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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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統合されたBOMとCADシステムでPCB設計を最適化する 統合されたBOM管理ツールとCADシステムでPCB設計を最適化 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 最近まで、PCB設計ソフトウェアとサプライチェーンソフトウェアは永遠に分離されたままでした。PCB設計ソフトウェアスイートで製品を作成し、その後、エクスポートされた部品表（BOM）を調達部門に持っていって部品を購入しました。過去のCADシステムがサプライチェーンを意識する能力がなかったため、どのようにして部品を選択し、可用性を確保したのかは今となっては謎です。 しかし今日になって、プロフェッショナルなPCB設計ソフトウェアはサプライチェーンはもちろん、異なるエンジニアリング分野の他の設計ツールとも高度に統合されています。これらの機能をすべて一つの屋根の下で統合することで、個々の設計者やPCB設計チームはワークフローを変更し、最終的にはより効率的になり、設計サイクルの早い段階で調達問題を排除するようになりました。 統合されたCADと BOM管理システムを利用するためにはどのようなプロセスを使用すべきか？この記事でその方法をお見せします。 PCB設計におけるBOMとは何か PCB BOMは、プリント基板を製造するために必要なすべての部品をリストアップした文書です。BOMは、調達チーム、製造業者、そしてエンジニアのための主要な参照資料として機能します。それは、各部品の仕様、数量、部品番号、および供給者情報を詳細に記載するべきです。 現代の電子部品BOM管理は、単純なスプレッドシートを超えて、設計プロセスの不可欠な部分へと進化しました。BOM管理ツールは、部品の可用性、価格、およびライフサイクルステータスのリアルタイム追跡を可能にし、PCB設計ファイルとの同期を維持します。 BOMは、設計と製造の間の橋渡しとして機能し、必要なすべての部品が正確に指定され、生産のために利用可能であることを保証します。数百から数千の部品を含む複雑なPCB設計の場合、適切なBOM管理はエラーを防ぎ、設計から製造への移行を効率化します。 早期にサプライチェーンを意識する 20年以上前にさかのぼると、設計者たちは紙のカタログから部品を探していました。BOM管理ツールは、せいぜい原始的なものでした。それらの部品が実際に在庫があるのか、廃止されたのか、またはNRND（新規設計非推奨）であるのかを、注文をするためにディストリビューターに電話をかけるまで知る術はありませんでした。今日になって、インターネットの魔法により、ディストリビューターの在庫数を直接PCBライブラリにリンクできるようになりました。 今、このデータをCADツール内で直接取得できるようになったので、設計のタイムラインをスケジュール通り、予算内で保つためにどのようなステップを踏むべきでしょうか？以下のことが必要になります： 設計から廃止されたコンポーネントを特定し排除する 必要な量でコンポーネントが調達可能であることを確認する 生産予算を破る可能性のある突然の価格変動を追跡する これを行うためには、設計プロセスの早い段階でサプライチェーンを意識するべきだと考えます。理想的な部品を選択してそれらが利用可能であることを願うのではなく、PCB設計ソフトウェア内で直接ディストリビューターデータへのリンクを使って早期にこれを確認します。 Altium Developは、これを実現するための3つの重要なツールを提供します： コンポーネントライブラリ内のサプライヤーリンク 製造部品検索パネル内のサプライヤーデータ 記事を読む
製品設計におけるBOMの複雑さを管理するための戦略 BOM管理：製品設計におけるBOMの複雑さを管理するための戦略 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 購買・調達マネージャー PCB設計者 PCB設計者 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 電子設計におけるBOMの複雑さを管理するための効果的な戦略を発見しましょう。これには、モジュラーデザイン、DFM、統合されたBOM管理ツールが含まれます。 記事を読む
