受託製造におけるPCB設計の6つの間違い

受託製造業者のためにPCBを設計する場合、設計を正しく行うことが重要です。多くの場合、PCB設計者はXYデータとボードに必要なものしか見ていません。品質エンジニアは、生産前にすべての入力ファイルをクロスチェックする必要があります。

RFエンジニアは大電力基板に携わる

ハイパワー・ラジオ・フリークエン ジニアリング（HPRFE）は、オーディオ周波数帯域以上のコンポーネントを扱う電気工学の専門分野である。この分野は、無線や無線電信から始まり、現在ではコンピュータ工学、工業処理、いくつかの画像処理で使用されるまでに大きく発展しました。

RF PCBは、設計の必要性に応じて様々な材料で作られている。一般的な高周波基板材料には、FR-4とその派生品がある。しかし、PTFE、セラミック充填PTFE、ハイドロカーボンセラミックなどの特殊な低損失材料など、他のベース基板がより優れた電気的性能を提供することもあります。低損失材料はまた、RF PCBにとって重要な特徴である誘電率をより安定させます。

PCB設計者は、すべてがあるべき場所にあることを確認する

PCB設計が最適化されていないと、生産の遅れやコスト超過につながる可能性があります。また、PCB設計が不十分だと、レイアウトが変更され、意図したとおりに機能しない基板になる可能性があります。その結果、製品リコールや高額な手直しが発生することもあります。これらの理由から、PCB設計を徹底的に見直すことが重要です。

プリント回路基板は、あらゆる電子回路の重要な部品である。部品間の電気的接続を制御し、デバイスと外界とのインターフェイスになります。ほんのわずかな設計ミスでも、コストのかかる遅延や回路の故障につながります。最新の設計ツールは、プロセスをより正確で再現性のあるものにしましたが、それでもミスは起こりえます。

品質エンジニアは、生産に提出する前に入力ファイルをクロスチェックする。

品質エンジニア（QE）は、製品が高品質であることを保証するために様々な方法を用いる人々である。QEは、開発プロセスや生産に入る前など、生産のさまざまな段階で品質チェックを行います。最終的には、このプロセスによって、製品が会社や顧客の基準をすべて満たしていることが保証される。

通常、品質エンジニアは、工業工学または機械工学の学位を取得している。品質保証や管理の修士号を取得するエンジニアもいます。正式な教育に加えて、QEは通常、仕事の中で学びます。彼らは優れたチームプレーヤーであり、強力な問題解決能力を持っていなければなりません。

タイミング用TDR測定

時間領域反射率法（TDR）は、ネットワークのインピーダンスを経時的に測定するためのツールである。通常、高速パルスを発生させる装置を用いて行われる。その後、信号は伝送媒体を通り、反射して戻ってくる。その後、反射された信号が測定され、その振幅が計算される。その結果、時間の関数としてのインピーダンスのグラフが得られる。その結果、TDRは、ネットワークのインピーダンスと、時間の関数としての遅延に関する情報を提供する。

TDR測定の精度は、トレース中のノイズ量、パルス持続時間、および動作電圧に依存する。一般に、Vf が高いほど精度は高くなります。TDR測定が可能な限り正確であることを保証するには、トレースを両端からテストします。さらに、歪んだ波形を避けるために、出力のパルスレベルを変化させる必要があります。

メーカーとデザイナー間のコミュニケーション・リンク

PCB受託製造では、設計者と製造者のコミュニケーション・リンクが極めて重要である。これは、両者が設計と製造上の制約を承認する必要があるためです。PCBflowのようなソフトウェアプログラムを使用することで、設計者は製造者と設計と製造ルールを安全に共有することができます。これにより、シームレスなコラボレーションと迅速なハンドオフプロセスが可能になります。

PCB設計は、何千もの決定を伴う複雑なプロセスです。設計の単純なミスは、企業にとって莫大なコスト、エンジニアリング時間、製造時間を費やすことになります。このため、Nistecの設計者は、製造部門に提出する前に、各設計の内部テストを行います。PCB設計の各側面を製造可能かどうかチェックするのは、困難で時間のかかる作業です。

プリント基板の製造方法

PCBの製造を完了するには、CMとOEMとのコミュニケーションが重要です。2つのグループは、最終的な製造プロセスでのエラーを避けるために、同じ設計ファイルを使用する必要があります。プリント基板の製造に使用する材料も、最終的な購入者にとって費用対効果の高いものでなければなりません。OEMはプリント基板設計に使用する材料の種類に同意しなければなりませんが、CMはその材料が予算内であることを確認しなければなりません。

