What Is The Function And Principle Of PCB Via Hole?

What Is The Function And Principle Of PCB Via Hole?

A PCB via hole is an open hole, drilled through a PCB. The wall of the hole is coated with a plating solution, which allows electrical signals to flow through the hole. When drilling a via hole, it is important to follow fabricator rules to ensure the correct diameter and aspect ratio. The minimum distance between adjacent vias must also be observed.

Through-hole vias

PCB through-hole vias are commonly used for signal transitions on circuit boards. There are various types of vias, including blind vias, buried vias, and microvias. Each type of via requires a certain procedure during placement. These vias are placed during the routing stage of the design process and can either be manually placed or automatically placed using EDA software. By following PCB via design rules, a circuit board can be manufactured to the exact specifications it needs.

The principle and function of PCB through-hole vias is to route the signal away from the pad. This is usually done with the use of a solder mask. This will prevent solder paste from wicking into the via, which can result in connection failures. However, if a via is positioned inside a pad drilling hole, the soldermask cannot be used on the via, which creates a reliability problem during assembly.

Buried vias

Buried vias are used to increase the circuitry on a PCB without increasing the board’s size or weight. They are fabricated using a different process from a standard double-sided PCB. Unlike other types of buried vias, they do not affect surface mount components or trace.

Buried vias are often used for design reasons, including meeting component density requirements. They also reduce board size, but the process also requires more precision checks and steps in the manufacturing process. Buried vias are also cheaper to produce, but you should use a reputable electronic contract manufacturing partner for the project.

Microvias

Microvias are holes with a small diameter that are plated. They are used to increase wiring density while reducing the number of layers on the circuit board. Microvias also reduce the need for through-hole vias and allow for a smaller overall pad size. They are also one of the most cost-effective methods for increasing wiring density. This article focuses on the benefits of microvias and how they can help you make your design work better.

Microvias are used to reduce the number of holes on a printed circuit board. They can be as small as 15 um in diameter. This technique requires more time and effort but has significant advantages. Microvias also offer better signal integrity because they have shorter connection paths with less parasitic inductance.

Anilinear ring

The PCB via hole is a hole drilled through all layers of the PCB and plated with copper for electrical connection. This hole has a cylindrical shape and a thin diameter. Its diameter and strength depend on the diameter of the copper pad surrounding it.

PCB vias can be made of different materials. The materials used in vias are often made from various metals. Vias are typically made of copper or epoxy. Using via-in-pads minimizes PCB space, resulting in smaller boards. However, this practice can be troublesome because soldering may fill up the via holes. This is why it is recommended to use via-in-pads as little as possible.

Reliability

When designing a PCB, it is important to consider how reliable the PCB via hole is. If it fails to operate reliably, it can lead to reliability issues. Reliability issues may also result from solder leakage into the via. This webinar will help you understand why reliability of PCB via holes is important, and offer some solutions.

A PCB via hole’s reliability depends on its size. There are two basic types of via holes: blind vias and buried vias. Both are important for signal integrity, as they reduce noise and EMI, and help prevent cracking and delamination. In general, the size of a PCB via hole should be six to 150 micrometers.

Benefits

PCB via holes are an excellent way to ensure the reliability of your circuit boards. They allow the PCB to be plated without air or other liquids getting trapped inside. By using this technique, you can increase the reliability of your circuit boards and improve assembly yields. This process is also very effective in helping you minimize the risk of voids.

PCB via hole technology is a popular method of signal transfer. This technique places copper pads directly on the via, rather than routing a signal trace away from the component’s copper surface. This process also reduces the amount of space needed for trace routing. This method is most commonly used with BGA components with pitches of 0.5mm and smaller. Using this technology reduces the length of signal paths and reduces both capacitance and parasitic inductance.

FFC配線とFPC配線の違いを理解する

FFC配線とFPC配線の違いを理解する

If you’re thinking of replacing or upgrading your wiring, you should know the difference between FPC and FFC cables. The former is thicker and has two layers of wire sandwiching the insulation point. The latter is thinner and has a single conductor layer, saving space. Both types are available in a variety of sizes and shapes. In fact, FPCs are available in as small as 0.15mm.

FPC

The first thing that you need to know is that there are two types of flexible printed circuits. They differ from each other in several ways. First, a single-layer circuit has only one conductor layer while a multilayer circuit has multiple layers. Single-layer circuits are generally cheaper to produce than double-sided circuits.

Another major difference between FFC and FPC is the thickness of the cables. The former is much thinner than FFC and is generally between 0.5 and 0.8mm. The latter is typically between 1.5 and 2.54mm thick. While they are both flexible, they are not as versatile as flexible flat cables.

While the two kinds of flexible cables are similar, FFC is more versatile and often requires less space. It also offers better EMI/RFI suppression and eliminates wire coupling problems.

IDC

One of the most important factors in IDC wiring is the type of connector used. There are a few different types available. The first type is the traditional two-piece IDC connector. This design is used in many applications and has many advantages. For example, it can save space, reduce bill of materials and simplify assembly. It also eliminates the need to use a complementary mating connector.

