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PCBソルダーマスクの拡張 使用すべきソルダーマスク拡張値 1 min Blog PCBの最上部に来るソルダーストップマスク層は、表面層の銅箔を覆う保護膜となります。コンポーネントを取り付けはんだ付けができる表面を確保するため、ソルダーマスクを表面層のランディングパッドから引き戻す必要があります。最上層のパッドからソルダーマスクを剥がすと、パッドの端がある程度拡張し、コンポーネントにNSMDまたはSMDパッドが作成されます。 アセンブリの欠陥を防ぎ、はんだ付けのための十分なスペースを確保できるよう、ソルダーストップマスクの拡張をどの程度引き戻す必要があるでしょうか？結局のところ、部品の小型化とレイアウトの高密度化が標準となっているため、ソルダーマスクの拡張によってソルダーマスクに小さなスライバが形成され、表面層に残ります。そのため、ある時点で、ソルダーマスクの最小許容スライバと必要なソルダーマスクの拡張により設計ルールの競合が起き、これら両方を同時に満たすことができなくなる場合があります。 ソルダーマスクの拡張とスライバの間でバランスをとる ペリメーター・パッド・サイズと位置ずれの許容差 これが、ポジティブなソルダーストップマスクの拡張を適用し、NSMD（Non-Solder Mask Defined）パッドを作成する主な理由です。これを正当化するのは、銅エッチングプロセスと関連しています。というのも、銅エッチングは湿式化学プロセスで、ソルダーマスクの塗布よりも精度が高いためです。そのため、パッドの全領域を常に露出させるために、パッドの周囲に十分な大きさのソルダーマスクの拡張を施しています。 ソルダーレジスト塗布プロセスの精度が低いと位置がずれる可能性があり、ソルダーストップマスクがPCBレイアウトで定義された位置と完全に一致しません。ただし、ソルダーマスクの拡張が十分に大きい場合は、位置ずれが補正され、ソルダーマスクを通してパッドが完全に見えるようになります。私が見てきた中で ソルダーマスク拡張の最小推奨値はパッド全方で3milというもので、これにより約2milの位置ずれが補正されます。 パッドがすでに十分に大きい場合は、ソルダーマスクの拡張値を小さくすることができます。より大きなパッドを使い、拡張値を小さくすると、多少の位置ずれがあっても、露出したパッド領域が十分に大きくなることが保証されます。いずれにせよ、近くのパッド/ビアの間にソルダーダムを置く必要性も検討する必要があります。 ソルバーダムの最小サイズ ソルダーレジストの最小スライバサイズにより、特定のリードピッチに適用できるソルダーストップマスクの拡張開口部が制限されます。リードピッチが十分に大きい場合は、ソルダーダムの限界に達することを心配することなく、いつでも大きなソルダーマスクの拡張を適用できます。リードピッチが狭かったり、コンポーネントが密集したりすると、ソルダーマスクの最小スライバサイズに影響する可能性があります。その場合、位置ずれを補正するか、ソルダーダムを常に確保するかを決定する必要があります。ピッチ配列が細かいコンポーネントでは、後者を選択するのがお勧めです。 ソルダーストップマスクウェブをPCB基板の表面に貼り付けるには少なくとも約3mil必要なので、パッドピッチが20mil以上の場合、パッド周りのソルダーマスクの膨張を最小限に抑えることができます。内部リード（BGAフットプリントの内部ボールなど）では、SMDパッドを使用し、パッドとビアの間に小さなダムを配置するのが適切です。 値の決定は製造会社に任せるべきか？ ブランケット設計ルールを設定し、0milまたは1milの拡張を適用して密度要件を達成できるようにした場合、製造業者は追加の拡張値を適用する可能性があります。この場合、製造業者は貴社にそれを伝えないかもしれません。ですから、表面層のパッドとソルダーストップマスクステンシルの間の位置ずれを補正するために製造業者が拡張値を適用することがあることを知っておくとよいでしょう。 私自身は、次の2つの理由から、ほとんどのプロジェクトでマスクを0milに設定しています。 