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リソースライブラリでは、PCB設計とプリント基板製造の詳細を紹介しています。

How Design Decisions Affect PCB Fabrication
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製造、PCB、ボックスビルド、製品開発 ボックスビルド組立てについてのすべて 1 min Blog ボックスビルドアセンブリは、製品開発を加速し、市場へのリリースを促進する方法の一つです。この記事でボックスビルドについてもっと学びましょう。 記事を読む
ウルトラHDIテクノロジーは新しいものではありません ウルトラHDIテクノロジーは新しいものではありません 1 min Blog A-SAP™とmSAPは長い間、電子業界で使用されてきました。Tara Dunnは、半導体および超高容量PCB市場が中容量アプリケーションへと移行する過程について語ります。今すぐ読んで、さらに詳しく学びましょう。 記事を読む
高速PCBスタックアップ設計 高速PCBスタックアップ設計の課題 1 min Blog 高速PCBのスタックアップは様々な方法で設計できますが、これらのシステムは最終製品におけるエンジニアリングの制約をバランス良く組み立てることによって構築されなければなりません。 記事を読む
製造を考慮した設計：DFM/DFAの新しい視点 T製造を考慮した設計：DFM/DFAに対する新しい視点 2 min Guide Books DFM分析の完全ガイド 私の良い友人がPCB設計の製造計画についてよく言う冗談があります。「今日、製造業者に電話しましたか？」とよく尋ねることで、設計プロセスの複数の段階で製造パートナーとの連携を強調します。これは設計者がよく忘れがちなことであり、全規模の製造に先立って大きな頭痛の種になることがあります。事実、ボードは製造可能性を確保するために、製造と組立の両方の観点から、複数回のDFM分析を受けるべきです。 では、いつからDFM分析に設計をさらすべきでしょうか？もう一つの重要な質問は、DFM分析プロセスを迅速に進める最良の方法は何かということかもしれません。任意のボードにはチェックすべきことがたくさんあり、特に複雑なレイアウトでは、製造可能性を完全に検査することは時間がかかることがあります。DFM分析に何を期待し、どのようにして設計を迅速にプロセスを通過させるかについてここで説明します。 PCBのDFM分析に何が含まれるのか？ 一般的に言って、DFM分析は大量生産が必要なあらゆるものに適用されます。製造される製品は、大量生産に使用されるプロセスに適合するように設計される必要があり、設計が低い生産性、欠陥、または低い寿命を引き起こす可能性がないことを確認するために検査される必要があります。現在では、PCB製造業者とPCB組立業者が地球の反対側に位置していることもあり、DFM分析を行うために、プロジェクト情報の単一で管理されたストアに全員がアクセスできることが重要です。 PCBのDFM分析は、設計が製造業者の製造および組立プロセスに適合するかどうかを確認することを含みます。経験豊富な設計者であれば、品質を損なう可能性のある設計選択のリストが長いことを知っているはずです。私自身、設計に潜む可能性のあるあらゆる製造上の問題をまだすべて記憶していないので、製造を開始する前に私の基板を検査してもらうために、しばしば製造業者に頼っています。 頻繁に設計を検査する これは重要なポイントを提起します：いつDFMチェックを実行すべきか？もし比較的シンプルなボードを扱っているなら、製造前に製造業者が最終的なDFMチェックを実行することに頼るのがおそらく問題ないでしょう。繰り返しのDFM深掘りは、製造業者が迅速に実行できる時に過度の時間を取ってしまいます。より高度なもの、例えば、厳しいクリアランスと複数の信号規格を持つ高層カウントの混合信号ボードの場合、潜在的な品質問題を早期に捉えるためには、複数のDFM分析実行が必要です。 製造前に不必要な設計変更を防ぐ最良の方法は、いくつかの異なるタイミングでDFM分析を行うことです： コンポーネントを選択するとき：これは主にパッシブコンポーネントのサイズ、特に0201と01005に関連します。これらの小さなコンポーネントを使用する必要がある場合は、製造業者がこれらを扱えるかどうかを確認してください。 フロアプランニング中：この時点で、可能な層数、トレース幅の範囲、ビアサイズ、HDIに移行する必要があるかどうか、 どのPCBラミネートを使用するか、設計に適用されるIPC Producibilityレベルなど、ボードのいくつかの基本的な側面をまだ決定しています。 