The second type is the flat flex cable. This cable is very thin and can be used in many applications. For example, it is commonly used in laptops and keypad cables. It is also used in printers to connect to the printhead. While the two types are similar, there are a few major differences.

IDT

If you’re planning to install new wiring in your PC, it’s essential to understand the difference between FFC and FPC wiring. While both types of cables are conductive, FFC wiring has advantages over FPC in a few ways. First, FPC cables are generally thinner. They range in thickness from 0.15mm to 0.2mm. They’re also relatively inexpensive, and they’re easy to install. However, one disadvantage is that connecting FPCs to FFCs can be complicated.

Another major difference between FFC and FPC wiring is their pitch. While FFC cables have straight through conductors, FPCs can have bent or angle conductors. As such, FPCs are better suited for board-to-board interconnect.

Typical applications

Typically, FFC and FPC are used in the same applications, such as antennas, LCD televisions, cameras, laptops, printers, and aviation. These two types of flexible wires have some differences, however. For example, flexible printed circuits are made of FCCL (Flexible Copper Clad Laminate), while flexible flat cables are made of polyethylene terephthalate (PET), copper wires, and a polyethylene terephthalate coating.

Typically, FFCs are used for straight-through wiring, while FPCs have bends, angles, and other designs. While FFCs are the preferred choice for data cables, FPCs are more flexible and can be used in more applications.

SMTフットプリントの最大の問題点とは?

SMTフットプリントの最大の問題点とは?

SMTフットプリントは、マイクロコントローラーの実装に広く使用されている。しかし、SMTにはいくつかの問題があります。以下に一般的なものを挙げる:はんだ不足、熱の不均衡、部品の配置ミスなどです。これらの問題は、部品名、ライブラリ名、フットプリントの誤りによっても発生します。

部品の配置ミス

部品が表面実装フットプリントに配置されずに落下した場合、その結果、不良PCBが発生する可能性がある。この場合、すべての部品が上から見えるように設計を修正する必要があります。このような場合、リフロー工程が始まる前にAOIを使用して不具合を検出することができます。

SMT部品の配置を誤ると、性能の低下や基板の故障につながることさえあります。このような問題を避けるためには、回路図に従って部品を配置することが非常に重要です。また、アナログとデジタルの部品を分離し、基準プレーンの信号リターンパスを明確にすることも重要です。

熱の不均衡

SMT フットプリントは、回路内テストポイントに適切な量のはんだが届かないため、問題となることがあります。これは、特にウェーブはんだ付け可能なコンポーネントの場合、はんだ接合不良につながる可能性があります。しかし、この問題はPCBフットプリントを適切に作成することで回避できます。そのためには、部品のパッドをはんだペーストを含むのに十分な大きさに作成することを忘れないことが重要です。パッドが小さすぎると、はんだが他のパッドに流れすぎてブリッジが発生することがあります。この現象は、パッドやソルダーペーストのマスクが不適切に作成されている場合に起こります。また、部品を近づけすぎた場合にも起こります。

smtフットプリントのもう一つの問題は、フットプリントの両側の銅の量が不均等であることです。これは部品の配置ミスや熱の不均衡につながります。この問題を避けるために、PCBはバランスの取れた銅分布を持つべきです。また、デルタTを減らすために適切なリフロー・プロファイルを持つことも重要です。これにより、PCBの表面仕上げも改善されます。部品内に湿気がこもることも、熱の不均衡につながります。したがって、PCBは湿度キャビネットに保管するか、使用前にプリベークする必要があります。

はんだ不足

SMTフットプリントの問題は、はんだ付けプロセス中に間違った場所に流れ込む余分なはんだが原因で発生します。これはショートや電気的問題の原因となります。また、はんだがくすんで見えます。余分なはんだは、パッドやトレースが小さすぎたり薄すぎたりする不適切な設計によっても発生します。

インサーキットテストポイントに近すぎるSMT部品は、テストプローブが接触するのを妨害することがよくあります。SMT部品でよくあるもう一つの問題は、大きな部品が小さな部品の前に配置され、影ができることです。設計者は、この問題を避けるために、小さな部品を大きな部品の前に配置する必要があります。

はんだが不十分だと、接合部の強度が低下したり、接合部が弱くなったりします。また、濡れ性が不十分な場合、被接合物に金属酸化物層が生じることがあります。接合部の強度を確保するためには、はんだペーストをパッドとピンの両方に適切に塗布する必要があります。

パッドとピンの不一致

SMTフットプリントのパッドとピンの不一致の問題は、はんだ不足につながる可能性があります。この問題は、回路基板がメーカーからリジェクトされる原因となります。これを避けるにはいくつかの方法があります。まず、常に正しいフットプリント・ライブラリを使用してください。これは、部品パッドの適切なサイズを選択するのに役立ちます。次に、パッドエッジとシルクスクリーン間の距離が同じでなければならないことに留意してください。

第二に、不適切にマッチングされたパッドは、インピーダンスの不整合を引き起こす可能性が高い。この問題は、基板対基板コネクタ、ACカップリングコンデンサ、ケーブル対基板コネクタなど、多くの場所で発生する可能性がある。

