PCB回路図設計におけるよくある間違い

スリバーを避ける

スリヴァーとは、PCBの機能に非常に有害な銅やソルダーマスクの小片のことです。短絡を引き起こしたり、銅の腐食を引き起こしたりします。これは回路基板の寿命を縮めます。幸いなことに、これらを避ける方法はいくつかあります。1つ目は、最小の断面幅でPCBを設計することです。こうすることで、メーカーはDFMチェックで潜在的なスリバーを確実に検出できるようになります。

スリバーを避けるもう一つの方法は、PCBをできるだけ深く、狭く設計することである。こうすることで、製造工程でスリバーが発生する可能性を減らすことができます。DFM中にスリバーが検出されない場合、故障の原因となり、スクラップや再加工が必要となります。最小幅でPCBを設計することは、この問題を回避し、PCBが可能な限り正確であることを保証するのに役立ちます。

不良サーマルを避ける

正しいサーマルを使用することは、PCB回路図設計プロセスの重要なステップです。誤ったサーマルはPCBを損傷し、過度の熱リフローを引き起こす可能性があります。これは、あなたが望むものではありませんが、全体的なPCB性能を損なう可能性があります。また、熱伝導率が悪いと、PCBの耐久性も低下します。

設計プロセスにおいて、熱は見過ごされがちです。これは、超小型フリップチップ・パッケージのPCBでは特に当てはまります。誤ったサーマルパッドが回路を損傷したり、シグナルインテグリティを損なったりする可能性があります。この問題を避けるために、回路図設計プロセスはできるだけ単純であるべきです。

サーマルは、あらゆる回路の適切な動作にとって重要である。サーマルに欠陥があると、製造工程で問題が発生する可能性があります。設計チームには、設計上のエラーを検出して修正するための適切なツールと人員を用意することが不可欠です。電磁干渉や互換性の問題も懸念事項です。

インピーダンス不整合

インピーダンスの不一致は、PCB を設計する際に考慮すべき重要な要素である。トレースのインピーダンスは、その長さ、幅、銅の厚さによって決まります。こ れ ら の 要 素 は 設 計 者 に よ っ て 制 御 さ れ る も の で あ り 、 信号がトレースを伝搬する際に電圧に大きな変化をもたらす可能性があります。その結果、信号の完全性に影響を与える可能性があります。

信号の電力を最大限に伝達するには、良好なインピー ダンスのマッチングが必要です。高周波信号をトレースする場合、トレースのインピーダンスはPCBの形状によって変化します。これは、特に信号が高周波で転送される場合、信号の著しい劣化につながる可能性があります。

オペアンプユニットの配置

PCB回路図上のオペアンプ・ユニットの配置は、しばしば任意の作業となる。例えば、ユニットAを入力に配置し、ユニットDを出力に配置するといった具合だ。しかし、これは必ずしも最善の方法とは言えない。場合によっては、間違った配置によって回路基板が正しく機能しないこともある。このような場合、PCB設計者はオペアンプチップの機能を再定義する必要がある。

トランシーバーとアンテナ間のインピーダンス不整合

無線トランスミッターやレシーバーを設計する場合、信号のパワーを最大限に伝達するために、アンテナとトランシーバーのインピーダンスを一致させることが重要です。これを怠ると、アンテナの給電線に沿って信号が損失することがあります。インピーダンスはPCBトレース抵抗と同じではなく、一致しない設計は信号品質を低下させます。

信号の周波数にもよるが、アンテナとトランシーバー間のインピーダンス整合がとれていない基板では反射が起こる。この反射は、エネルギーの一部をドライバに送りますが、残りのエネルギーはそのまま続きます。これは、特に高速設計において、シグナルインテグリティの重大な問題である。したがって、設計者はPCB回路図上のインピーダンス不整合に細心の注意を払わなければならない。シグナル・インテグリティに影響を与えるだけでなく、インピーダンスの不整合は電磁干渉や局地的な放射を引き起こす可能性があります。これらの信号はPCB内の敏感な部品に影響を与える可能性があります。