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リッドメカニクス パート3 設計フェーズ - リッド組立機構 パート3 1 min Altium Designer Projects オープンソースのラップトップ蓋組み立てデザインの第3部へようこそ！前回は、ウェブカメラモジュールとそれに接続されたセンサー全てをラップトップ蓋のベゼルに統合する一つの方法を見てきました。 前回の記事で提示されたアプローチにはいくつかの課題があることがわかりました。柔軟なPCBを使用することに伴う追加の組み立ておよび製造の複雑さが、リジッドボードのみを使用する別のオプションへと導きました。さあ、この実装がどのように機能するか見てみましょう。 スクリーンベゼル内に取り付けられたウェブカメラPCB 周囲光センサーのドーターボード すでに特定された課題の一つは、周囲光センサーの上部とディスプレイガラスの開口部との距離を減らす必要があることです。光センサーとカバーガラスとの最大距離は、ディスプレイガラスの視認窓の開口径によって与えられます。この関係については、蓋組み立てデザイン更新シリーズの 第1部で見てきました。 ディスプレイガラスのシルクスクリーンの開口部を可能な限り小さく保つ必要があるため、それが見えないようにするために、直径1mmに限定しなければなりません。これは、センサーの上部からディスプレイガラスまでの最大距離が1.2mmでなければならないことを意味します。硬質のウェブカムPCBを使用しているため、基板はカバーガラスの下に4ミリメートル位置します。光センサーの高さは0.8mmのみで、約2mmの隙間を何とか埋めなければなりません。 2mmはPCBの標準的な厚さです。小型のPCBに環境光センサー、そのデカップリングキャパシタ、およびI2Cバス用の2つのプルアップ抵抗を取り付けることができます。その後、このモジュール全体をウェブカム基板にはんだ付けすることができます。 将来のリビジョンで光センサーを交換することにした場合、ウェブカム基板を再設計することなく、小型モジュールを変更することができます。 センサーモジュールの設計は、上側に光センサーと受動部品、下側にLGAパッドの接点があるシンプルな2層基板です。ここに、このモジュールの回路図とPCBレイアウトがあります： センサーは、ピックアンドプレースマシンのピックアップポイントとして機能するようにモジュールの中央に配置されます。部品の質量中心とマシンノズルを合わせることで、PnPマシンの高加速でも信頼性の高いピッキングと配置を保証します。 ウェブカムモジュールのフットプリントは、周囲光センサーモジュールのアウトラインを超えて広がっています。これにより、組み立てラインの最後にある自動光学検査機が正しいアラインメントを確認し、モジュールの各パッドに十分なはんだがあることを保証できます。 ウェブカムモジュールに使用されるフットプリントは、光センサーモジュールのアウトラインを超えて広がっています 周囲光センサーモジュールがウェブカムボードにはんだ付けされています 取り付けポイントのドーターボード 取り付けポイントには同様のドーターボードアプローチを採用できます。しかし、薄いPCBを薄い金属片に固定する際には、設計上の課題が生じます。対応するネジ径に必要な最小のねじ長を達成することが懸念事項となります。 最小ねじ長に加えて、ねじは盲孔に一定の深さまでしか切れないことを念頭に置く必要があります。タップは穴の底までねじを切ることができないため、最小ねじ長には固定のオフセットを加える必要があります。 これらの要因をすべて考慮に入れると、取り付け穴にはかなり深いねじ山を提供する必要があります。蓋の材料の厚さは1mmに固定されているため、取り付けポイントに何らかのスタンドオフを提供する必要があります。 この問題に対処する方法の一つとして、小さなダウターボードを追加することにより、ウェブカムモジュールの厚さを局所的に増加させることができます。これらのボードもまた、上部と下部の両方に銅パッドを備えた2mmの厚さを持っています。周囲光センサーボードと同じスタックアップを使用することにより、これらのダウターボードを同じ生産パネルで製造することができます。 局所的なボードの厚さが2.8mmになると、ディスプレイ蓋に標準の取り付け穴を使用することができます： 記事を読む