PCBにおけるソルダーマスクとペーストマスクの違いと役割

PCBにおけるソルダーマスクとペーストマスクの違いと役割

プリント基板(PCB)

PCB上のソルダーマスクとペーストマスクの厚さは、回路基板の電気的特性を決定する重要な要素です。また、PCBアセンブリの安全性と実行可能性を決定することができます。推奨される厚さは8~15μmです。

Cadence Allegro PCB Editor では、ペーストマスクとソルダーマスクのレイヤ構成を制御できます。また、各レイヤーの幅や材質も定義できます。これは、製造のためのレイヤスタックアップを計画するのに役立ちます。このツールには、レイヤスタックアップ戦略に関する情報が記載されたE-Bookも含まれています。

ソルダーマスクのカラーバリエーションは幅広い。緑色のほか、青色や白色もあります。設計者の中には、基板をより識別しやすくするため、または試作品と完成品を区別するために、異なる色のソルダーマスクを使用することを好む人もいます。しかし、ソルダーマスクの使用はPCB製造において様々な問題を引き起こす可能性がある。適切に使用しないと、基板の品質が低下したり、寿命が短くなったりします。

ソルダーペーストマスクは均一に塗布すること。ペーストマスクの厚さは、0.2~4ミルの許容範囲内でなければなりません。このルールは、はんだペーストを均一かつ完全に塗布するために重要です。はんだペーストと銅線の間のクリアランスも重要です。このルールは一般的なCADソフトウェアで利用可能であり、高品質のPCBソルダーマスクを製造するために不可欠なルールです。

ソルダーレジストまたはペーストマスクは、PCBの表面にある薄い材料の層で、はんだが銅トレースに漏れるのを防ぎます。マスクはまた、酸化によるPCBへのダメージを防ぎます。さらに、化学物質への暴露による損傷を防ぐことで、腐食を防ぎます。

クリティカルなアプリケーションには最高レベルのパフォーマンスが要求される。これらのボードは、サービスが中断しないように設計されている必要があります。これらは通常、高性能な商業用または工業用製品です。しかし、ライフクリティカルである必要はありません。例えば、装置が継続的に機能する必要がある場合、PCBペーストマスクが両方とも再利用可能であることを保証する必要があります。

ソルダーマスクはスキージまたは真空ラミネーションプロセスで塗布することができます。大規模生産の場合は、ステンシルを使用することができます。ステンシルは通常、ペーストマスクと同じデータでレーザー加工されます。さらに、ステンシルは高精度と耐久性を確保するために、さまざまな材料で処理されます。

PCBペーストマスクとソルダーマスクは、基本的にプリント回路基板自体の一部です。ペーストマスクは、実際のPCBパッドよりも小さいステンシル層です。はんだペーストマスクには、はんだ接合部に対応する穴が開いています。

ソルダーマスクは様々なプロセスで作られる。ソルダーマスクはドライフィルムとして塗布する方法と、薄い不透明なフィルムとして塗布する方法がある。どちらのマスクも塗布工程は似ていますが、それぞれの方法で完成品を作る方法が異なります。LPSMと呼ばれる最初の方法は、写真フィルムを使用してソルダー・マスクを露出させます。この工程でフィルムを硬化させ、気泡を除去する。

プリント基板試作プロセス

プリント基板試作プロセス

プリント基板(PCB)プロトタイピングプロセスは、PCBデザインの作成から始まる一連のステップを含みます。これらのステップには、必要なスルーホールを生成し、超硬ドリルビットまたはNCドリルマシンを使用して穴を作成することが含まれます。スルーホールが形成されると、銅の薄い層が化学的にスルーホールに蒸着されます。この銅の層は、電解銅めっきによって厚くなります。

ガーバーファイル

ガーバー・ファイルは、部品の詳細が記述されたファイルである。これらのファイルは、デバッグ・プロセスやプリント回路基板の作成によく使用されます。ガーバーファイルに正しい情報が含まれていることを確認するために、FreeDFMのようなツールを使用して、ファイルにエラーがないことをチェックする必要があります。また、ガーバー・ファイルに含まれていない追加情報を含める必要がある場合は、プレーン・テキスト・ファイルを提出することをお勧めします。また、PCB 製造業者が PCB を製造するために必要とする正しいマッピングファイルとマッチングファイルも提出する必要があります。

PCBガーバーファイルを作成するために、PCBデザイナーソフトウェアを含むいくつかのソフトウェアアプリケーションを使用することができます。また、経験豊富なPCB製造業者にガーバーファイルを作成してもらうこともできます。

シルクスクリーン

伝統的に、シルクスクリーンプリント回路基板のプロトタイピングプロセスは、回路基板上のマーキングを適用するためのステンシルに依存していました。これらのステンシルは、車のナンバープレートをスプレー塗装する際に使用されるものに似ています。しかし、PCBの開発は当時より進歩し、シルクスクリーン印刷の方法も改善されました。シルクスクリーン印刷では、エポキシインクをステンシルに押し込んで、希望のテキストや画像を作成します。その後、インクをラミネートに焼き付ける。しかし、この方法には欠点があり、高解像度の印刷には適していません。

