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完璧なものはない：許容差とIPC PCBの寸法：公差とIPC 1 min Blog ここで、我々は厳しい現実に大胆に立ち向かいます - 実世界で完璧なものなどありません。 回路基板の設計において正確性を保つために最善を尽くしていますが、製造プロセスは不完全さを生み出します。 CADシステムはドリルが円形のパッドの中心に完璧に配置されていると仮定しますが、それは決してありません。 特定のトレース幅を宣言し、実際の基板でそれを測定すると、常に予想よりもわずかに薄かったり厚かったりします。 複数の層はコンピュータ画面上で完璧に整列していますが、製造業者はそれを完全に複製することは決してできません。常に何らかのミスレジストレーションが存在します。 基板設計は平らであると仮定されますが、最終製品の基板は反ったり歪んだりすることがあります。 一部のトレースをインピーダンス制御と指定しましたが、私たちの測定値は異なります 延々と話を続けることができますが、ポイントを理解していただけることを願っています。設計者として、私たちは正確な数字を計算します。精密に設計します。CADシステムは理想の基板を示してくれます。実世界では、何もかもがそんなに正確ではありません。最終製品は理想とは何らかの方法で異なるでしょうが、願わくばそれが無害な方法であることを願います。 どの欠陥が許容可能かをどうやって決定しますか？ 同じ製品のグループを測定すると、ある程度の変動が見られるため、各種測定に対して許容される範囲を定義し、どの点または限界で製品を不適合として拒否するかを決定する必要があります。これらの範囲を許容差と呼びます。 例を挙げましょう：金属製の箱に取り付ける設計の回路図が与えられたとしますが、事前に定義された箱のサイズは、回路に実際に必要な領域よりも大きいとします。このタイプの設計では、部品を長方形のボードの端から離して快適に作業できる十分なスペースがあります。私たちの目標は、ボードが箱の内部に収まり、ボードの取り付け穴のパターンが箱の取り付けハードウェアに合うようにすることです。この状況では、ボードの端の寸法はそれほど重要ではなく、大きな許容差を許容できるかもしれません。 では、同じ回路をパーソナルコンピューター用の標準サイズの拡張カードに収める必要があり、メッキされたエッジコネクタが必要だと想像してみましょう。このシナリオでは、回路に十分なボードエリアがあっても、ボードのエッジの寸法がより重要になり、ボードが適切にフィットするように許容差を小さくする必要があります。小さな許容差は、標準の製造プロセス制御内に収まるかもしれませんが、複雑さを増し、コストを上げ、検査をより困難にします。 次に、回路を携帯電話の筐体の制約内にパッケージするという要件を考えてみましょう。新しいサイズの制約により、作業できるボードエリアはさらに少なくなり、寸法はより重要になります。設計者は、これらの期待を製造業者に明確に定義し、この設計は、これらの厳しい許容差を繰り返し維持できる製造パートナーに限定されるかもしれません。 この例で私が示したかったのは、同じ回路が最終使用用途に基づいて異なる要件を持ち、異なる許容範囲を持つ可能性があるということです。しかし、ボードの外形寸法の許容差は、数十ある特性の中の一つに過ぎないことを理解してください。ボードの厚さ、めっきの厚さ、穴の直径、層の登録、最小環状リング、誘電特性などが重要な場合があります。成功した設計に貢献するパラメーターは多くあり、それぞれに対してある程度の注意を払うべきです。 さて、回路基板のパラメーターがどのように変化するかをすべて調べ、それぞれに対して許容される許容差を定義し、それらをすべて仕様書にまとめたと想像してみましょう。次の設計が来たとき、前の仕様の全部または一部を使用できるかもしれませんが、大きく異なるパラメーターのみを変更します。この方法により、会社はほとんどの製品に適用される一般的なボード仕様を進化させることができます。 このタイプの一般的な仕様は、類似の設計に取り組む複数の設計者や、軍事組織のような大規模な組織にとって効果的なツールです。 実証された仕様はリスクを取り除き、設計プロセスから退屈で繰り返しの作業の一部を省くことができますが、すぐにいくつかの問題が生じます。電子業界の初期の年には、大企業によって仕様の開発に多くの努力が注がれ、これらの文書をプライベートに保持して競争上の優位性を維持する自然な願望がありました。したがって、多くの文書が著作権で保護され、組織間での経験のオープンな議論や共有はほとんどありませんでした。 この状況をボード製造業者の視点から見ると 記事を読む