半導体製造をより持続可能にするための化学プロセス 半導体製造をより持続可能にするための化学プロセス 1 min Blog 購買・調達マネージャー 製造技術者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 製造技術者 製造技術者 現代生活に不可欠である半導体製造は、エネルギーと資源を大量に消費する産業であり、電気、水、化学薬品、プロセスガスの消費が増えることで、エネルギー使用量と環境への影響が大きくなるという不幸な現実があります。これは、高度なチップ製造の複雑さが増すことと需要が増加することでさらに悪化しています。 「現在の成長パスがそのまま続けば、 今後数年間で半導体生産による炭素排出量は年約8%増加し2045年ごろにピークに達するだろう」とボストン・コンサルティング・グループは述べています。 これらの課題に対応し、世界中の政府が より厳しい環境規制を実施し始める中での圧力が増す中、半導体産業は、より環境に優しいプロセスに向けたイノベーションイニシアチブと研究開発努力を目指しています。代替ソリューションが注目を集め始めています。 ここでは、企業が直面する主要な課題と、半導体生産をより持続可能なものにするために化学プロセスがどのように進化しているか、そしてその移行を先導している業界リーダーについて詳しく掘り下げます。 持続可能性を達成するための重要な課題 地球温暖化ポテンシャル（GWP）：特定の期間（通常は100年）にわたって、温室効果ガスが大気中に閉じ込める熱の量を、二酸化炭素（CO₂）と比較して測定したものです。GWPが高いガスは、地球温暖化により大きく寄与します。 半導体製造をより持続可能なものにする最大の障害の一つは、製造に使用される多くの化学物質が、プロセスに不可欠でありながら環境に有害であるという事実です。必要であるとしても、適切に管理されない場合、これらの物質はしばしば有毒であり、人の健康と環境にリスクをもたらします。これらの化学物質から生じる廃棄物も処分が困難であり、さらなる環境問題を引き起こすことがあります。 半導体産業は、高いGWPガスの放出や膨大な水とエネルギーの消費により、その顕著な環境への影響で批判を受けています。これらの化学物質は半導体の機能性と性能には不可欠ですが、その環境への影響を完全に理解するには、少し遡って考えるだけで十分です。 1970年代から1990年代にかけて、アメリカ合衆国が半導体生産の主要勢力であった時期には、製造工場に関連する環境ハザードが広く認識されていませんでした。この期間中、多数のファブ（半導体工場）が存在するシリコンバレーは、連邦政府の清掃対象リストである国家優先事項リストに掲載されるほど汚染されたスーパーファンド（環境浄化対象地域）の場所となりました。例えば、1968年から1981年にかけて稼働していたIntelのサイトでは、EPA（環境保護庁）が地下水中にヒ素、クロロホルム、鉛を含む十数種の汚染物質を特定しました。 現在、業界は持続可能性に対して積極的かつ先見的な姿勢を取っていますが、これらの出来事は技術進歩と環境保全のバランスの重要性を強調しています。 半導体製造における化学物質の役割 半導体製造は、エッチング、クリーニング、ドーピング、材料のパターニングに不可欠な様々な化学プロセスを含みます。これらの化学物質は高性能チップの生産に必要ですが、しばしば危険な廃棄物や温室効果ガスの排出といった重大な環境上のデメリットを伴います。例えば： エッチング：ウェハー表面から材料の層を取り除き、チップの機能を定義する複雑なパターンを作成します。エッチングプロセスに使用されるパーフルオロカーボン（PFC）は、高度なマイクロチップに必要な詳細な構造を作成する効果があるため、ほぼ置き換えが不可能です。残念ながら、これらのガスは二酸化炭素よりも何千倍も高いGWP（地球温暖化ポテンシャル）を持っており、気候変動への影響が不釣り合いに大きいです。 クリーニング：ウェハーは、不純物を取り除くために、さまざまな段階で入念にクリーニングする必要があります。溶剤、酸、および塩基の使用は、半導体デバイスに必要な極端な純度レベルを達成するために不可欠です。残念ながら、これらの化学物質はしばしば有害であり、大量の廃棄物を生じさせます。 ドーピング：半導体材料に不純物を添加してその電気的特性を変更するプロセスです。アルシンやフォスフィンのような非常に有毒な化学物質がドーピングに一般的に使用されます。 持続可能性のための化学プロセスの革新 これらの化学プロセスの環境への影響を認識し、半導体産業は生産をより持続可能にするための代替手段や革新を積極的に探求しています。ここでは、最も有望な開発のいくつかを紹介します： より環境に優しい溶剤と洗浄剤 記事を読む