シルクスクリーンが完成したら、製作者はシルクスクリーンの情報を使って転写スクリーンを作り、PCBに情報を転写します。あるいは、転写スクリーンを使わずにプリント基板に直接印刷する、より現代的な方法を選択することもできます。

リフロー炉

リフロー炉とは、赤外線を利用してはんだペーストを溶かし、プリント回路基板の部品を組み立てる炉の一種です。このタイプのオーブンにはいくつかの利点がある。プロセス速度は調整可能で、各ゾーンの温度は独立して制御できます。プリント基板は、制御された速度でコンベアによってオーブンに供給される。技術者は、プリント基板のニーズに応じて、速度、温度、時間プロファイルを調整します。

リフローはんだ付けプロセスの最初のステップは、部品の表面実装パッドにはんだペーストを塗布することです。はんだペーストは、部品がはんだ付けされる間、部品を所定の位置に保持します。はんだペーストにはさまざまな種類があります。ニーズに合ったタイプを選ぶことが重要な決断となります。

リフロー

リフロープロセスは、プリント回路基板のプロトタイピングで使用される一般的な技術である。はんだペーストを使って基板上のさまざまな部品をつなぎ合わせる。部品がはんだ付けされると、電気的に接続されます。プロセスは、はんだペーストから揮発性溶剤を除去する温度プロファイルに従って、ユニットを予熱することから始まります。

高品質のはんだ接合には温度が重要です。リフロー工程は適切な時間内に完了しなければなりません。熱量が不足すると接合部が不完全になり、逆に熱量が過剰になると回路基板部品が損傷します。一般的に、リフロー時間は30秒から60秒です。ただし、リフロー時間が長すぎると、はんだが融点に達せず、接合部がもろくなることがあります。

4面プリント基板用リフロー炉

四面プリント基板(PCB)試作用リフロー炉は、リフローはんだ付け工程で使用される炉です。一連の重要な工程を含み、高品質の材料を使用します。より大規模な生産には、ウェーブはんだ付けがよく使用されます。ウェーブはんだ付けには、特定のプリント基板サイズとアライメントが必要です。個々のはんだ付けは、ホット・エアー・ペンシルで行うこともできる。

リフロー炉には、いくつかの明確な加熱ゾーンがある。ゾーンは1つまたは複数あり、回路基板が各ゾーンを通過する際の温度に対応するようプログラムされている。これらのゾーンはSMTプログラムで設定され、通常、セットポイント、温度、ベルト速度のシーケンスである。これらのプログラムは、リフロープロセス全体を通して完全な透明性と一貫性を提供します。

 

フレックスリジッドプリント基板の製造フローと長所・短所

フレックスリジッドプリント基板の製造フローと長所・短所

フレックスリジッドPCBの製造フローは、従来のリジッドPCBに比べて非常に複雑で、多くの課題があります。特に、フレックス回路の屈曲線は配線を困難にし、屈曲線上に配置された部品は機械的ストレスを受ける。これを軽減するために、スルーホールのプレーティングがしばしば使用され、パッドを固定するためにカバーレイが追加されることもあります。

ブラインド・ビア

フレックスリジッドPCBは、医療機器、画像機器、携帯型モニター、軍用機器などによく使用される。1個あたりのコストが低く、柔軟性があり、温度変化にも耐えることができる。これらの基板は、無線通信システムやレーダー機器にも使用されています。また、ノイズや振動の試験システムにも使用されています。

リジッド・フレックスPCBの製造フローは、基板の設計とレイアウトから始まる。レイアウトは電気的導通をチェックしなければならない。フレックスエリアは、弱点やたわみがなく、曲げに耐えられるように設計されなければならない。この工程で、トレースは曲げ線に垂直に配線される。可能であれば、ダミー・トレースを追加して屈曲部を強化する。

高温

リジッドフレックスPCBは、フレックス基板に粘着テープでPCBを接着したものである。この粘着テープは高温材料で作られている。これらの材料は高温に耐え、放射線、ラマン散乱、赤外線による悪影響に耐えることができる。

リジッドフレックスPCBは通常、基板にPIフィルムとPETフィルムを組み合わせて使用する。ガラス繊維コアも一般的ですが、一般的に厚くなります。

化学物質

リジッドフレックスPCBにはさまざまな用途があり、小型の民生用電子機器から高度な軍事/防衛システムまで、あらゆるものの重要な部品となっています。非常に汎用性が高く、高温や絶え間ない動きが存在するアプリケーションに最適です。非常に柔軟であることに加え、これらの基板は耐薬品性、耐溶剤性にも優れています。

銅は最も一般的な導体材料として使用され、広く入手可能である。また、電気的特性や加工性にも優れている。銅箔は圧延されたものと電解めっきされたものがある。銅箔は、接着性を向上させ、酸化から保護するために表面処理が施されることが多い。