44 Draftsmanの機能強化 1 min Videos 拡大縮小、寸法表示、呼び出しなどの新機能を活用して、ドキュメントをさらに簡単に、効率的に作成することができます。 記事を読む
28 製造用シートレイヤー 1 min Videos デザインで製造用シート レイヤーを指定しておくと、ガーバーファイルに製造用の情報を含めることができます。 記事を読む
標準的なPCBの厚さとレイヤースタック 標準的なPCBの厚さとレイヤースタック 1 min Blog 1990年代のシットコムが大好きだと白状します。もしジェリー・サインフェルドがPCBデザイナーだったら、「1.57 mmの基板厚さって何のこと？」と聞くかもしれませんね。実に妥当な質問ですし、PCB設計やその他のエンジニアリングの分野でなぜ特定の標準値（例えば、 RFシステムの50オームのインピーダンスなど）が使われるのか不思議に思うこともあります。 これらやその他の設計値がPCB設計で標準化された良い理由がありますが、それらが業界標準で明確に定義されているわけではありません。PCBの厚さに関しては、その理由は主に歴史的なものですが、すぐに見ていきます。しかし、標準の基板厚さ1.57 mmだけがアクセスできる厚さではありませんが、ほとんどのメーカーはこの値を収容するように製造能力を中心にしています。もし 1.57 mm基板厚さの歴史 Lee Ritcheyは、事実上の標準である1.57 mm基板厚さの歴史を うまくまとめています。Leeが回路基板の厚さの値について述べているすべてを繰り返すことなく、この数字が業界内で事実上の標準になった理由を簡単に要約します。 電子デバイスがトランジスタや集積回路へと移行していた時代、基板は合板の作業台でブレッドボーディングによって組み立てられていました。その際、合板の表層をバケライトと呼ばれる材料に置き換えていました。合板に詳しい方なら、合板の一枚の厚みが1/16インチ、つまり1.57mmであることをご存じでしょう。この厚みは、基板間の接続が必要になった際に何らかの標準となり、新しい材料に適応されていきました。初期の基板間接続には、エッジコネクタを使用したラックユニットが用いられ、これらのエッジコネクタはこの標準厚みに合わせる必要がありました。現在では、バケライトの代わりにエッチングやめっきが可能な材料や、 FR4エポキシ積層板を使用しています。 代替のPCB厚み値 今日、一部の製品（例えば、PCIeアドインカード、Mini-PCIeカード、またはSODIMMスティック）やアプリケーションノートの配線ガイドラインでは、1.57 mm（またはあまり一般的ではない値の1.0 mm）が指定されることがあります。しかし、よく考えてみると、製造可能性や、高い 層数や高い銅の重さを収容するため以外に、このPCBの厚さが他のボード厚さの値よりも好ましい理由はないことに気づくでしょう。多くのメーカーは、低層数のこの回路基板の厚さを選択しています。それは、常にそうであり、ほとんどの顧客から一般的に期待されているからです。 1.57 mmの値は、事実上の標準となっているため、任意のメーカーにとって必要な能力の一つですが、多くのメーカーはこの厚さのさまざまな倍数のボードを製造できるように能力を適応させています。一部のメーカーから見つかるかもしれない他のPCBの厚さの値には、2.36 記事を読む
フレキシブル回路の補強オプション フレキシブル回路PCBスティフナーオプション 1 min Blog 柔軟な回路のスタックアップにはPCBスティフナーが含まれることが一般的です。こちらで異なるPCBスティフナーのオプションについて読んでください。 記事を読む
Bolt社の社内技術チームによる迅速な市場進出 Bolt社の社内技術チームによる迅速な市場進出 1 min Newsletters ハードウェア製造業スタートアップ企業 / エレクトロニクスプロトタイパー ハードウェア製造業スタートアップ企業 / エレクトロニクスプロトタイパー ハードウェア製造業スタートアップ企業 / エレクトロニクスプロトタイパー 最近、Bolt社のVP of Engineering（エンジニアチームのマネジメント責任者）であるTyler Mincey氏と知り合いになる機会に恵まれました。Bolt社はハードウェアとソフトウェアのアクセラレーター企業（スタートアップ企業を支援する組織）で、サンフランシスコとボストンにオフィスがあります。このインタビューでは、Mincey氏とともにエンジニアリングに対する情熱や、Bolt社で達成した素晴らしい業績についてお話します。社内エンジニアリングチームと協同してベンチャーキャピタルを提供するというユニークなモデルにより、ポートフォリオの成長に拍車がかかっています。