Component Management and Libraries

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ボード上の抵抗器 パッシブ電子部品技術のトップ6トレンド 1 min Newsletters 私たちのウェアラブルデバイスに搭載された微細な回路から、データセンターを支える頑丈なインフラストラクチャーに至るまで、受動部品は私たちの技術エコシステムの結合組織を形成しています。それらは至る所に存在しながらも見えず、称賛されることはないが不可欠です。 この記事では、急速に進化する受動部品の世界に焦点を当てます。現在、この分野を形作る6つのトレンドを探り、それぞれが電子デバイスの設計と性能を決定する上で重要な役割を果たしています。これらのトレンドを理解することで、エンジニアは技術の限界を押し広げ、より高い効率、パワー、持続可能性を追求し続けることができます。 1. 小型化 ますますデジタル化する世界では、サイズが重要です—小さいほど良い。実際、小型化への欲求は受動部品の設計と製造に革命をもたらしました。性能を損なうことなく縮小することが求められています。 この分野で注目すべき開発の一つは、先進的な電子材料のグローバルリーダーである村田製作所の仕事です。村田製作所は、世界で最も小さいとされる 0.25 x 0.125 mmの多層セラミックコンデンサ(MLCC)を開発しました。この小型の驚異は、先進的な材料と革新的な技術が受動部品のサイズを縮小しながらデバイスの性能を向上させる方法を示しています。 マイクロへの絶え間ない追求において、サイズの制約は単に新たな挑戦であることが明らかです。私たちのデバイスに求めるもの(速度、容量、寿命など)が強まるにつれて、微小化への競争は鈍化する兆しを見せていません。 2. 統合 小型化への進歩において、統合は重要な味方として浮上しています。例えば、 統合受動デバイス(IPD)は、統合のトレンドを体現しています。IPDは、抵抗器、コンデンサ、インダクタなどのさまざまな受動部品を単一のエンティティに組み合わせます。これは物理的なフットプリントを減らすだけでなく、性能を向上させることにもつながります。寄生効果を最小限に抑え、信号の整合性を向上させることで、統合は製造を簡素化し、性能を向上させます。 STMicroelectronicsは、 スマートフォンのRFフロントエンドモジュール用の先進的なIPD技術で統合の力を示しました。これらのコンパクトなRF IPDは、アンテナのインピーダンスマッチング、バラン、および高調波フィルタ回路をガラス基板上に製造し、RF性能を向上させ、よりスリムでパワフルなスマートフォンの設計を容易にします。 IoTやウェアラブル技術がさらに普及するにつれて、IPDへの需要はさらに高まるだけです。コンポーネント業界は、電子工学のエキサイティングなシフトでこの課題に対応する準備ができています。 3 記事を読む
サプライチェーンのアイコン PCBサプライチェーンの将来性を確保する 1 min What's New 業界の専門家による予測では、電子部品の供給チェーンの混乱は2024年まで続く可能性が高いと警告されています。すべての業界が供給チェーンの問題を経験していますが、電子機器の生産に携わる人々には、不足が大きな影響を与えています。 半導体の生産需要に応えるために新しい製造所を建設し、生産を増加させているにもかかわらず、チップメーカーは依然として、IoTのような新興技術のための新しい特殊部品を生産する必要性と、レガシーコンポーネントの生産を同時に増やす必要性に直面しています。そして、需要は減速することが予想されていません。Future Market Insights (FMI)によると、PCB市場は 年平均成長率(CAGR)5.1%で成長し、2033年には1048億米ドルに達すると予測されています。 このような不安定な時期における供給リスクを軽減するために、以下にPCB供給チェーンを将来にわたって保護するためのベストプラクティスを示します: ソースから始めて、レジリエンス(回復力)のための設計 多様で戦略的なマルチベンダー調達プロセスの実施 長いリードタイムと高い価格に備える 堅牢なサプライヤーの審査と選定の確立 レジリエンスのための設計 急速に変化する生産要件と製品の可用性に備えるためには、設計段階で供給チェーンの将来性を確保することが重要です。歴史的には、BOM要件や実行可能な調達戦略を考慮せずに設計するのが一般的でした。しかし、今や製品要件と可用性は急速に変化する可能性があります。これに、直接的な代替品がないより高度な設計に必要な特殊チップが加わり、ジャストインタイム(JIT)の実践は突然リスクのあるものになります。 スケーラビリティを確保し、再設計の必要性を最小限に抑えるためには、設計段階の早い段階で、在庫状況や将来の供給問題、在庫不足、または製品の陳腐化の可能性を考慮に入れて、調達および供給チェーン戦略を始める必要があります。 供給チェーンを将来にわたって保護し、生産の継続性を守り、設計変更の必要性を最小限に抑えるために、以下のプロセスの強化を検討してください: 生産中に選択肢を最大限に活用できるよう、重要なコンポーネントを選択してバリアントを計画し、アジリティを組み込む。 コンポーネントのライフサイクルと寿命を理解する BOMを最終決定する前に、可用性と価格を確認する 供給問題が発生した場合に備えて、ドロップイン代替品を探したり、複数の部品に対応する設計を行うことで柔軟性を高める。 BOMを簡素化することで、必要な部品数を減らし、供給問題の可能性を減らすことで脆弱性を最小限に抑える。 記事を読む