振動

リジッドフレックスPCBの製造工程は長く、リジッドPCBよりも多くの材料と人手を必要とする。このタイプの回路基板は通常、医療機器、無線コントローラー、薬物送達システムで使用される。また、航空宇宙産業では、モーション・センシングシステム、無線通信システム、環境試験室などにも使用されている。

このタイプのPCBは、従来のリジッド基板よりも信頼性が高い。高振動環境に耐え、小さなプロファイルに折り畳むことができます。さらに、狭いスペースにも設置しやすく、高密度アプリケーションに最適です。

ショック

このタイプの回路基板は、従来のリジッドPCBよりも複雑であり、設計上のさまざまな課題があります。例えば、フレックス回路の曲げ線は配線に影響を及ぼし、その上に配置される部品は機械的なストレスをもたらす可能性があります。幸いなことに、スルーホールプレーティングと追加カバーレイは、この問題を軽減するのに役立ちます。

リジッド・フレックスPCBのもう一つの利点は、既存のデバイスと互換性があることだ。回路にダメージを与えることなく、曲げたり折ったりすることができる。さらに、信頼性も高い。このタイプの回路基板は、信頼性の高いアプリケーションに最適です。

コスト

リジッド・フレックスPCBのコストは、使用するフレックス・ボードのタイプや層数など、いくつかの要因に左右される。また、コストは基板の開発メーカーや製造業者によっても異なります。一部のPCBメーカーは非常に高い価格を請求しますが、それは彼らが提供する並外れた品質と細部へのこだわりによって正当化されます。

フレックスPCBは、より厳しい要件を満たす必要があるため、ますます複雑になっています。例えば、REACH指令、EMC要件、新規格はすべて、使用されるコンポーネントの専門的なテストを必要とします。これらのテストに伴う追加コストは、フレキシブルPCBのコストに直接影響します。

PCBソルダーマスクの種類 - PCB用ソルダーマスクの4つのタイプ

PCBソルダーマスクの種類 - PCB用ソルダーマスクの4つのタイプ

ーソルダーマスクをーソルダーマスクのーソルダーマスクーソルダーマスクーソルダーマスクーソルダーマスクーソルダーマスクこれらの仕様には、製品の硬度、保存可能期間、および可燃性が指定されています。生体の生育の生育の生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生育生。ーソルダーマスクのーソルダーマスクのーソルダーマスクーソルダーマスクーソルダーマスクーソルダーマスクーソルダーマスク

LPIソルダーマスク

ー かつてーかつー昔はーPCBメーカーはーではーPCBメーカーはーメー カーがーではー(ーーどちらをーかをーしかし今日では、顧客はそれぞれの仕上げの利点を比較検討できるようになりました。ー2ータイプのータイプのーソルダーマスクのー性能にーほとんどないもののー。

これら2種類のソルダーマスクの主な違いは、その適用プロセスである。生ハメ半田は生ハメ半田マスクは生ハメ半田マスクは生ハメ半田マスクは生ハメ半田マスクは生ハメ半田マスクは生ハメ半田マスクの生ハメ半田マスクはんだ付け工程の後、ドライフィルムのフォトイメージャブルはんだマスクは片側からはがされ、残りの材料はPCBにマスク側を下にして貼り付けられます。銅箔を銅箔の銅箔の銅箔の銅箔は銅箔の銅箔の銅箔の銅箔は銅箔の銅箔の銅箔の銅箔の銅箔の銅箔の銅箔の銅箔の

LPIソルダーマスクはPCBにシルクスクリーンまたはスプレーコーティングすることができます。これらのソルダーマスクは、無電解ニッケル、無電解金、または熱風はんだレベリング表面仕上げと組み合わせて使用されることが最もよくあります。適切な塗布のためには、PCBを洗浄して汚染物質を取り除き、ソルダーマスクを完全に硬化させる必要があります。

エポキシはんだマスク

エポキシはんだマスクには主に2つのタイプがある。ひとつは液状エポキシをPCB基板にシルクスクリーン印刷するタイプ。このソルダーマスク印刷方法は、最も安価で、最も一般的です。インクブロックのパターンをサポートするために織物メッシュが使用されます。エポキシ液は熱硬化で固まる。その後、染料がエポキシに混合され、硬化して希望の色になる。

ソルダーマスクの厚さは、回路基板上のトレースの位置によって異なります。銅トレースのエッジ付近では厚みが薄くなります。厚さは、これらのトレース全体で少なくとも0.5ミルである必要があり、0.3ミルまで薄くすることができます。さらに、ソルダーマスクをPCBにスプレーして厚さを均一にすることもできる。

ソルダーマスクにはさまざまな色がある。最も一般的な色は緑ですが、その他にも黒、白、オレンジ、赤などがあります。用途に応じて、プロジェクトに最適な色を選ぶことができます。

透明ソルダーマスク

PCB製造用の透明ソルダーマスクにはいくつかの種類がある。これらは銅トレースを酸化から保護するために使用されます。また、はんだパッド間のはんだブリッジの形成も防ぎます。完全な透明性は得られませんが、設計目標を達成するためには効果的です。