知っておくべき一般的なPCB実装の欠陥 知っておくべき一般的なPCB実装の欠陥 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 このブログでは、Taraが最も一般的な組み立て不良のリストを提供しています。その中には、PCB設計が影響を与えることができるものもあれば、組み立てプロセス自体に特有のものもあります。 記事を読む
DC電子負荷 DC電子負荷を最大限に活用する方法 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 DC電子負荷は、過渡特性試験を含む電源の負荷試験に必要です。 記事を読む
SiliconExpertの記事の表紙写真 SiliconExpertとAltium 365の統合：主な利点 1 min Blog PCB設計者 購買・調達マネージャー PCB設計者 PCB設計者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー SiliconExpertは、低リスク部品を選択し、電子部品供給チェーンを最適化するためのワンストップショップです。そして最高の部分は？Altium 365と統合されているため、設計プロセスがさらにスムーズになりました！ 記事を読む
Altium 365 レビューのカバーフォト Altium 365の内部：パワーユーザーのファーストハンドレビュー 1 min Interviews Ted Fryberger氏、経験豊富なエンジニアが、初のクラウドベースの電子製品設計プラットフォームであるAltium 365を使用した経験を共有します。彼のレビューを読んでください！ 記事を読む
効率とノイズ トップ10 スイッチングレギュレータモジュール トップ10 スイッチングレギュレータモジュール 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 この包括的な分析では、効率とノイズレベルに基づいてトップ10のスイッチングレギュレータモジュールを紹介します。電圧レギュレータは電子デバイスにおいて重要な役割を果たし、この記事は実際の性能に関する貴重な洞察を提供し、特定の回路設計に適したレギュレータを選択するのに役立ちます。徹底的なテストとスコアリングシステムを用いて、トップパフォーマンスのレギュレータを強調しながら、限られた不一致のデータシート情報という課題にも対処します。結果を探求し、回路の効率と信頼性を向上させるための情報に基づいた決定を下してください。 記事を読む
3Dプリンティングによる電子ラボの整理整頓 3Dプリンティングによる電子ラボの整理整頓 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 3Dプリント技術は、電子設計者にとって開発プロセスを改善し、製品モックアップを製作し、さらには製造装置用のカスタムパーツを作成する絶好の機会を提供します。しかし、3Dプリンターの利点はそれだけにとどまりません。設計プロセスにおいてもう一つ同じくらい重要な目的を果たすことができます。つまり、電子機器のラボスペースを整理して、より賢く作業できるようにすることです。 ラボスペースの問題点 典型的な 電子機器のラボスペースは、道具、半完成のプロジェクト、予備部品、ランダムなコンポーネント、そして多数のケーブルやワイヤーでいっぱいです。全てが必要であり、そこにあるべきものですが、次にそれを必要とする時に再び見つけられるように全てを置く場所を見つけるのはしばしば困難です。一見すると無秩序な混乱に見えるものが、エントロピーの科学的原則に従って徐々に進化した、高度に組織された混沌であることがあります。 混沌から秩序を生み出す鍵は、全てを置く場所を持つこと、特定のニーズに合った、そしてあなたのラボと共に進化できる収納ソリューションを持つことです。新しいプロジェクトを始めるたびに、必然的に新しいコンポーネントや時には新しいツールが必要になります。プロジェクトを増やすにつれて、収納と整理の要件はより速く増加します。答えは、必要に応じて追加要素を加えることができるオーダーメイドの収納ソリューションです。答えは、3Dプリンターの力を活用することです。組織的な問題を解決するために既に利用可能な能力を持っているので、なぜそれをフルに活用しないのでしょうか？この記事では、始めるためのいくつかのヒントとリソースを共有します。 収納ソリューションのための3Dプリンターの使用 3Dプリンターは、その汎用性、実用性、そして近年の手頃な価格のおかげで、電子開発において一般的なリソースとなっています。