制御された深度掘削

制御された深さのドリルは、PCBボード上の銅層を接続するために使用されます。また、PCBシートのプレドリル加工にも使用できます。PCBボードの素材や厚みに適したドリルサイズを使用することが重要です。ドリルの適切な深さがわからない場合は、専門家にご相談ください。

制御された深さの穴あけは、ビアスタブによる信号の反射を低減するのに役立ちます。また、EMI/EMC放射も低減します。このプロセスは高周波プリント基板に最も効果的です。ただし、横方向のトレースを傷つけないようにするため、独自の穴あけ技術が必要です。

エッチング

PCBボードのエッチングは、塩化第二鉄を含むエッチング液にPCBを浸すだけの簡単な作業です。この溶液は基板上の銅と反応し、不要な銅を除去する。溶液を直接水につけないことと、処理後にPCBを適切に乾燥させることを忘れてはならない。

エッチングの工程では、必要な道具と材料を準備しておく必要がある。これらの材料が揃ったら、いよいよプロセスの開始です。以下のステップでは、PCBボードをエッチングするプロセスを説明します。必要な材料を以下に示します。それぞれの材料には、一定量の水が必要です。

まず、錫か鉛の薄い層を塗ってプリント基板を準備しなければならない。こうすることで、基板上の銅を損傷から守ることができる。次に、銅の回路トラックを傷つけることなく錫を除去する化学溶液が必要です。この後、次のステップに進むことができます。次に、銅がはんだ付けされていない部分にソルダーレジスト材を塗布する必要があります。こうすることで、はんだがトレースを作り、近くの部品をショートさせるのを防ぐことができます。

ラミネート加工

ラミネートPCBボードは、保護フィルムでプリント回路基板をカバーするプロセスです。PCBラミネートは、ハロゲンなどの有害元素にさらされる量を減らすことによって回路基板を保護することができます。これらの元素は人間や環境に有害です。PCBラミネートに特定の要件はありませんが、製品がハロゲンにさらされる可能性がある場合は、検討することをお勧めします。

ラミネーターには複数のプレートが搭載されている。ラミネーション工程では、プリント基板がプレートの間に置かれ、ピンと位置合わせされる。この工程は「ラミネーション」と呼ばれ、高温高圧下で行われます。ラミネーション工程では、回路基板内にボイドが形成されるのを防ぎ、構造的な完全性が失われるのを防ぐために真空が使用されます。

プリント基板のリバースエンジニアリング方法

To reverse engineer a Printed Circuit Board, you will first need to create a schematic diagram. This will enable you to identify weaknesses in a competitor’s PCB. In this article, we will also talk about the data acquisition process. If you have a PCB with a complex design, reverse engineering will require more focus and time.

Using a schematic diagram

When you need to reverse engineer a printed circuit board, you can use a schematic diagram. These drawings are very useful for describing how the components are connected and work together. They can also be used for generating supporting documents, like a PCB schematic diagram.

There are many different programs that can produce schematics from a layout. AutoTrace, for example, is an excellent program for this task. It works by converting a bitmap image into a vector graphic and can produce an accurate schematic quickly. However, more complex PCBs require a more extensive and detailed process, and many hours of work.

The next step in reverse engineering a printed circuit board is to find the specific components on the board. It is important to select the meaningful components and assign them to specific schematic pages. These components should have a large number of leads and a significant function. This process is based on a principle called Automatism, which assigns symbols that have close connections to one another. This principle is similar to the “child wants to be close to its mother” principle.

Using X-ray tomography

Using X-ray tomography, a form of imaging technology that uses X-rays to see the inside of an electronic device, can be a useful tool in reverse engineering. The technology can help you identify individual components, such as transistors. In addition, it can help you determine the components’ exact locations.

Traditionally, reverse engineering entails physical alterations to a printed circuit board in order to uncover its internal components. However, this process is highly error-prone, time-consuming, and can damage a product. In order to use X-ray tomography to reverse-engineer a printed circuit board, you need a machine that can acquire detailed images of the PCB.

Traditional computed tomography (CTM) is not suitable for examining PCBs. In order to capture a detailed image of a circuit board, it must be rotated 360 degrees while being exposed to x-rays. The amount of attenuation at each projection on the detector is then used to reconstruct the object. However, it’s important to understand that X-ray tomography isn’t a foolproof method, and the quality of the results depends on the X-ray exposure.

Using data acquisition

Using data acquisition to reverse engineer a PCB involves examining the PCB’s internal and external layers. This process can be used to create a new, identical PCB or improve an existing one. It is also useful for identifying competitive features. The process requires a sample PCB that is either bare or partially populated.

