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IPCはSubstrateを、製造業者はBoardを重視 Newsletters IPCはSubstrateを、製造業者はBoardを重視 2023年3月24日 OnTrack隔週号 今回のニュースレターでは、パッケージングからコンポーネント、PCBに至るまで、電子機器製造の最新の進展について取り上げます。IC基板の生産を活性化するための新しいパイロットプロジェクトが提案されているほか、最近の買収によって著名な電子機器製造業者が北米で市場シェア第2位となっています。 主要な洞察 IPCのCTCがパッケージングに関するレポートを発表 IPCのChief Technologist Council (CTC) は、集積回路 (IC) 基板を製造するための米国のパイロット設備を提案するレポートを発表しました。 リンク > 製造業者はMESをクラウドに移行 Vishayなどの企業は、従来の製造実行システムをクラウドベースのオプションに移行しています。 リンク > APCTがTTMに次いでNo.2の製造業者に Advanced
PCB設計を機械組立ての欠陥から守る方法 PCB設計を機械組立ての欠陥から守る方法 最近では、特殊なコンポーネントを組み立てる場合やリフロー工程を省略するため以外に、手作業でPCBを組み立てることはほとんどありません。自動ラインでボードを組み立てる場合、手作業に比べてPCBAが欠陥のない状態であることを期待します。しかし、現実には、最高級の機器を使用しても、PCB組み立てプロセスが完璧であることは決してありません。そして、ごく少数ですが、ボードが品質問題に直面することがたまにあります。ただし、問題を認識しておくことで、設計を最適化し、一般的なPCB組み立ての欠陥を最小限に抑える、あるいは完全に防ぐことができます。 PCB組み立ての欠陥 製造および組み立ての過程で、PCBAには多くの欠陥が生じる可能性があります。設計者による 基本的なDFM実践と、製造業者からのDFMレビューが行われます。これらの欠陥を見る確率は一般的に低いですが、十分な数のボードが生産を通過すれば、統計的に欠陥が発生することが保証されています。ここに示されている主なPCB組み立ての欠陥のリストは次のとおりです。 1. ソルダーブリッジ PCB組み立て時に発生し、通電時に深刻な損傷を引き起こす可能性がある最も一般的な欠陥の一つは、 はんだブリッジまたは細ピッチ部品のリード間のショートです。ショートは通常非常に小さく、視覚検査では見逃されやすいです。PCB組み立て中のショートは、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。たとえば、間隔が狭い広いコンポーネントパッドがはんだブリッジを引き起こす可能性があります。ショートは、過度に厚いステンシルやおそらく汚れたステンシルによってパッドに過剰なはんだが配置された場合にも発生する可能性があります。 はんだブリッジショート回路についてもっと学ぶ 視覚的に識別されたはんだブリッジの欠陥。[出典: Springer] 2. 開放ジョイント 不十分なはんだまたははんだ付け中の部品の浮き上がりによって、オープンジョイントが発生します（下記のトゥームストーニングを参照）。拡大鏡を使用していない限り、 PCBパッド上の一部のオープンジョイントはほとんど検出不可能です。視覚的なチェックにより、すべての表面実装部品が適切にはんだ付けされているかどうかを示します。しかし、部品のリードとはんだパッドの間にわずかな隙間があるだけで、電子機器が正しく機能しない原因となります。さらに、ステンシルが薄すぎると、はんだペーストが少なく預けられ、結果としてオープンジョイントが発生します。視覚的に識別するのが難しい場合でも、オープンジョイントは一般的にDMMで高抵抗として読み取られます。これは、オープンジョイントと疑われるものを確認する簡単な方法を提供します。 3. 浮いているSMD部品 スルーホール部品は、リードがスルーホールに挿入されることによる自重とグリップによって位置を保持できます。これはSMDパッドには当てはまりません。これらの部品は基本的にリフローに入る前にはんだペーストの上に置かれます。パッド上のはんだペーストの量と部品パッド間の温度差は、次の2つの問題を引き起こす可能性があります： 浮遊する部品が歪む 一方のパッドでの不十分な濡れにより、墓石現象が発生
