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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 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。

EMI制御の習得：EMCのためのPCB設計における部品配置この PCB設計におけるEMI制御をマスターするシリーズの第2記事では、電磁干渉（EMI）の低レベルを維持するための重要な概念の1つについてさらに詳しく掘り下げます。ボードの分離、またはボードのパーティショニングとしても知られているこの方法は、プリント回路基板（PCB）の異なる回路部分を整理して分けるために使用されます。これにより、特にEMIの観点から、ボードの全体的な性能が向上します。この技術は、電磁干渉を減少させるだけでなく、PCB設計の信号整合性を向上させるのにも役立ちます。これらの技術の背後にある原則には、次のものが含まれます：高周波デジタル信号の高エネルギー内容を含有する。ボード内の異なるタイプの回路間での共通インピーダンス結合を避ける。外部干渉への免疫を向上させ、放射を減少させるために電流ループ領域を減少させる。高速信号と低速信号及びその高調波最初の概念は、急速に切り替わる信号によって生じる高エネルギー高調波の内容を制御し、その電流が時間とともにどれだけ迅速に変化するかについてです。電流の変化率が高いほど、信号の高調波エネルギーが増加し、放射の可能性が高くなります。第二の概念は、信号のリターン電流が信号の周波数によって変化するということです。これは、信号が伝播中に遭遇するインピーダンスが、導体の抵抗だけでなく、その容量と、最も重要な、そのループインダクタンスも含むためです。信号の周波数が増加するにつれて、周波数に依存するインダクタンス成分（インピーダンスの一部）が大きくなります。リターンパスの違い電流は常に最小のインピーダンスの経路を求めるため、信号の周波数が増加すると、リターン電流はインダクティブループを最小限に抑えるために信号電流に密接に従うことが重要です。逆に、信号の周波数が低い場合、インダクタンスが小さくなり、インピーダンスの抵抗成分が支配的になります。この段階では、リターン電流は最小の抵抗の経路を見つけるために導体の表面全体に広がります。PCB設計者にとって重要な点は、リターン電流の源への戻り経路が信号の周波数に依存するということです。図1 - Altium Designerにおける周波数に基づく異なるリターン電流経路の例 PCB設計者としての私たちの仕事は、これらのリターン電流間の干渉を最小限に抑え、共通インピーダンス結合を避けることです。これにより、電磁放射を引き起こす可能性があります。これを実現するために、PCB内に特定のゾーンやセクションを作成し、それぞれを特定のタイプの回路に専用することができます。これにより、電流ループも減少し、差動モード電流からの放射が少なくなります。異なる回路のリターン電流経路をさらに隔離するために

ループを閉じる：OEMが欠陥データをPCB設計および製造チームに効果的にフィードバックする方法電子機器の生産において、オリジナル機器メーカー（OEM）は電子部品の品質と信頼性にとって不可欠です。高い基準を維持する上での重要な側面の一つが、特にプリント基板（PCB）の設計と製造に携わるエンジニアリングチームに対して、不良データを効果的に伝達することです。この記事では、OEMがループを閉じ、エンジニアリングチームとの双方向のコミュニケーションチャネルを育むためのプロセスステップ、成功条件、および重要な洞察について詳しく説明します。 1. 不良データフィードバックの重要性不良データフィードバックは、製造プロセスの継続的な改善に不可欠です。不良データを分析することで、エンジニアリングチームはパターン、根本原因、および改善のための領域を特定することができます。このフィードバックループは、いくつかの理由で重要です：製品品質の向上：定期的なフィードバックは、設計上の問題を見つけて修正するのに役立ち、より良い製品を生み出します。品質管理を密接にフォローすることで、コストを抑え、廃棄物を減らし、不良品による評判の損失や法的問題を防ぐことができます。コスト削減：欠陥の早期発見と修正は、再作業、廃棄物、保証請求に関連するコストを大幅に削減することができます。品質管理プログラムは、コストと納期に大きな影響を与えることができます。適切な品質管理がなければ、工場はより多くの廃棄物を生産し、追加の取り扱いと再作業から生じる労働コストが増加します。市場投入までの時間の加速：効率的なフィードバックメカニズムは、設計および製造プロセスを合理化し、新製品を市場に投入するまでの時間を短縮することができます。品質欠陥メトリックは、企業が品質でどれだけうまくやっているかを測定するための鍵です。良いメトリックは、製品がどれだけ頻繁に、そしてどれだけひどく失敗するかを企業に示し、どこに焦点を当てて改善するか、資源を賢く使う方法を決定するのに役立ちます。欠陥検出におけるディープラーニングの使用が注目を集めています。この技術は、製品の欠陥をカテゴリーに分類することができ、超音波検査、フィルタリング、マシンビジョンなど、欠陥検出に使用される他の技術での応用が、最高99.4%という高い精度で有望な結果を示しています。ただし、この新興分野での成功率には幅があり（低い場合で88%の精度）、これは先進技術が製造における欠陥データフィードバックの効果を高めるために活用されている例です。 2. 欠陥データフィードバックプロセスのステップ欠陥データをエンジニアリングチームにフィードバックするプロセスには、いくつかの重要なステップが含まれます： a. データ収集検査とテスト：欠陥は、製造中および製造後の厳格な検査とテストプロセスを通じて特定されます。これには、デジタルキャリパー、自動検査システム、その他の統計的プロセス制御（SPC）ツールの使用が含まれる場合があります。例えば、ツールモニタリングでは、OEMは最初に初期欠陥のないクリーンなウェハーをチェックします。その後、特定の機械を通して再度チェックします。その機械によって引き起こされた新しい欠陥が見つかった場合があります。データログ記録：製品の問題は慎重に記録され、問題が何であるか、どこにあるか、どれほど深刻であるかが注記されます。この情報は、顧客からのフィードバック、品質チェック、または製造プロセスの記録から得られることがあります。 b. データ分析原因分析：エンジニアリングチームは欠陥データを分析して、問題の根本原因を特定します。これには、ヒストグラム、管理図、パレート図などのツールを使用して、分析のためのトレンドを明らかにする作業が含まれます。