PCB設計者のためのコストのかかる遅延を避けるための重要なヒント コストのかかる遅延を避ける：PCBデザイナーのための重要なヒント 1 min Blog PCB設計者 技術マネージャー 製造技術者 PCB設計者 PCB設計者 技術マネージャー 技術マネージャー 製造技術者 製造技術者 PCB設計の注文を製造業者に保留されたことによるフラストレーションを経験したことはありますか？これは、特に新しいフレキシブル回路やリジッドフレックス設計において、多くのPCB設計者が直面する一般的な問題です。注文が行われると、スムーズな生産プロセスを期待していたものが、しばしばエンジニアリングに関する質問や明確化が必要であるために予期せぬ保留によってすぐに中断されることがあります。これらの保留は些細な不便ではなく、プロジェクトのタイムラインに重大な遅延をもたらし、スケジュールの乱れ、コストの増加、クライアントやステークホルダーとの関係に負担をかける可能性があります。 PCB製造の遅延は、しばしば予防可能であり、提出されたデータパッケージの問題から生じます。欠落している情報や不完全な情報、矛盾、見落とされた詳細が頻繁に生産を妨げ、保留を引き起こします。これらの一般的なエラーを事前に特定し、対処することで、プロセスを合理化し、PCBプロジェクトの成功率を向上させることができます。 ドキュメント：多くの遅延の根源 新しい設計の60％以上が、製造業者が工具設定とプロセスフローを整えている際に「保留」になることはよくあることです。この割合は、 フレックス回路とリジッドフレックス回路の設計ではさらに高くなることがあります。良いニュースですか？これらの問題のほとんどは予防可能です。注文を提出する前に、ドキュメントパッケージ全体と購入注文の要件を慎重に確認してください。すべてが含まれており、正確であることを再確認してください。 注目すべき主要領域 ドリルチャート：ドリルチャートは、PCBに必要な 特定のサイズ、数量、および穴の位置を概説します。ドリルチャートと提供されたドリルファイルの間の不一致は、プロジェクトが保留にされる最も一般的な理由の一つです。この不一致は、製造図面と実際の設計データが一致していないことを示しており、製造業者がプロセスを停止して説明を求めることを促します。これは、CAM（コンピュータ支援製造）プロセスを最初から遅らせ、不必要にプロジェクトのタイムラインを延長することがあります。 スタックアップ：スタックアップ情報は、PCB内の各層の配置、使用される材料、およびそれらの厚さを詳細に説明します。正確なスタックアップデータは、正しいインピーダンスを達成し、ボードが期待通りに機能することを保証するために不可欠です。 インピーダンス表： インピーダンス制御は高速回路にとって重要であり、インピーダンス表の誤りは、要求された電気的性能を満たさないボードを引き起こす可能性があります。指定されたインピーダンス値が実際の設計と一致していること、および必要な計算がすべて正しいことを確認することが重要です。ここでの不一致は、電気的仕様を満たさない製品につながり、再作業や、さらに悪いことに、完全な再設計を必要とする可能性があります。 PCBの寸法：PCBの全体的な寸法、エッジの許容差、および重要な特徴の位置は、正確に文書化されなければなりません。図面と実際の設計データとの間のいかなる逸脱も、製造中に重大な問題を引き起こす可能性があります。たとえば、寸法が正しくない場合、PCBが意図されたエンクロージャに適切に収まらなかったり、他のコンポーネントと正しく整列しなかったりする可能性があり、これはコストのかかる修正やスクラップボードにつながる可能性があります。 製造図面を提出する前に、すべての注記、寸法、および詳細を徹底的に確認し、最新の設計改訂との正確性と一致を確保してください。データセットが完全であることを確認し、回路層、ドリルファイル、はんだマスク、レジェンド、ネットリスト、アレイ指示、および図面が含まれ、正しい改訂と一致していることを確認してください。一般的な間違いとして、更新された回路層を使用しながら古いドリルファイルを提出することがあり、これは大幅な遅延を引き起こす可能性があります。一貫性と完全性を二重に確認することで、コストのかかる後退を避け、製造プロセスを合理化することができます。 例：NFP内のアニュラーリングとドリルから銅までの距離 特徴のサイズが品質、コスト、および納期に影響を与える一般的な例は、アニュラーリングのサイズとドリルから銅までの距離であり、特に 非機能パッド（NFP）に関連しています。柔軟な材料は硬いものよりも扱いが難しく、内層の登録を維持することがより困難になります。可能な限り、これらの課題に対応するために、フレックス層に大きなアニュラーリングを設計してください。複数の積層サイクルが必要な設計の場合、最初のサイクル後にアニュラーリングを増やすことで信頼性を向上させることができます。 さらに、トレースを配置する際には、非機能パッドを取り除く誘惑に抵抗してください。これらのパッドは、ドリルと導体の間の安全な後退距離として機能します。それらを取り除くと、PCBの信頼性が損なわれ、IPC設計ガイドラインに違反する可能性があります。 非機能パッドを取り除いた場合に何が起こり得るかの例をここに示します： 設計仕様：ドリルから銅まで.008インチ。 許容される接触：.005インチの環状リングがドリルから銅までを.003インチにすることを許可する前にエッチングバック。 記事を読む