しかし、選択するソルダーマスクのタイプは、基板の寸法、表面レイアウト、部品、導体など、いくつかの要因によって異なります。また、最終的な用途も考慮する必要があります。また、特に規制業界で作業している場合は、満たす必要のある業界標準があるかもしれません。一般的に言って、PCB製造では液状のフォトイメージャブルマスクが最も一般的で信頼性の高いオプションです。

一般的な色に加え、ユニークなソルダーマスクもあります。たとえば、デザイナーやニッチな電子機器メーカーにとって有用な、より希少でカラフルなマスクがあります。使用するソルダーマスクのタイプはPCBの性能に影響するため、プロジェクトのニーズに基づいて適切なタイプを選択することが重要です。

グラファイトはんだマスク

ソルダーマスクの色によって粘度が異なるため、PCBに使用する場合はその違いを知っておくことが重要です。緑色のソルダーマスクは粘度が最も低く、黒色のソルダーマスクは粘度が最も高い。緑のマスクは柔軟性が高く、部品密度の高いPCBに適用しやすくなります。

これらのソルダーマスクはPCBとその表面仕上げを保護します。特に、高性能で中断のないサービスを必要とする機器に有用です。また、長寿命が要求される用途にも適しています。これらのソルダーマスクは、耐熱テープを使用した手作業によるマスキングに代わる、時間の節約になる代替手段です。

ソルダーマスクのもう一つのタイプは、ドライフィルムのフォトイメージャブル・ソルダーマスクです。このタイプのソルダーマスクは、フィルム上に画像を作成し、それをPCBの銅パッドにはんだ付けします。プロセスはLPIと似ているが、ドライフィルムソルダーマスクはシート状に塗布される。この工程により、不要なソルダーマスクがPCBに密着し、その下にある気泡が取り除かれる。その後、作業員が溶剤でフィルムを除去し、残ったソルダーマスクを熱硬化させる。

品質を維持しながらPCBアセンブリコストを削減する方法

品質を維持しながらPCBアセンブリコストを削減する方法

PCBアセンブリのコスト削減をお考えなら、いくつかの戦略があります。これには、ビジネス規模に合わせたメーカーの選択、ニーズを満たせるPCBアセンブラーの選択、リードタイムの計算などが含まれます。これらのステップを踏むことで、品質に妥協することなく、PCBアセンブリ全体のコストを削減することができます。

プリント基板組立コストを削減する設計戦略

PCBアセンブリのコストを削減するには、エラーを最小限に抑え、効率を高める設計戦略を使用します。多くの場合、これらの戦略には、コンポーネントを識別するためにフィデューシャルマーカーを使用することが含まれます。さらに、このような戦略により、コンポーネント全体の数を減らし、アセンブリの工数を削減することができます。

例えば、カスタム形状の代わりに一般的な形状を使用することで、より効率的にPCBを設計することができます。こうすることで、組立チームはより多くの標準部品を使用することができ、コストを削減することができます。また、ライフサイクルの終わりに近い高価な部品の使用も避けるべきです。より手頃な部品を使用することで、PCB1枚あたりのコストを削減することができます。

プリント基板を設計する際には、部品と工程のコストを考慮する。多くの場合、高価な部品は設計にとって過剰です。あなたの仕様を満たし、より安価な代替部品を探しましょう。同様に、数量に対して最低価格を提供するPCBメーカーを選びましょう。これらの戦略は、品質を犠牲にすることなくPCBアセンブリコストを削減するのに役立ちます。

ビジネスに合わせて拡張できるメーカーの選択

PCBの組み立てにはコストがかかりますが、ビジネスに合わせて規模を拡大し、ニーズに応えられるメーカーを選ぶことで、製造コストを削減することは可能です。複数の部品供給元を持つメーカーを選ぶと、コスト面で有利になります。PCBのサイズも重要な考慮事項のひとつで、小さければ小さいほど高価になります。さらに、PCBのコストは個々の部品点数にも左右されます。アセンブリに使用される独自の部品が多ければ多いほど、価格は下がります。

PCBの組み立てに使用される技術は、メーカーによって異なる。例えば、表面実装技術(SMT)はスルーホール技術よりもコスト効率が高く、効率的です。しかし、どちらの技術にも長所と短所があります。

PCBアセンブラーの選択

ー製造技術におけるー競争がー競争がー競争がー激化するー設計者はーーそのーそのーーそのーーーーーーーーーーPCBアセンブリは、ハードウェアエンジニアリングの重要なコンポーネントであり、全体的なコストに大きな影響を与えます。ーPCBアセンブリーはーPCBアセンブリー業者とーPCBアセンブリー業者とーPCBアセンブリー業者ー

PCBアセンブラーを選ぶ際には、顧客と長期的な関係を築いているところを探すべきです。そうすることで、彼らの仕事の質を確かめることができる。さらに、SMT部品を配置するためのロボットなど、組み立てプロセスを実行するための適切な設備を持っている必要があります。