PLM統合によるPCB設計プロセスの変革現在開発中の膨大な数のデバイスを動かすために必要なPCBの需要が増大し、量も増え続ける中、PCBデザイナーには効果的かつ効率的であることが求められます。彼らの努力は成功の重要な決定要因です。しかし、企業が最新の技術にまだ投資しておらず、チームがレガシーシステムを扱うことになると、それは厳しい戦いになります。 PCB設計の従来のアプローチには、データの孤立、バージョン管理の課題、コンポーネントの陳腐化、協力の不足、煩雑な変更管理など、限定されていない障害があり、これらはコストの増加、市場投入までの時間の遅延、製品の失敗リスクの高まりにつながる可能性があります。 PCB設計プロセス PCB設計プロセスは、電子製品開発サイクルの中で最も重要な部分と言えるでしょう。少なくとも、強固な基盤です。これには、電気工学、機械設計、製造上の考慮が組み合わさっており、従来、次のような課題に直面してきました：データの孤立： PCB設計に関連する情報は、しばしばさまざまな異なるシステムや部門に散在しています。このようなデータの孤立は、コラボレーションを妨げ、通常、プロジェクトにおいて一貫性がなくなる原因となります。例えば、エンジニアが重要な情報へのアクセスが限られている場合、意思決定プロセスに影響を与え、エラーの導入につながる可能性があります。バージョン管理の問題: 適切なシステムがなければ、複数の設計反復の管理は時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。レガシーシステムがバージョン管理の機能を欠いている場合、チーム間での変更の追跡、設計の現在の反復の特定、上書きの防止は大きな痛点になります—時間がかかり、エラーが発生しやすいものです。これは設計の衝突、過剰なやり直し、そして最終的には開発プロセスの遅延につながる可能性があります。部品の陳腐化: 電子機器において急速な進歩と部品のライフサイクルの変動が一般的であるため、設計者は部品管理を徹底する必要があります。これには、部品の入手可能性、リードタイム、および潜在的な代替品の追跡が含まれます。それを怠ると、陳腐化が発生した場合、新しい部品の調達において課題に直面し、遅延とコストの増加が避けられなくなります。非効率なコラボレーション: PCB設計には、電気技術者、機械技術者、製造担当者、品質保証担当者など、機能横断的なチームが関与することがよくあります。これらのステークホルダーが容易にコミュニケーションを取ることができない場合、協力が妨げられ、プロセスが遅延したり、より多くのエラーが発生したり、製品品質が低下する可能性があります。時間を要する変更管理：設計変更の実施は容易ではなく、時間がかかります。そのため、分断されたチーム間での変更の調整、文書の更新、一貫性の保証は、特に手動プロセスの自動化がない場合、本当の挑戦となります。製品ライフサイクル管理は包括的な解決策か？したがって、これらの問題は、製品ライフサイクルの管理に新しく統合されたアプローチを必要とします。製品ライフサイクル管理（PLM）は、まさにそれを提供します。このソフトウェアは、製品の概念化から最終的な退役に至るまで、設計、開発、製造、流通、サービス、廃棄を含む製品の全ライフサイクルを管理します。 PLMを既に使用している企業にとって、この革新的なソフトウェアプラットフォームは、製品関連情報の全社的な中央リポジトリとして機能します。これは、データの一貫性とアクセシビリティを保証する真実の唯一の情報源として機能し、それによって、異なる部門間でのコラボレーション、より容易な意思決定、および全体を通じたプロセスの最適化への道を開きます。 PCB設計におけるPLM統合のメリット