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Altium's Manufacturing Solutions Guide to Manufacturing with Altium Manufacturing Documentation
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電子部品の湿度感受性 電子部品の湿度感受性レベル 1 min Blog 電子部品を構成するために使用されるさまざまな材料は、時間が経つにつれて空気中の湿気を吸収することがあります。これは、部品が短期間で急激な高温にさらされるリフローはんだ付けが導入された際に初めて問題となりました。これは、リフロー工程中のピーク温度が高くなる鉛フリーはんだへの切り替えによってさらに悪化しました。湿気感受性の問題が増加した他の要因には、より高価な密閉型材料に比べて劣る特性を持つ安価で薄い材料、例えばプラスチックなどがあります。 湿気が蒸発し、部品に損傷を与えることがあります。これは、部品パッケージを弱める微細な亀裂、部品の一部が分離する完全な亀裂、またはダイパッドとその樹脂カバーの間の表面剥離の形であるかもしれません。 損傷のタイプに関わらず、結果としてその部品は交換する必要があります。 湿気の蒸発によって引き起こされる損傷は、すぐには明らかにならず、デバイスが組み立てられてテストされた後にのみ現れる可能性があるという課題があります。それは、デバイスが正しく動作しているように見えるほど小さなものかもしれませんが、その後のサービス中に早期に故障する可能性があります。通常、パッケージが最も薄い部分で亀裂が発生し、表面実装部品の場合、通常はPCBに近い裏側で、したがって視界から外れています。同様に、マイクロクラッキングも、部品の表面の見える部分にない限り、視覚的には明らかではありません。 主な問題は、マイクロコントローラーや他の複雑なデバイスでの湿気の蒸発による損傷です。ダイからの繊細な金属線と表面実装パッドは通常、プラスチックで封入されています。このパッケージングの亀裂は、ワイヤーを断線させる可能性があり、それは MCUが動作するまで検出されないでしょう、それが電源ピンでない限り。 この問題はどれほど一般的ですか？ この問題が発生する可能性は、使用される包装材料の種類と、部品が湿気にさらされる時間の長さによります。これは主に、部品がどのくらいの期間保管されるか、どのように保護されるか、そしてどのような環境条件下で保管されるかによります。部品が保管を離れ、保護包装から取り出されると、これはそのフロアライフによります。これは、部品が周囲の環境条件にさらされる時間の長さと、それらの条件が何であるかです。 部品に湿気が浸透する速度は、その湿度と温度に依存します。温度が高いほど、環境中の湿気が包装材料に浸透する速度は速くなります。この吸収は、材料内の湿気濃度が環境の湿気濃度と一致するまで続きます。相対湿度が高いほど、吸収される湿気の量は多くなります。 部品の製造中の露出時間と、リフローはんだ付けの準備が整ったPCBに組み込まれた後の期間は、保管時間と保管を離れてPCBに取り付けられるまでの時間と比較して無視できます。重要な環境要因は、湿度、温度、そしてこの時間の長さです。 湿気に敏感な包装材料の使用には、集積回路やセンサーなどの封入コンポーネントが含まれ、コネクターやPCBにも及びます。デバイス内の各アイテムのデータシートを確認することによってのみ、 どの部品が湿気に敏感か 保管寿命 湿気に敏感なコンポーネントは、通常、乾燥剤ジェルと不活性環境を備えた密封された保護包装で出荷されるべきです。包装には、コンポーネントを保管できる最大の期間が示されており、通常は数年です。特に湿気に敏感な部品は、通常、部品の健康状態を視覚的に示すために、包装に湿度指標が含まれて出荷されます。保護包装が損なわれず、保管施設の環境条件が仕様内にある限り、これは他のコンポーネントタイプを扱うのと変わりません。 湿気感受性レベル 標準化された湿度感受性レベル（MSL）は、どの部品が湿気に敏感かを識別するために定義されています。これらのレベルは、部品が湿気の影響を受ける前に、周囲の室温と湿度レベルにどの程度さらされることができるかを決定します。ここで、周囲とは30 oC以下、相対湿度60%以下を指しますが、無制限のMSL 1については、30 oC以下、相対湿度85%以下と定義されています。 MSL 記事を読む
