手作業によるPCB組立のための簡易ドキュメント

PCB組み立てについて話すとき、私たちは常にピックアンドプレースマシンや自動はんだ付けプロセスを含む自動化されたルートを取り上げます。手作業による組み立ては大規模にはあまり行われませんが、低量生産、プロトタイプPCB組み立て、PCBの再作業ではまだかなり一般的です。簡単なドキュメントの実践を使用することで、組み立てがエラーフリーになることを確認できます。これは組み立て技術者を支援します。

手作業によるPCB組み立てのドキュメントの準備は、自動化されたPCB組み立てを支援するために同じドキュメントを使用することを妨げません。したがって、手作業によるPCB組み立てと全体の組み立てプロセスを合理化したい場合、データは次のようになるべきです。

PCB組み立て技術者に必要なもの

PCB組み立て技術者には、合理化された組み立てのために必須のいくつかのドキュメントが必要です。このドキュメントを正しく取得すれば、設計を機能不全にする可能性のあるいくつかの単純なエラーを避けることができます。

組み立て技術者に必要な主要なドキュメントは組み立て図です。図面は非常に明確であり、いくつかの重要な情報を含む必要があります。ほとんどの場合、組み立て担当者は実際の設計を目の前に開いていませんし、ほとんどの組み立て技術者はCADツールで作業しません。代わりに、以下を含む明確な組み立て図を確実にする必要があります：

• リアルな2D図面またはコンポーネントのアウトラインを含む3Dビュー

• 部品のリードを示すマスク開口部を備えたアセンブリ層のレンダリング（できれば）

• アセンブリ層のレンダリングにおける極性マーカー、ピン1マーカー、およびリファレンス指定子

• はんだ付け要件を指定する組立てノート

• 手組み立て用ケーブルのための基板からワイヤーへのコネクタピン配置

• 各ユニークな部品がリファレンス指定子でマークされたパーツキット

• コンポーネントのアウトラインを含む2Dまたは3Dビュー

コンポーネントのアウトラインを含む2Dまたは3Dビューは、組み立ての主要なガイダンスとして使用されることはありませんが、主要な部品が正しい位置にあることを確認する方法としては非常に役立ちます。多くのCADツールでは、コンポーネントのアウトラインをDXFファイルに手動でエクスポートするか、MCADソフトウェアで3D STEPファイルから2D投影を作成する必要があります。その後、これを使用してドラフトソフトウェアでアセンブリ層のレンダリングを作成します。

Draftsmanでは、このビューを自動的に作成できます。以下の出力例を参照してください。

アセンブリ層レンダリング

アセンブリ層レンダリングは、組み立てをガイドする主要なドキュメントになります。PCBが表面層にリファレンス指定子を示している場合も非常に役立ちます。

アセンブリレイヤーのレンダリングは、単一の図面でコンポーネントのアウトラインとリードの位置を示すべきです。これは、アセンブリレイヤーとペーストマスクレイヤーを重ね合わせることで作成できます。このオーバーレイを作成することで、各コンポーネントの周りのはんだとリードの位置が一つのビューで非常に明確に表示されるだけでなく、各コンポーネントのリファレンス指定子も表示されます。

アセンブリレイヤーを使用してレンダリングを作成する場合は、アセンブリレイヤー内のリファレンス指定子がクリーンアップされ、各部品の周りで明確に見えるようにしてください。アセンブリレイヤーの悪い例については以下を参照してください。

アセンブリレイヤーをこのように見せないでください

このアセンブリレイヤーレンダリングに含めるもう一つの重要なことは、ICや偏性コンポーネントのためのピン1指定子、ダイオードシンボル、またはその他の極性指示器です。無極性または回転防止のパッシブコンポーネントのような他のコンポーネントは、これらのマーキングを必要としません。

はんだ付け要件

はんだ付けには、ステンシルを通じてはんだペーストを適用するか、またはワイヤーを使用した手動のはんだ付けが含まれる場合があります。いずれの場合も、要件がある場合は必要なはんだの組成を指定することを確認してください。例えば、手組み立てのPCBが無鉛処理される場合は、設計で使用される無鉛はんだワイアまたはペーストを指定することを確認してください。これは組み立てノートで行うことができます。

ノートにはんだ材料の要件を指定してください。最低限、はんだ付けがRoHS準拠である必要があるかどうかを指定してください

コネクターピンアウトと配線図

手作業でのPCB組み立ての一環として、ケーブルも手作業で組み立てる必要がある場合があります。例えば、ワイヤーと圧着端子のケーブルをプラスチックコネクターハウジングと使用して、2枚以上のボードを接続するカスタムケーブルアセンブリを作成できます。

Micro-Lock Plusのようなコネクターは、カスタムケーブルアセンブリや配線ハーネスの一部として、ワイヤーと圧着と共に手作業で組み立てることができます

手作業で組み立てるケーブルやコネクターを使用する場合は、コネクター本体のピン番号を示す非常に明確な配線図があることを確認してください。これは、コネクターがキー付きで回転または反転できない場合に特に重要です。コネクターを回転できる場合は、コネクタピンアウトの回転防止。これらのステップにより、手作業の組み立て作業者が正しいピンと正しいワイヤーを一致させることが保証されます。

指定子付きパーツキット

最後に、適切なパーツキットを用意することで、手作業の組み立て技術者を大いに助けることができます。組み立てをスピードアップする一つの方法は、パーツのラベルに直接参照指定子を書き込むことです。これにより、BOMを新たに見直し、正しいパーツが注文されたことを確認し、手作業での組み立て中に配置ミスがないことを保証する機会を得ることができます。

写真提供：ザック・ピーターソン

チームが高度なプロトタイプを作成しているか、新製品を製造に移行しているかに関わらず、Altium Designer®は、PCBデザイナーがコストと品質のために設計するために必要なすべてを提供します。製造業者との出力を共有する準備ができたら、Altium 365™プラットフォームを使用して、設計と生産を通じて協力することができます。

Altium DesignerとAltium 365で可能なことの表面をかすめただけです。今日からAltium Designer + Altium 365の無料トライアルを始めましょう。