REACH適合情報の欠落です。これらのエラーは、組立時に初めて発覚し、修正コストが最も高くなります。

抵抗器やコンデンサなどのパッシブ部品で部品番号はなぜ重要ですか？

パッケージサイズや値だけでは不十分です。電気特性、許容差、温度定格、誘電体の種類、信頼性は、同様の説明の部品間でも大きく異なることがあります。選択を組立業者に任せると、機能的または規制上の要件を満たさない部品が選ばれる可能性があります。

BOMでDNP（Do Not Populate）部品はどのように扱うべきですか？

DNP部品は、手動でBOMを編集するのではなく、アセンブリバリアントを使って管理すべきです。不一致や不明確なDNPマークは、組立業者を混乱させ、生産を遅延させます。バリアント管理を使用すれば、BOMとピックアンドプレースファイルの整合性を維持できます。

設計プロセスの早期にBOMエラーを発見するには？

エラーは、回路図およびレイアウト段階でBOMデータを検証することで最も早く発見できます。レイアウト完成後では遅すぎます。信頼性のある部品ライブラリの使用、手動BOM編集の回避、パッケージとMOQの確認、統合サプライチェーンデータを備えたBOM管理ツールの活用が有効です。

BOM管理ツールは高コストなミス防止にどのような役割を果たしますか？

現代のBOM管理ツールは、ライフサイクル状況、適合性（RoHS/REACH）、パッケージ、MOQ、調達リスクを自動的に表示します。これらのデータを設計ワークフローに統合することで、早期に問題を発見し、メーカーとのやり取りを減らし、プロジェクトのスケジュールを守ることができます。