PCBアセンブリのコストは、PCBに使用される電子部品の種類にも影響される。部品によって必要なパッケージの種類は異なり、より多くの工数を必要とします。例えば、BGAパッケージは従来の部品よりも完成までに多くの時間と労力を必要とします。これは、BGAの電気ピンをX線で検査する必要があるためで、アセンブリ・コストが大幅に増加する可能性があります。

リードタイムの計算

リードタイムを計算する際の主な問題は、PCBアセンブラーによってその方法が異なることです。リードタイムを計算するには、注文の開始日と部品を受け取った日を決定する必要があります。一般的なルールは、リードタイムが長ければ長いほど、PCBアセンブリは安価になるということです。

リードタイムを計算することは、いくつかの理由から重要である。第一に、プロジェクトの完了にかかる時間を理解するのに役立つ。生産工程では、リードタイムとは、依頼から最終納品までにかかる時間を指します。例えば、2週間のリードタイムで製品を発注した場合、2週間後には在庫切れになってしまうリスクがあります。さらに、製造工程での遅延や不都合は、リードタイムに影響を与える。最終的には、顧客満足度にも影響する。

結局のところ、リードタイムを短縮することはビジネスの効率化にとって不可欠です。待ち時間を減らすだけでなく、全体的なコストも下げることができます。特に小さな商品の場合、誰だって待つのは好きではありません。

Altium Designer - 回路図からPCB設計までの基本的なガイドライン

Altium Designer - 回路図からPCB設計までの基本的なガイドライン

この Altium Designer チュートリアルでは、回路図を作成して PCB デザインにコンパイルする方法を学習します。また、空白の PCB レイアウトにコンポーネントをインポートし、配線要件を特定する方法を学びます。そして、PCB を製作するために次に何をすべきかを学びます。

Altium Designerでの回路図の作成

Altium Designerで回路図を作成するには、既存の回路図ファイルをインポートするか、新しい回路図を作成します。以前に回路基板を作成したことがある場合は、最初から作成する必要はありません。Altium Designer には設計再利用のためのガイドラインが含まれています。開始するには、ボードの回路図ウインドウを開きます。

Altium Designer には、プライマリのドキュメント編集環境とワークスペースのパネルの 2 つの環境があります。ツールの左側にドッキングするパネルもあれば、飛び出したり隠れたりするパネルもあります。回路図を移動するには、マウスの右ボタンをクリックしたまま、または Ctrl キーを押しながら画面をクリックします。ズームするには、上部メニューのオプションを使用します。

その後、回路図にコンポーネントをドラッグ&ドロップすることができます。また、エクスプローラウィンドウを使用してコンポーネントを表示、選択することもできます。また、回路図ウインドウをクリック&ドラッグしてコンポーネントを配置することもできます。マウスボタンを押したままコンポーネントをセットすることもできます。

PCBデザインにコンパイルする

回路図ができたら、Altium designerを使ってPCBデザインにコンパイルすることができます。Altium Designerにはいくつかの機能があり、コンポーネントのライブラリを作成することができます。次に、コンポーネントのフットプリントを設定し、それぞれの様々なオプションから選択することができます。ボードのサイズと密度に応じて、ノーマル(N)またはミディアム(M)フットプリントを選択できます。

PCB レイアウトを作成したら、回路図をプロジェクトに追加します。これにより、回路図と BOM が自動的にリンクされます。Altium Designer では、デザイン作成中に回路図データを自動的にコンパイルすることもできます。これを行うには、画面左ペインの library タブをクリックします。次の画面で、追加した部品が PCB レイアウトに正しく統合されているかを確認します。

空白の PCB レイアウトにコンポーネントをインポートする

Altium DesignerのブランクPCBAレイアウトにコンポーネントをインポートするのは、素早く簡単なプロセスです。コンポーネントをインポートした後、特定のレイヤをオンまたはオフにし、PCB に配置します。その後、部品間のトレースを配線します。

最初に、回路図 PCB レイアウトを作成する必要があります。そのためには、新しい回路図を追加するか、既存の回路図を追加します。次に、左画面でライブラリタブをクリックします。選択したコンポーネントが統合されているか確認できます。

コンポーネントをインポートした後、Altium Designer は回路図がデザインルールに適合しているかをチェックします。回路図のエラーは、完成した PCB の品質に影響を与える可能性があります。

Altium Designerでのルーティング要件

Altium Designer には、配線要求を管理するツールが組み込まれています。これらのツールは、回路図や PCB に新しいコンポーネントを追加する場合に便利です。しかし、自動配線する際に守るべきルールがあります。配線要求に使用する最初のツールは、ネットクラスです。一度設定すると、ネットクラスは自動的に適切な方法でコンポーネントを配線します。

Altium Designerには、PCBレイアウトがすべての信号規格に準拠していることを確認するためのルール駆動設計エンジンも搭載されています。また、ルールドリブンデザインエンジンは、レイアウトがデザインルールに従うことを確認するために、様々なデザイン要件と照らし合わせてチェックします。その結果、Altium Designer はデザインの品質を保証します。さらに、PCB 配線の成功は、インピーダンス目標とトレース密度の要件をサポートする正しいスタックアップから始まります。このステップでは、配線中に信号が失われないように、重要なネットに特定のインピーダンスプロファイルを設定できます。

プロセスのステップ

回路図を作成したら、Altium Designer でネットリストや部品表の形式でエクスポートできます。これらのファイルは PCB の製造に必要です。これらのファイルには、必要なすべての材料のリストを含む、基板を製造するために必要なすべての情報が含まれています。さらに、これらのドキュメントは各ステップの後に確認できます。

Altium Designer には、回路図コンポーネントを PCB レイアウトにインポートする回路図キャプチャツールもあります。このソフトウェアは、PcbDocファイルとブランクのプリント基板ドキュメントを生成します。

片面、両面、多層フレックスPCBの違いは?