電圧変動 電圧変動を防ぐ方法を知っていますか？ 電源の問題で最も一般的なタイプの一つが出力電圧の変動です。この問題は、入力電圧の変動、負荷電流の予期せぬ変化、フィードバック制御ループの不具合、スイッチング周波数の問題、コンポーネントの許容差、温度変動、および部品の経年劣化など、さまざまな要因によって引き起こされます。 この記事では、出力電圧の変動の原因を簡単に探り、これらの問題を解決し、防止する方法についての洞察を提供します。 入力電圧の変動 電源（またはレギュレータチップ）への入力電圧は、レギュレータチップの絶対最大/最小限界を超える可能性があります。レギュレータ/コントローラチップはこれらの変動を処理できず、変動の頻度に応じて、出力電圧が低下したり、増加したり、または大量のリップルが発生する可能性があります。 例えば、テキサス・インスツルメンツ社の有名なLM2576-5.0 [1] レギュレータチップのアプリケーション図（図1）をご覧ください。入力電圧の変動範囲は7-40V（HVバージョンでは60V）であることが明記されています。別の例として、Power Integrations社のLNK30Xチップ（図2）[2]があります。ここでは、入力AC電圧が265VACを超えてはならず、85VAC以下になってはならないと記載されています。そうでないと、特に負荷がかかった場合に出力電圧が変動する可能性があります。 電源が、最小/最大範囲内であっても、入力で急激な大きな電圧変動に対処できない場合があることに注意する必要があります。これも出力電圧の変動を引き起こす可能性があります。 図1 LM2576-5.0 バックコンバータチップのアプリケーション図 図2 LinkSwitch-TN ユニバーサル入力、12V-120mA出力 負荷変更 電源は、負荷電流の急激な変化に対応できない場合があり、その結果出力電圧が変動することがあります。例えば、電源の電流供給能力が最大3Aで評価されている場合、負荷が突然4Aを引き出した場合、これが周期的に発生すると、出力電圧が低下し変動することになります。 さらに、負荷の電流が限定された範囲内で変動する場合でも、電源は「負荷ステップ応答」に対して調整およびテストされなければなりません。これは、DC負荷を使用して行います。簡単に言うと、DC負荷は周期的に負荷パルス（例：低電流レベル：1A、高電流レベル：3A）を供給出力に適用し、出力電圧がリンギング（振動）を起こさないか監視します。これは、負荷電流が大幅に頻繁に変更される可能性があるアプリケーション、例えばドライバーがヘッドライト、加熱要素などを頻繁にON/OFFするかもしれない車などで、必要なテストです。図3は調整されていない電源[3]を、図4は負荷ステップ応答テストに合格した改良/調整された電源[3]を示しています。 図3 調整されていない電源（ピンク：電流パルス、黄色：出力電圧、オレンジ：出力電圧（4P-平均）
増幅された利点: ウルトラHDI導体を用いたフレキシブル回路 増幅された利点: ウルトラHDI導体を用いたフレキシブル回路 時には2 + 2が4にならないこともあります。2つの技術の組み合わせが、それぞれの利点を大幅に増幅させることがあります。 柔軟な材料と 超高密度インターコネクト（ultra-HDI）の特徴サイズ、具体的には50マイクロン未満のトレースとスペースを使用し、実際には現在、従来のプリント基板製造装置を使用して、アメリカ合衆国で20マイクロンのトレースとスペースが製造されています。 柔軟な回路構造を使用する利点は何ですか？ パッケージングの問題を解決します：材料は曲がったり折りたたまれたりして角を回り、3軸接続を提供し、個別の部品がありません。電子部品や機能要素を製品内の最適な位置に配置し、柔軟な回路を曲げたり、折りたたんだり、形成して接続を行うことができます。ここで想像力が試されます！ 必要なスペースと重量の削減： フレキシブル回路は、かさばるワイヤーやはんだ接続を排除でき、コンポーネントと構造によっては、重量とスペースを最大60%削減でき、パッケージサイズを大幅に縮小します。 フレックス素材は、従来の硬質ボードソリューションよりも低いプロファイルを提供します。 生体適合性： ポリイミド材料は生体適合性に優れた選択肢であり、その理由で医療用途やウェアラブル用途に定期的に使用されています。 先進技術により、銅導体を金導体に置き換えることで、完全に生体適合性のあるオプションを提供できます。 組み立てコストの削減： かさばるワイヤーやケーブルを置き換えることで、配線を削減または排除します。 これにより、組み立て労働コストだけでなく、ワイヤーのコスト、複数の購入注文の生成コスト、受領と検査、およびキッティングのコストも削減されます。 動的なフレキシングを容易にする： 適切に設計されたフレキシブル回路は、何百万回ものフレックスに耐えることができます。ディスクドライブは、数千万～数億回のフレックスサイクルがある一般的な例です。 もう一つの良い例は、私たちのラップトップのヒンジです。 これらのフレックスは、コンピューターの寿命を通じて数万回のフレックスに耐えることができます。
2023年の貴社のプロジェクトに最適なPCB設計者を雇うには 2023年の貴社のプロジェクトに最適なPCB設計者を雇う方法 貴社で初めて設計エンジニアを雇うとき検討すべきことについて学びましょう。