非常に高密度のレイアウトでない限り、ほとんどのコンポーネントに使用しているフットプリントには十分な大きさのパッドがあり、一般的な程度の位置ずれでパッドのはんだ付け領域が大幅に減少することがないため。 私が契約している製造業者は数社しかなく、彼らがソルダーマスクの拡張値を増やす傾向にあることや、そのプロセスについて私自身がよく理解しており、彼らが DFMレポートを送ってくるときには、どのような修正したいのかを正確に確認する機会があるため。 2点目は、契約先の製造業者や実装業者の作業の傾向やプロセスを貴社が理解しておくべき理由を浮き彫りにしています。当社には、中小規模の顧客プロジェクトに限って使用する製造パートナーが数社あり、彼らが何を期待し、最初のDFM/DFAレビューの後に当社が受け取るかもしれないフィードバックを把握しています。 記事を読む
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BOM管理でサプライチェーンを改善する BOM管理でサプライチェーンを改善する 1 min Videos 今年に入ってから部品不足がさらに頻発しているのは周知の事実です。実際、世界各国では供給の問題で数十億ドルの収益が失われています。 EPSNewsによれば、「2021年、深刻な半導体不足が原因でチップを入手できず、自動車業界では1,000億ドル以上の損失が見込まれている」ということです。 部品の入手可能性と製造終了、偽造部品の蔓延、および環境規制の遵守違反の危険がますます増大している今日では、電子部品の選択とBOMコストの管理はこれまでにないほど重要です。大企業では、生産に必要な部品が不足する事態が発生しています。その結果、サプライチェーンに関するリアルタイムのアクセスが限られている中小企業では、必要な部品を入手することがさらに困難になると見込まれます。そのため、調達に関する意思決定がリスクの高いものになり、結果として偽造部品の入手につながる可能性があります。 半導体工業会によると、偽造部品による製造業者の損失は、年間で75億ドルに上ると推定されています。 2022年以降も、企業はサプライチェーンに関する難問に取り組んでいくことになるでしょう。部品を入手できない場合、製造の遅れがもたらす影響は相当なものになります。遅延が発生すれば販売計画が滞りますし、複数のサプライヤーの部品を差し替えれば、コストもリスクも跳ね上がる可能性があります。幸いなことに、多くの欠品はサプライチェーンに関する積極的な取り組みによって回避できます。 設計チームは、「 C17を調達できないので製品を作れない」と言われる瞬間を恐れています。 BOM のコストを管理する 3 つの方法 電気設計者は、長年にわたって部品に関する難問と闘ってきました。この問題は、部品の代替品が必要になったときや、設計が完成する前に部品が製造中止になったとき、またはその他の複合的な事態によって発生します。部品の調達に関する問題は、予期しない製造の遅れや時間のロスにつながり、複雑な問題を迅速に解決しなければならない設計チームのストレスを増大させる恐れがあります。 部品不足には避けられないものもありますが、その多くは一貫した意識と偶発事態への対応計画によって克服することができます。 1. BOM管理の重要度を上げる 従来、部品表 (BOM) はサイクルの後半に焦点が置かれており、その要件は設計が完了した後の調達に委ねられてきました。しかし、部品の入手可能性が重要な要素となっている現在、回路図やPCBの設計とともに調達要件の重要性が重視されなければなりません。 部品の入手可能性に関する情報を適切な形式で早めに入手し、最も重要な設計作業への影響を最小限に抑えることが最優先されます。供給に関する情報は、設計者が確認して評価し、それに応じた対策を取ることができる場所で提供されることが最も理想的です。偽造部品のリスク、入手可能性、コストといった重要な要素について、できる限り早く把握しておく必要があります。リスクのある部品を早い段階で特定することで、解決策を見つけるための時間を長く確保することができます。 プロジェクトの 記事を読む
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