PCB製造データ クラウドを通じて顧客のPCB製造データを扱う 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 製造技術者 PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 製造技術者 製造技術者 製造は、顧客からのPCB製造データを受け取って検査できるまで始まりません。ここでは、Altium 365が設計と製造データをAltium Designerに取り込むことでどのように役立つかを説明します。 記事を読む
Altium DesignerによるPCBサプライチェーンの管理 Altium DesignerによるPCBサプライチェーンの管理 1 min Blog 電気技術者 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 電気技術者 電気技術者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 技術マネージャー 基板の製造が単純であれば、コンポーネントの在庫を気にせず、設計者はいつでも設計図を送り出すことができます。残念なことに、PCBサプライチェーンの事情により、回路基板の製造と組み立てが計画通りに進まないこともあります。コンポーネントの在庫がなくなることもありますし、重要な部品の製造が終了してしまうことも、設計がPCBの組み立てラインに乗る前に価格が急変することもあります。こうした問題を回避し、納期に間に合わせるため、設計者にはどのようなことができるでしょうか。 Altium DesignerのPCBサプライチェーン機能を使用すると、コンポーネントに必要な調達データを簡単に入手し、調達に関する問題を早期に発見することができます。サプライチェーンが混乱した時点で対応するのではなく、設計が完了して生産に向けて送り出される前に、コンポーネントの供給が中断される事態を予測できます。ここでは、設計に必要な部品を見つけ、回路図やレイアウトに部品を直接、インポートし、製造前に部品を確実に調達する上で、Altium Designerがどのように役立つかを説明します。 PCBサプライチェーンと調達に必要な機能 正確なコンポーネントモデルによる生産性の維持 PCB設計データとサプライチェーンのクラウドへの統合 PCBサプライチェーンを可視化する機能と完全な設計ツール群を組み合わせた、業界唯一の設計アプリケーションです。 新しい設計は、パッシブICおよびSoCから特殊用途のICおよびSoCまで、膨大な種類のコンポーネントを使用している可能性があります。設計者は、PCBサプライチェーンの変動に影響されないように、製品に含まれるすべてのコンポーネントを管理する必要があります。新しいデザインを大規模に、かつ最小限の再設計で作成するにあたり、設計チームは電子部品のサプライチェーンを完全に把握できるようにしておく必要があります。新製品を必要な規模で確実に生産する最善の方法は、サプライチェーンを早めに詳しく調べておくことです。 サプライチェーンを詳細に調べるために、設計者にはどのようなことができるでしょうか。サプライチェーンの統合には、販売業者のデータベースを参照するだけではなく、新しい設計にコンポーネントをインポートしたり、調達データを単一のインターフェースで管理したりするためのツールが必要です。フル装備のPCB設計ユーティリティセットであれば、PCBサプライチェーンの問題を克服し、円滑に製造を行うために設計者が必要とする機能を備えているはずです。 PCBサプライチェーンと調達に必要な機能 PCB設計者は、サプライチェーンを問題なく管理するために、リードタイム、コスト、部品の製造終了、利用可能な代替コンポーネントなどに関する最新の情報を必要としています。販売業者からデータを入手するために、Webサイトを参照したり、手作業でコンポーネンの在庫を記録したりする手間を省き、PCB設計ソフトウェア内でこれらの機能にアクセスできるようにする必要があります。PCBサプライチェーン管理ツールでは、設計チームが以下のデータを利用できることが理想です。 