部品配置後：部品を配置したら、特に 両面SMDボードでのはんだ付けに関して、組み立てプロセスを考慮してください。また、接地された部品が参照面にどのようにはんだ付けされるか、熱リリーフが必要かどうかも考えてください。 スタックアップを計画する際：設計を製造に移す前に修正が必要なスタックアップがどれだけ多いかに驚くかもしれません。これは、製造業者に検証済みのスタックアップ表を尋ねることで解決できます。 Gerberファイルを生成した後：一部の欠陥は Gerberファイルで見つけやすいので、重なっているドリルヒットやビアのアスペクト比などをGerberでスキャンするのが最善です。 MCADチームとの協力：場合によっては、はんだ付け可能なコネクターや他の機械要素の配置が過度に狭いクリアランスを生じさせることがあります。 これらのポイントのいくつかは、他の記事ではあまり語られないことがあるため、詳しく説明する価値があります。 記事を読む
PCBコンポーネントの反りの原因 PCBにおけるコンポーネントの反りの原因 1 min Blog PCB製造業者のスタッフが、パッケージの歪みが問題になっていると思われると私に説明したことがあります。これまで、PCBAで使用される標準的なコンポーネントパッケージでは、このようなことは非常にまれだと思っていました。残念ながら、PCBとコンポーネントの両方でコンポーネントの歪みが発生する可能性があります。機械的な取り扱いミスによる曲がりは明らかですが、機械的な影響がなくてもコンポーネントの歪みを引き起こす可能性のある他の問題もあります。 この記事では、PCB、特に基板とコンポーネントでの歪みについて概説します。基板の歪みの可能性は、PCBラミネート材料がわずかに柔軟であることを考えると明らかですが、コンポーネントでの歪みの可能性はそれほど明らかではありません。 PCBコンポーネントの歪みが発生する場所 コンポーネントの歪みは、PCB組み立て中に発生することもありますし、組み立て施設に到着する前にコンポーネントが歪んでいることもあります。時々、製造や配送中に発生した曲がりや完全に平らではないなど、歪んだパッケージングを持つコンポーネントを受け取ることがあります。ほとんどの場合、ほとんどのコンポーネントと組み立てでの歪みは非常にわずかであり、そのような歪みが組み立ての機能性や信頼性に問題を引き起こすことはありません。 ワーピングがより深刻な場合、コンポーネントのテストを開始したり、デバイスを使用し始める前に何か問題があるかどうかを見つけるのが難しいかもしれません。残念ながら、コンポーネントが組み立て施設に到着すると、フィクスチャでのテストを開始したり、平坦性を検査したりする立場にはおそらくありません。非常に明らかに歪んでいない限り、すぐにピックアンドプレースに入れられます。それらのコンポーネントをボードに組み込んだ後、ワーピングが処理や取り扱いの前後のどちらで発生したかを証明するのは困難になります。 簡単にまとめると、ワーピングは以下の状況で発生する可能性があります： コンポーネントの生産中、コンポーネントが生産や包装中に適切にスクリーニングされなかった場合 PCB組み立て中、 はんだ付けプロセスがコンポーネントに欠陥を生じさせる場合 PCBが歪む場合、それによって一部のコンポーネントにワーピングが発生する可能性がある 輸送中、何らかの機械的衝撃やショックがボードやコンポーネントに損傷を与える場合 コンポーネントのワーピングを引き起こす組み立て欠陥 コンポーネントの反りの影響は小さくて気づかないこともあれば、潜在的な電気的問題を引き起こすこともあります。繰り返しのサイクリングと反りがはんだ接合部を弱め、早期または断続的な故障を引き起こす最悪のケースがあると言えるでしょう。組み立て中にコンポーネントの反りを引き起こす要因には 熱サイクリング CTEの不一致 アウトガス があります。繰り返しのサイクリングによってコンポーネントの反りが発生する最も単純なケースは、繰り返しのサイクリングが原因です。 ボールグリッドアレイパッケージを持つ大型プロセッサーなど、反りの影響を受けやすい大きな表面積を持つコンポーネントで、これらの電気的問題が現れる場所の一つです。有機基板上のパッケージも熱サイクリングの影響を受けやすく、周囲のラミネートと比較してCTEの不一致があるため、反りを経験することがあります。 コンポーネントのパッケージと基板の間に大きな不一致がある場合、基板が反り、PCBとケーシングの間の距離が増加し、いくつかの可能性があります。場合によっては、はんだボールが「落ちて」PCBに低く留まり、コンポーネントに接続せずに開回路が生じるか、はんだが流れて他の接続をブリッジすることがあります。それ以外の場合、はんだボールは適切な温度で接続を行うために伸びます。回路は見えますが、接合部のはんだが薄くなり、時には奇妙な形をしており、時間が経つにつれて接合部が信頼性を失います。BGAパッド間のピッチが狭くなると、影響はさらに悪化します。 表面が下に反る場合、通常はリフロー中に角や端が沈むと、コンポーネントの下にはんだが多すぎる状態になります。はんだがパッドから押し出され、他のはんだパッドに橋渡しをして短絡することがよくあります。下の画像で見るように。 記事を読む