BOMレビューにおける私のお気に入りのツールに関するブログ BOMレビューにおける私のお気に入りのツール 1 min Blog 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー BOMに調達できない部品が含まれていることに気づくのは、思っているよりも一般的な問題です。EDAソフトウェアで提供されるリアルタイムのサプライチェーンツールを駆使しても、設計者は注文をかけようとした段階で部品が突然在庫切れになっていることに気づくことがあります。関連する問題として、部品が突然EOL（製造終了）になったり、メーカーからの通知なしに廃止されたりすることがあります。 これらの事態が発生した場合、いずれかの時点で再設計を行い、基板を作り直さなければなりません。再設計を実施するために必要な時間は、部品を発注する直前に再設計が必要になった場合に最も長くなります。設計サイクルの終わりまでBOMのチェックを待つのではなく、PCB設計プロセスの戦略的なポイントで定期的にBOMレビューを実施することがはるかに良いです。シンプルな部品の交換を早期に発見すること、例えばまだ回路図を設計している間に発見することが、配置やルーティングを変更して部品交換に対応しなければならない状況よりも望ましいです。 BOMレビューは、適切なサプライチェーンツールがあれば、厳しい作業である必要はありません。この記事では、BOMレビューをどのように行っているか、そしてPCB設計プロセスを進める中で、そのようなレビューがどのように迅速に情報を提供できるかをお見せします。 BOMレビューとは何か？ BOMレビューは、PCBプロジェクトのBOMを定期的にチェックし、在庫、価格、リードタイム、ライフサイクルステータスの変更がないかを確認する作業です。BOMレビューの目的は、PCBが生産に入る前に、調達できないコンポーネントやBOMの誤った情報を特定することです。設計が完了する前にこれを行うことで、BOMに調達できないコンポーネントが見つかった場合の再設計作業を最小限に抑えることができます。 多くの場合、BOMは最終化されてから設計が生産に移されるまでの間、ほとんどレビューされることはありません。設計が完成するまでサプライチェーンを調査し始めないと、最後の瞬間にコンポーネントの交換を余儀なくされるリスクをデザイナーは負うことになります。回路図の完成からコンポーネントの購入までの間にレビューを行うことで、必要な交換を早期に発見できます。この方法で、レイアウトとルーティングが完了する前に交換を実施でき、設計への影響を最小限に抑え、設計サイクルの時間とコストを削減できます。 私のお気に入りのツールでBOMレビューを瞬時に行う 正直に言って、BOMレビュー、回路図レビュー、 PCBレイアウトレビューなど、設計レビューを行うのは誰も好きではありません。時間がかかる上に、レビュー中に何を探しているのか実際には分からないことが多いです。BOMレビューでは、適切なツールを使用し、設計プロセスでレビューのための時間を確保することで、はるかに迅速に行うことができます。 ディストリビューターのウェブサイト 一部のディストリビューターのウェブサイトでは、ユーザーがBOMファイルをアップロードできるようになっています。通常はExcelまたはCSV形式です。これは新しい注文を開始するときに行うプロセスと基本的に同じです。BOMがアップロードされると、プラットフォームは会社の在庫を検索し、BOMの部品と照合します。その後、ディストリビューターのウェブサイトは、在庫不足やライフサイクルの状態のために調達できないBOMの部品を教えてくれます。 在庫切れや廃止された部品を見つけるために、Digi-Keyのリスト機能など、ディストリビューターのウェブサイトを使用できます 上のスクリーンショットはDigi-Keyのリスト作成システムを示しており、在庫がない部品や廃止された部品はユーザーにフラグが立てられます。プロジェクトの完成前にいつでもBOMをアップロードしてこの作業を行い、これらの部品の交換に必要な時間を短縮できます。 OctopartのBOMツール 問題は、ディストリビューターのウェブサイトにアクセスすると、数十のディストリビューターが存在し、Digi-KeyやMouserのようにBOMアップロードシステムを持っているわけではないことです。代わりに、すべてのディストリビューターの在庫を表示するプラットフォームが必要です。 ここで私が好んで使用するのが OctopartのBOMツールです。BOMツールを使用すると、BOMのExcelシートをアップロードし、列を迅速にマッピングし、ディストリビューターの在庫を検索して利用可能性を確認できます。複数のディストリビューターを選択して部品をスキャンし、検索することができ、単一のディストリビューターのウェブサイトで見つかるのと同じ情報を得ることができます。 BOMツールのこのビューは、EOL/NRND/廃止された部品を示しています サードパーティのサプライチェーンプラットフォームはどうでしょうか？多くのデザイナーが気づいていないのは、多くのサードパーティ物流プロバイダー（3PL）が実際にはデータアグリゲーターからサプライチェーンデータを取得していることです。そして、ほとんどの場合、そのデータアグリゲーターはOctopartです。もし3PLが調達問題を示すBOMビューを提供しているなら、BOMレビューに活用しましょう！ Altium 記事を読む