3Dプリンターは現在、比較的安価に購入できるだけでなく、同様に重要なのは、消費する原材料が容易に入手可能で、手頃な価格であることです。これらの利点は、趣味人から小規模企業や製造業者まで、誰もがその使用を開放します。 まだ3Dプリンターを購入していない場合、電子ラボに最適ないくつかの人気のあるタイプがあります。最も一般的なタイプはフィラメントプリンターで、本質的にはコンピュータ制御のホットグルーガンです。これらのプリンターは、プラスチックフィラメントの連続したスプールを取り込み、プリントヘッドで溶かして、材料の層を正確に配置して積み上げ、堆積後に固化させることで動作します。層は下から上に積み上げられて3Dオブジェクトを形成します。フィラメントプリンターの主な利点は、異なる機械的特性と色をユーザーに提供する利用可能な材料の範囲です。これにより、ジョブ間で材料を切り替えたり、印刷の途中で色を変えたり、異なる特性を持つオブジェクトを生成したりすることができます。 2番目に一般的なタイプのプリンターは、紫外線（UV）光を使用して液体樹脂を硬化させ、印刷材料を固化させるものです。これらのプリンタータイプは、UVレーザービームを使用して樹脂を正確なポイントで選択的に硬化させるか、またはフォトマスクを使用して樹脂タンクの選択された領域のみを広範囲のUV光にさらすことができます。 パウダーベースの3Dプリンター さまざまな粉末ベースのプリンターがあり、バインディング剤を別のプリントヘッドを使用して適用するか、またはレーザー源からの熱を利用して必要な領域の粉末を固めます。これらのプリンタータイプは、材料の種類において最大の柔軟性を持ち、機械的特性や表面仕上げの特性を最適化できますが、コストは高価格帯にあり、趣味や小規模ビジネスの小さなラボ設定では一般的に見つけることはできません。 フィラメント3Dプリンター 過去12年間の個人的な経験から、フィラメントプリンターが小規模ラボ設定で最高のパフォーマンスを提供することがわかりました。レジンプリンターの使用は、ポストキュアプロセス中に印刷されたオブジェクトがわずかに歪む問題と、最終製品が脆すぎる問題によって妨げられました。フィラメントプリンターは、デバイスコントロールやここで議論されている特注の保管機器などのアプリケーションに適した、より高品質な製品をより良い機械的特性で生産します。しかし、最近の材料の進歩により、レジンプリンターがより魅力的になっています。近い将来、ラボ作業における適用性でフィラメントプリンターに匹敵するか、それを超える可能性があります。3Dプリンター技術の最新の進展については、このスペースをご覧ください。 実験室でフィラメントプリンターを使用する場合、推奨される印刷材料はポリエチレンテレフタレートグリコール修正体、略してPETGです。PETは、衣類から食品容器、水筒に至るまであらゆるものの製造に広く使用されているポリエステルファミリーの一般的な熱可塑性ポリマー樹脂です。PETGバリアントは、より低い融点を持っており、射出成形やシート押し出しに理想的です。これらの特性は、3Dプリンターで使用するためのフィラメント押し出しにも適しています。 PETGフィラメントは、プリンターヘッドに供給される小さなロールで提供されます。 この材料が実験室印刷に優れている主な理由は、非常に低い熱膨張係数を持っているため、冷却プロセス中に印刷された部品の寸法が安定し、正しいサイズを維持することです。追加の利点として、この材料は比較的安価であり、固化時に機械的な柔軟性を保持するため、部品が厳密に剛直である必要がないアプリケーションに非常に耐久性があります。この耐久性は、道具や部品を取り出し、終わったら元に戻すことを忘れないことを願いつつ、日常の取り扱いに耐えられる材料が必要な実験室スペースの組織にとって完璧です。 3Dプリント用収納パーツのアイデア 3Dプリンターは、必要なストレージパーツを何でも製造できます。必要なものを想像する力と、そのアイデアをプリンターが理解できる設計ファイルに変換するアプリケーションがあればいいのです。私が提案するストレージソリューションに使用しているパーツを、あなたのラボスペースの整理を改善するための提案として紹介します。3Dプリントされた要素の設計ファイルは、 Thingiverseと Printablesのリソースの両方で利用可能ですので、これらをそのまま使用することも、自分のニーズに合わせて適応させることもできます。設計ファイルを使用する場合は、どのように進んだか、そして設計を改善するための提案があれば教えてください。 記事を読む