基板の反り 歪んだPCBを修正できますか？ 1 min Blog この記事に深入りする前に、簡単な答えをお伝えしましょう。既に製造されたPCBの反りを修正することは、おそらくできません。適切な材料が選択され、基板が正しくリフローに入れられる限り、組み立て中に反りが生じないように防ぐことはできます。 この記事では、そのようなポイントのいくつかについて説明し、反りが生じた基板を回復させるためのポイントをいくつか検討します。未組み立ての回路基板の反りを修正することは高度な作業であり、基板をガラス転移温度以上に加熱して圧迫する必要があります。個人の設計者であり、メーカーから裸の回路基板や組み立てられた基板のバッチを受け取った場合、それらを修正することはできません。これらを廃棄する方が良いでしょう。この記事の後半でその理由を説明します。 PCBの反りを防ぐ方法 PCBの反り防止を見る前に、反りの原因についていくつか見てみましょう： パネル内の混在した向き： パネル内での向きを混在させて パネルあたりの基板数を最大化することは、誘惑的です。 CTEとTgの層間不一致：これらの値が一致しない場合、特定の層にストレスが蓄積され、変形を引き起こし、歪みが生じます。 非対称スタックアップ：CTE/Tgの不一致に加えて、層スタックの非対称性が大きい場合、非対称性は一部の層に平面ストレスを与え、歪みを引き起こします。 リフロー/ウェーブ：過度のリフロー、ウェーブ、および再作業サイクルを繰り返すことで、歪みが蓄積されることがあります。また、はんだ付け中に基板をクランプすると、歪みが生じることがあります。 これらは、設計者と製造者が対処する必要がある基板の歪みの主な原因のいくつかです。 パネルサイズのための設計 常にこれを行うことができるわけではありませんが、スループットと収率の目的でこれを考慮することは重要です。混在した向きを必要としないように基板を設計できれば、歪みのリスクを回避できます。パネル内の基板の混在した向きは、一部の基板がガラス繊維のストランドの長軸およびパネルの長辺に沿っていないことを意味します。 ほとんどの場合、これは問題になりません。しかし、以下のガイドラインのいずれかに従わない場合、混在する向きが原因でボードの一部が反りやすくなる可能性があります。その結果、同じパネル内の一部のボードが反ってしまい、他のボードは反らない可能性があります。以下のガイドラインのいくつかを無視してボードを設計する必要がある場合は、可能であれば、反りやすいボードをすべて同じ向きに配置できるようにしましょう。つまり、ボードの長い辺をパネルの長い辺に沿って配置します。 スタックアップでの材料のマッチング これは、設計者が製造業者と協力して、ボードが仕様通りに製造できるようにし、生産中にボードが反らないようにする必要がある場面です。自分自身でPCBスタックアップを設計し、異なる材料を混合している場合は、Tg値とCTE値が互いに互換性があることを確認してください。言い換えれば、温度がTgを超えたときのTg値とCTE値はすべて似ている必要があります。 これを行う理由は、PCBスタックアップ内のすべての材料のCTE値に一般的な不一致を防ぐためです。一般に、CTEの不一致はスタックアップ全体で不均一な膨張を引き起こし、これは既に運用中の信頼性の問題を生じさせることが知られています。 特に高アスペクト比のビアでの亀裂。同じタイプのCTEの不一致もスタックアップの設計で避けるべきです。 銅を対称に配置する これは、私が協力するメーカーと矛盾するように古い設計者が試みる場合の一例です。銅の配置は、ボードが反りを伴わずに製造される唯一の方法としてしばしば引用されます。完全に反りをなくすことはできませんが、ボードの反りが組み立て欠陥を引き起こさないほど低くすることはできます。銅の配置は、設計者が対向する層上の銅をバランスさせるために使用できるツールの一つです。 記事を読む
PCBのクリーンアップ 製造前のPCBレイアウトのクリーンアップ 1 min Blog PCBを製造に出す前に、表面層をきれいにすることを忘れないでください。生産を開始する前にチェックできるポイントのリストをまとめました。 記事を読む