プロのPCBデザイナーのためのBOM管理のベストプラクティス プロのPCBデザイナーのためのBOM管理のベストプラクティス 1 min Blog 電気技術者 購買・調達マネージャー 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 正直に言いましょう、電子部品調達における最大のマーケティングのキーワードの一つがBOM管理です。誰と話しているかによって、それは多くのことを意味し、同時に何も意味しないことがあります。どうして一つの用語がそんなに広く使われ、それでいてあまりにも実行可能なアドバイスを生み出さないのでしょうか？ このような状況が発生する理由は、マネージャーが実際のプロセスをに導入しないこと、そして設計チームが自分たちのツールを活用して実際のプロセスを実装できることに気づかないからだと思います。そこで、この記事では、BOM管理で実際に機能するものを明らかにし、BOM管理プロセスの具体的な目標をいくつか述べたいと思います。 BOM管理の（理想的な）目標 BOM管理という用語は少し使い過ぎであいまいですが、BOM管理を3つの可能な目標に絞り込むことができると思います： BOMが正確な調達情報を持っていることを確認する 各BOMラインをライブラリコンポーネントに指し示す すべてのBOMに対してこれを行うプロセスを実装する 次に、 なぜかという問題です：必要に応じて、設計データ内の部品を適切な代替品に迅速に置き換えることができるように、すべてを迅速に調達できることを確実にしたいのです。 供給チェーンデータアグリゲータ、物流プラットフォーム、在庫管理システムなどの開発が進んでいるにもかかわらず、BOMの正確性をサポートするプロセスは、複数のプラットフォームやカスタムソフトウェアを使用することが中心となっています。ツールは存在しますが、それぞれが異なるプロセスを実装しており、特に個々のデザイナーにとってはそれが顕著です。 そこで疑問が生じます。プロフェッショナルはどのようにしてBOMに常に正確なデータを保持しているのでしょうか？ EDAソフトウェアには、非常に正確でスケーラブルなBOM管理プロセスをサポートするためのいくつかのシンプルな実践と機能があります。 常に部品を電子部品供給チェーンにリンクさせる 一部のデザイナーにとって、ライブラリパーツは単にシンボル、フットプリント、そしてパッケージ指定子としてのパラメーターに過ぎません。これは、受動部品のライブラリを維持しているデザイナーにとっては確かに当てはまります。統合回路にのみメーカー部品番号を割り当てるデザイナーをよく見かけますが、設計に現れる他のどの部品にもそれを行わないことが一般的です。そして、これを行うデザイナーは、供給業者の部品情報を追加することも確実にありません。 自分でコンポーネントを作成する場合は、コンポーネントのパラメーターで同じ製造元と部品番号の識別子を使用するようにしてください。たとえば、下記の設計では、「Manufacturer」と「Manufacturer Part Number」を使用して、供給チェーンでコンポーネントを検索するために使用できる基本情報を保持しています。 コンポーネントのパラメーターに基本的な部品情報と供給チェーン情報を含めてください。 この設計者グループは、設計が完了するまでBOMのための部品選択を待っています。基本的に、彼らは回路図を作成する際にコンポーネントを選択しますが、設計が完了した後、組み立て前に再度コンポーネントを選択する必要があります！ ライブラリパーツに完全な情報がある場合、多くの二重設計作業を省くことができます。ライブラリを一から構築するか、ベンダーのCADデータから、またはオープンソースライブラリからであるかに関わらず、各ライブラリパーツには次のものが必要です： 記事を読む
電気技術者が、現代の電子ラボでデュアルモニターを使用して、電子部品表管理ソフトウェアを活用しながらPCB設計に協力しています。 BOM管理の基本：製品デザイナーのためのコンセプトからプロトタイプまで 1 min Blog 電気技術者 購買・調達マネージャー 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 正確なBOM管理で、電子設計を予定通り、予算内で納品しましょう。効果的な電子部品表(BOM)を作成するためのツールや戦略を探求しましょう。 記事を読む