コンポーネントの在庫、価格、販売業者リストなどの最新情報 PCBレイアウトで使用可能なコンポーネントのECAD、およびMCADモデル 製造中、製造が中止された、またはEOLのコンポーネントを特定するためのライフサイクルデータ PCB設計ソフトウェアでこれらのデータにアクセスできれば、製造や組み立てに遅延が発生する前に設計をやり直さなくても済むようになります。 Altium Designerでの部品販売業者との統合 サプライチェーンの統合の主な問題は、最新のデータにアクセスできないことです。適切なサードパーティサービスに登録し、コンポーネント販売業者のWebサイトの閲覧に十分な時間を費やすことができれば、必要なデータを見つけられます。本当の問題は、設計ソフトウェア内でデータにすぐにアクセスできるかどうかです。サードパーティのソリューションは、ECADモデルや調達データを設計ツールに直接提供できないため、本当のソリューションではありません。 Altiumは、主要な販売業者と提携して、Altium 記事を読む
フレックス回路をいつ使用すべきか？ 柔軟なプリント回路ケーブルをいつ使用すべきか？ 1 min Blog 使用される主な2つの理由は、パッケージングの問題を解決するため、または電子パッケージのスペースと重量を削減するためです。これら2つはしばしば相互に関連しており、スペース、重量、およびパッケージング（SWaP）は、PCB設計において引き続き重要な要因となります。 記事を読む
次のプロジェクトでサーモカップルを使用する方法 次のプロジェクトでサーミスタを使用する方法 1 min Altium Designer Projects サーミスタは、電子プロジェクトで使用する可能性のあるすべての主要な温度センサーのタイプを見ていくシリーズの最終 センサータイプです。このシリーズでは、プロジェクトでさまざまな温度センサーを実装する方法について見てきました。シリーズの最後には、実際の条件を使用してセンサーと実装を頭ごなしの競争に出します。この実世界でのテストを通じて、さまざまなセンサーがどのように振る舞い、変化する条件にどのように反応するか、また、感知した温度の出力がどれだけ線形で正確かについて、より良い理解を得ることができます。 このプロジェクトの設計ファイルは、他のすべてのプロジェクトと同様に、オープンソースのMITライセンスの下で GitHubに公開されています。商用プロジェクトであっても、回路やプロジェクトを自由に使用することができます。 温度センサーは多くの産業にとって不可欠であり、サーミスタはそれらの中でも特にそうです。サーミスタは非常に正確であり、感知温度の範囲が広いため、多くの産業用サーモスタット、プロセス制御、監視アプリケーションに理想的です。このシリーズでは、さまざまなセンサータイプとそれらを最適に使用する方法を見ていきます。次のような内容を見ていきます： 負温度係数（NTC）サーミスタ 正温度係数（PTC）サーミスタ 抵抗温度検出器（RTD） アナログ温度センサIC デジタル温度センサIC 熱電対 以前、この温度センサに関するシリーズの導入で、2つのプロジェクトテンプレートを構築しました。これらのプロジェクトテンプレートはそれぞれ同じインターフェースとコネクタの配置を持っており、私たちが見ているさまざまな温度センサーすべてに対して標準的なテストセットアップを持つことができます。これらのプロジェクトの1つはデジタル温度センサー用に、もう1つはアナログ温度センサー用に設計されています。この記事では、両方を使用し、デジタルプロジェクトテンプレートを 高解像度ADC用に、アナログテンプレートを他のすべての実装用に使用します。 このシリーズの結論として、これらのセンサーカード用に2つのホストボードを構築します。1つは検証目的で単一のカードをテストするために設計され、もう1つはカードのスタックにインターフェースするために設計されます。この2番目のホストボードは、複数のセンサーを搭載した後、すべてのセンサー実装のパフォーマンスを評価する際に使用されます。 熱電対 もし、これまで見てきたセンサーでは測定できない極端な温度を測定したい場合、サーモカップルを探しているかもしれません。サーモカップルは、これまで見てきた他のセンサーとは全く異なる方法で動作し、抵抗の変化を測定するのではなく、異なる合金の金属を溶接して生成される電位差（ 電圧）から測定します。