Bolt社はアルティウムのスタートアッププログラム Launch Padに参加し、アクセラレーター企業や世界中の駆け出しのハードウェアスタートアップ企業にAltium Designerライセンスを提供する支援をしています。 Judy Warner: ご自分のキャリアと、Bolt社について簡単に教えてください。 Tyler Mincey: 私は、大小さまざまな企業で接続製品を開発する、担当領域を横断する技術チームのリーダーを務めてきました。iPodの新製品開発を行うApple社の技術チームのリーダーを務めたり、第一世代のiPhoneの中核チームに席を置いたこともあります。その後、web/モバイルアプリの設計と開発を専門に行うデジタル製品工房Fictive Kinのパートナーとして働きました。Bolt社に勤める前は、オートアフターマーケット向けにドライバー支援テクノロジーを設計するスタートアップ企業であるPearl Automation社の創設チームに加わり、VP of Productを務めました。 Bolt社はソフトウェアと物的製品が交わる企業に投資するベンチャーキャピタル企業です。資金提供のほか、上級の技術者や設計者によって投資先を支援し、製品の開発や製造をサポートします。 私は、工業デザイン、機械工学、電気工学、ファームウェア開発を担当するBolt社のチームを監督しています。 Warner 記事を読む
ウェアラブル機器の課題に対応する ウェアラブル機器の課題に対応する 1 min Whitepapers ウェアラブル電子機器には「大ヒット商品」となる資格があることに、疑問の余地はありません。ウェアラブル機器の市場は2016年は300億ドルであると予測されており、2026年には1,500億ドルまで成長するでしょう。リジッドフレキシブル基板の技術が無いと、これらの機器のほとんどは、ま ったく設計できません。つまり、エンジニアやPCB設計者は、ウェアラブルと「折り畳み型」の世界で設計、テスト、製造の専門家になる必要があります。 最も身近な製品は、おそらくスマートフォンとリンクしているスマートウォッチや、同じく手首に着用するフィットネストラッカーでしょう。しかし、これらの民生品の他に、ウェアラブル機器は、医療機器や軍事用途に大いに進出しています。今では、リジッドPCBを組み込むことがほとんど不可能なスマー ト衣服も現れつつあります。このホワイトペーパーでは、ウェアラブル機器のユニークな点は何か、また、フレキシブルやリジッドフレキシブル基板の設計に何が必要かについて考察します。 機能が複雑になるとPCBも複雑になる ウェアラブル機器は、小さくて、着ている人の注意をほとんど引かない必要があるのは、言うまでもありません。医療用ウェアラブル機器の場合、ユー ザーは普通、他の人の注意も引きたくないと思います。少し前まで、「ウェアラブル医療機器」はかなり大きく、多くの場合、ベルトマウントやショルダ ーストラップを必要としていました。 今日、ウェアラブル機器は、さまざまな場所にあり、腕時計タイプのフィットネストラッカーが、主要ウェアラブル製品の1 つになっています。これらの機器は、センサーを使用して、 複数のパラメーターを監視し、フィットネス関連のパラメーターを計算しています。しかし、それらは、このように高度化されている一方で非常に小さく、フレキシブル基板の技術を必要とします。スマートウォッチには、設計スペースがもう少しありますが、機能が複雑になるにつれて、このスペースもすぐに使い果たしてしまいます。 ウェアラブル医療機器は、体の特定の部分をモニターするために着用する、小さく目立たない「パッチ」へと進化しました。それらは、完全に自立型であり、図1に示すように、 小さな場所に電極、接着剤、充電池、知能を備えています。 リジッドフレキシブル基板の設計 何らかの方法で人体に取り付けるウェアラブル機器は、フレキシブル回路および非常に高密度のレイアウトを要求します。それだけでなく、多くの場合、基板の形は円形や楕円形であり、さらに変わった形の場合さえあります。設計者の観点から、これらのプロジェクトには、巧みな配置と配線が必要です。このように小さく高密度の基板では、リジッドフレキシブル設計に最適化されたPCB設計ツールを使えば、変わった形状を非常に簡単に扱うことができます。 今日設計されるPCBの大半は、基本的に、回路を接続するためのリジッド基板です。しかし、PCB設計者にとって、ウェアラブル機器には、リジッド基板にはない問題点がいくつかあります。(※続きはPDFをダウンロードしてください) 今すぐ Altium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！ 記事を読む