片面、両面、多層フレックスPCBの違いは?

片面フレックス、両面フレックス、多層フレックスPCBの違いは何かと疑問に思うかもしれません。ここでは、これらについて知っておくべきことをいくつか説明します。まず、これらはより高価です。しかし、2層PCBに比べ、耐久性が高く、作業も簡単です。

2層PCBとの比較

PCBに関して言えば、2層フレックスPCBと4層フレックスPCBには多くの共通点と相違点があります。どちらのタイプのPCBも軽量でコスト効率に優れていますが、設計の複雑さが異なります。2つのPCBは表面積が異なりますが、プロトタイピングや開発には同等の性能を発揮します。さらに、どちらのタイプもPCB設計ソフトウェアや専門的な設計サービスの助けを借りて簡単に設計することができます。

フレックスPCBとリジッドPCBの主な違いの一つは素材です。フレックスPCB材料はリジッドPCB材料に比べて寸法安定性が低い。したがって、適切なフレックス材料を選択することが重要です。フレキシブルPCBを検討している場合、金属が役立ちます。金属を使って取り付け穴やエッジコネクタを補強することができ、コストを下げることができます。

両者のもう一つの違いは厚さである。2層フレックスPCBは厚みが薄く、太陽電池に最適です。低厚のフレックス基板は、コンピューターシステムや電力用途にも使用される。薄いフレックス基板は、RFIDシステムにも有用です。

より耐久性がある

両面フレックスPCBは2つの独立した導電層を持ち、その間にポリイミド絶縁層がある。通常、銅パッドとコネクターが装備され、導電層に加えてスティフナーや回路トレースを持つことができます。これらのPCBは非常に柔軟で軽量であり、片面PCBと比較して多くの利点があります。

片面フレキシブルプリント基板は、1層の導電性金属から作られている。両面フレキシブルPCBは、各面に導電性金属の層があり、単位面積当たりの配線密度が高くなります。両面バージョンは配線オプションも向上します。両面に実装された回路は、表面実装やスルーホール実装で電気的に接続できます。多層フレックスPCBは、2枚または3枚の両面FPCを貼り合わせたものです。絶縁層は通常、柔らかい材料で作られています。

多層PCBは片面PCBよりも頑丈に作られています。従来の基板よりも重量と熱に耐えることができます。また、多層にすることで、コネクタの高密度化や表面積の縮小が可能になります。また、様々な色で製造することができます。

仕事がしやすい

フレックスPCBは、三次元空間で曲げたり、折ったり、巻いたり、広げたりすることができる多用途で柔軟な回路基板です。その柔軟性により、高密度で高信頼性の製品に最適です。高い熱伝導性、シグナルインテグリティ、EMI耐性など、いくつかの利点があります。

フレックスPCBは層数が異なる。片面、両面、多層があります。また、フレキシブルPCBを製造するために使用される材料によって、耐熱性も異なります。フレキシブルPCBの耐熱性を決定するもう一つの要因は表面仕上げで、これは様々です。特定の用途に適した表面もあれば、そうでないものもあります。

片面PCBは一般的に多層PCBよりも柔軟性に欠けるが、それでも非常に手頃な価格である。両面PCBは、より柔軟で耐久性があり、一般的に、より高度なアプリケーションで使用されます。

より高価

片面フレックスPCBは単一の導電層のみで構成され、両面フレックスPCBよりも柔軟性があります。また、製造と設置が容易で、障害トレースに要する時間も短い。しかし、製造工程は他のフレックスPCBタイプよりも高価です。

片面PCBは一般的に高価ですが、両面および多層フレックスPCBはより手頃な価格です。両面PCBは、より複雑な回路設計に対応でき、最大2つの異なる回路設計を持つことができます。

両面PCBはまた、より多くの穴とビアがある。

片面PCBはFR4絶縁コア基板で構成され、底面に薄い銅コーティングが施されている。スルーホール部品は基板の部品面に取り付けられ、リード線は底面まで貫通して銅のトラックまたはパッドにはんだ付けされる。表面実装部品は、はんだ面に直接取り付けられ、導電性部品の配置が異なる。

また、片面FPCBは軽量でコンパクトであり、複数の構成でスタックされることが多い。また、ワイヤーハーネスやコネクターよりも柔軟性があります。形状を変えたり、ねじったりすることも可能です。FPCBの価格は、使用する材料や注文数量によって異なります。