これにより、適切なサーモカップルを使用すれば、絶対零度から鉄や鋼の融点を超える温度まで測定することができます。サーモカップルは構造も非常に頑丈で、このプロジェクトで見てきた他のセンサーほど簡単には壊れません。サーモカップルは抵抗温度検出器ほど正確ではありませんが、特に広範囲な温度範囲を考慮すると、ほとんどのアプリケーションに対して十分な精度を提供します。 サーモカップルが温度から電気を生成するという事実は、 電源として宇宙探査においても価値があります。放射性熱源の周りに数千のサーモカップルを直列に配置することで、放射性同位体熱電気発電機が作られ、これはボイジャー探査機、カッシーニ、ニューホライズンズ、そして火星のキュリオシティローバーなどの深宇宙ミッションに使用されました。 私たちの目的において、正極にニッケルクロムを、負極にニッケルアルミニウムを使用したK型熱電対は、最も一般的で最も安価な熱電対のタイプであり、私たちが使用するものです。K型熱電対を使用すると、-270℃から約1372℃までの温度を測定でき、それぞれ-6.458mVから54.886mVを生成します。ご覧の通り、この広い温度範囲を通じて生成される電圧の量はかなり少ないため、この微小な電圧から温度を測定するためにはいくつかの回路が必要になります。最大温度まで耐えられるK型熱電対がすべてそうであるわけではないことに注意する価値があります。非常に低コストのK型熱電対の多くは、絶縁体が劣化する前に500〜700℃しか扱えないかもしれません。低コストの低温K型熱電対と高コストの高温K型熱電対の実装は、基本的に同じになることが多いですが、私たちが読み取っているのは熱接合部が提供する電圧ポテンシャルであるためです。それにもかかわらず、すべての金属が同じように作られているわけではなく、より安価な熱電対は純度の低い金属を使用していたり、他の近道をしていることがあり、より高価なオプションの方が良い選択となることがあります。 記事を読む
PCBドキュメンテーションの重要性 PCBドキュメンテーションの重要性 1 min Blog 当社はこれまで、授業やコンサルティング活動、そして数々の記事を作成する中で、PCBドキュメンテーションの重要性を常に訴えてきました。 基板設計仕様書と共に、ドキュメンテーションは基板を初期製作、そしてそれ以降もずっと正しく製造するために不可欠です。ドキュメントは設計工程の後半で作成されるため、この工程は軽視されたり、十分な注意が払われないことがあります。複雑で多層、 高密度のPCBを構築する際には、プロジェクトの製造段階でPCBに適切なドキュメントを添付することは不可欠です。 この記事では、製造工程に入るすべてのPCBに添付しなければならないさまざまな図面、ファイル、および製作上の注意事項について説明します。 カスタマーとカスタマーが受け取るべきデータ PCB設計工程には、主に3種類のカスタマーがいます。 PCB製造業者 PCB実装業者 生産テスト業者 これらのカスタマーは各々で、設計データベースから抽出されたデータをそれぞれの機器に合わせた形式で印刷する必要があります。また、それぞれのPCB設計に関連する設計ルールやデータを含むドキュメントを一式作成する必要があります。提供されるドキュメントの種類とその内容は以下の通りです。 製作図および記録済み製作データ。 フィルムやその他の製作ツール情報を作成するための設計ファイル一式（別名、ガーバーデータ）。 実装図および実装に必要な情報。 部品表やpick and place情報を含む実装ファイル一式。 テストエンジニアが必要な試験装置を準備するために使用するテストポイント一式。 上記項目に関する詳細情報は以下の通りです。尚、以下のリストには機械製図も含まれますが、これは社内で保管されます。製造工程に欠かせない大切なものですので、以下で説明します。 機械製図 機械製図は、 記事を読む
PCB製品開発における顧客の関与の仕方 PCB製品開発における顧客の関与の仕方 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 システムエンジニア/アーキテクト +1 PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト 製造技術者 製造技術者 私たちのガイドに従って、PCB製品開発プロセスにお客様をどのように関与させるか学びましょう。 記事を読む