あなたのSMDコンポーネントは航空宇宙用に信頼性がありますか? あなたのSMDコンポーネントは航空宇宙用に信頼性がありますか? 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 航空宇宙システムは、商用および軍事の両セグメントで、最高レベルの信頼性が求められる分野です。これらのシステムは、地球の軌道やそれを超える場所を含む、広範囲の温度、圧力、高度で動作することがあります。そのため、航空宇宙システムには、永続的な稼働時間と、連続稼働10,000時間を超えるMTBF値での長寿命が期待されます。 これらの環境で使用されるSMD部品、特に集積回路や受動部品は、コンポーネントの寿命を実現するために、特定の材料、構造、およびテスト要件を満たす必要があります。航空宇宙システムのBOMを構築する前に、部品が飛行に適格であるかどうかを理解しておくことが重要です。 信頼性を損なうコンポーネント要因 材料 材料は、大きな温度変化や振動に耐えられるほど強くなければなりませんが、電子部品に使用される材料にはそれ以上のことが関係しています。これらの要因のいずれかが、設計が飛行の準備ができたときにコンポーネントの早期故障につながる可能性があります: 製品が非常に高い高度(低圧)または真空環境で展開される場合、熱可塑性材料はアウトガスのテストを受ける必要があります。 高蒸気圧を持つ金属、例えば亜鉛やカドミウムは、これらの金属が昇華するため、真空環境での使用は避けるべきです。昇華を防ぐためにニッケルメッキを使用することができますが、これはいくつかのテストで確認する必要があります。 純錫を含むコンポーネントや一部の錫ベースのメッキが施されたコンポーネントは、飛行中にウィスカリングを起こすことがあります。これは、ウィスカリングが時間とともに成長するにつれて、ショートのリスクを生み出します。 金属コンポーネントボディ 金属製のケーシングやエンクロージャを持つコンポーネントは、一般的に熱可塑性コンポーネントよりも機械的に強いですが、金属ボディは高度が上がるにつれてショートやアーキングの危険を生じさせます。これは、高度が上がるにつれて空気の密度が低下するため、空気の誘電強度が低下するためです。その結果、高高度で動作する電気機器や電子デバイスは、低下した誘電強度を補うために、より高い基本絶縁レベル(BIL)または導体間のより大きなクリアランスが必要になる場合があります。 実際に、IPC-2221B標準のクリアランスとクリープ距離を見ると、この標準がDC/ピークAC電圧の機能として導体間隔要件を定義していることがわかります。表6-1を見て、B2列とB3列を比較すると、これらの値の大きな違いは基板が配置される高度に基づいていることがわかります(下の画像の脚注を参照してください)。 IPC-2221B導体間隔要件。 この記事でさらに学ぶ。 B4列とA5列は、任意の高度で2つの被覆導体のクリアランス値を指定しており、これは高高度で被覆されていない導体のより高いクリアランス要件に対する一つの解決策を提供します。問題は、被覆が上記の熱可塑性材料の問題と同様に、ガスを放出する可能性があることです。任意の被覆、ポッティング材料、またはエンカプセラントは、使用前にガス放出のテストを受けるべきです。 構造サポート 集積回路やSMDパッシブ部品は、単なる材料の塊ではありません。それらは内部構造を持っており、その構造が機械的信頼性を決定します。部品が十分に強い内部構造を持っていない場合、低圧または高圧で故障する可能性があります。 高圧電子機器に関する別のブログで議論した研究結果と同様に、同じグループの部品が低圧で故障することがあります。HV/UHV環境での長期間のテストとその後の検査を行うことで、低圧で故障する部品を特定することができます。 垂直オフセット部品 一部の部品は着陸パッドに対してフラッシュに座らないか、部品とPCBの間に大きな隙間がある場合があります。これは、飛行中の大振幅振動のリスクを生じさせ、はんだ疲労およびアセンブリの故障につながります。 この問題に対処するために、部品とPCBの隙間を埋めるために、部品の下にスペーサーや充填剤が必要になる場合があります。充填剤はエポキシまたは小さなプラスチックスペーサーであることができますが、サポートはアウトガスと熱信頼性のために適格である必要があります。エポキシ充填剤は小さな部品の下での作業が難しい場合があります。これらの部品にスペーサーやアンダーフィルを適用するための能力とプロセスについて、MIL-SPEC準拠のPCBアセンブラに相談してください。 記事を読む