PCB reverse engineering is a technique used to analyze existing electronic products to reproduce them at a lower cost and with better features. The process can be performed with the help of software tools. In many cases, these programs can also produce documents and schematics of the PCB.

The process involves scanning a board and creating 3D CAD models of it. This data collection process creates a cloud of points, which may contain millions of XYZ and IJK co-ordinates. The data is captured from multiple views and locations, so each point will need to be aligned and positioned accurately in a single co-ordinate system. Then, the data must be transformed into a triangulated STL polygonal file.

Identifying weaknesses in a competitor’s PCB

If you’re trying to find a competitive edge over your competitor, one way to do so is to look at their work processes. These work processes can reveal a variety of weaknesses in a company, such as a rigid structure, a weak business model, and a lack of leadership. While it’s not always easy to admit weaknesses, recognizing them is critical for future growth.

プリント基板はなぜ緑色なのか？

The most common colour used on PCBs is green. This is the cheapest colour to produce and the default colour for 21st century printed circuit boards. It was also the regulation colour for US military PCBs as it withstood harsh conditions best. As a result, green was a popular choice among manufacturers who primarily supplied the military. This colour also proved to be the cheapest option for non-military customers.

Solder mask protects traces from oxidation

A solder mask protects traces from oxidation, creating a strong electrical bond between components and boards. Its adhesive features help PCB designers firmly hold components on the board. Its role is to prevent oxidation of copper traces and to prevent the formation of solder bridges.

Solder masks can be applied during hand soldering or automatically using an automatic assembly system. Regardless of the method of assembly, a solder mask is an essential part of PCB fabrication. It helps prevent oxidation of copper traces, hinders unexpected connections and keeps dirt and dust from contaminating the board.

The manufacture of solder masks is a highly sophisticated process that requires advanced technology and up-to-date equipment. Because of the high precision and high-quality equipment involved, it is not possible to produce solder masks at home. A typical manufacturing process involves several steps, with the final step being thermal curing.

There are many types of solder masks available for PCB manufacturing. It is important to choose the right one for your project and needs. A PCB manufacturing expert will be able to advise you on the most suitable one. Copper is often difficult to connect if it is oxidized or smooth, so a solder mask is needed to protect it from oxidation.

A solder mask also protects traces from oxidation by preventing traces from bridging. This is particularly important for BGAs and fine-pitch traces. By defining a small gap between exposed pads and solder mask, a dam is created preventing molten solder from flowing onto neighboring pads. It also helps hold solder droplets in place during soldering.

Relieves fatigue

One of the benefits of a green PCB is that it makes it easier to inspect it visually. When the PCB is green, employees can easily see all the parts and can perform manual screening more effectively. The green color is the most comfortable for the human eye, and it also creates noticeable contrast.

Previously, workers would use their bare eyes to check a board’s quality, but that was a tiring task. Researchers say the color green is calming to the brain. Human eyes are incredibly sensitive to green light. This means that a green PCB can clearly show any flaws on the external layers.

Green solder masks are another benefit. Using these masks can make PCB inspection less tiring. Human eye sensors are particularly sensitive to green light wavelengths, so a green solder mask will make it easier to see traces and residues on the board. Another reason for using green solder masks is that they are stronger and easier to mass-produce. PCB assembly services often use these masks in the manufacturing process to reduce worker fatigue.

Another reason why green PCBs are preferable is that green light has an anti-fatigue effect. Green light reduces eye strain and provides contrast, making it easier for workers to inspect a PCB visually. It also provides a soothing effect, which can reduce fatigue caused by prolonged manual inspections.

Improves human legibility

A green board makes it easier to distinguish individual circuit traces and pads. This color has the highest contrast of all the colors, making it easier for humans to inspect the boards. It is also the easiest colour for the human eye to perceive, so this colour is useful when working with small, intricate objects.

When printed circuit boards are green, it is easier for employees to examine the boards. The color’s contrast helps them to see all the parts of the board and conduct effective manual screening. Because green has a high contrast, it also reduces eye strain. This allows employees inspecting the boards to see all the circuitry.

Because of its contrast, green PCBs are easier for people to read, especially when paired with white text. Green PCBs are also easier to inspect by hand, which is a key benefit for manufacturers. As green is more easily visible than any other color, it can reduce the risk of eye strain and increase efficiency. As a result, green is a preferred color in many factories.

Green PCBs are much easier to read than those with white silkscreened identities. The colour is the best complement to human legible font. In the 1960s, Peter Skipping, founder of Artech Devices, created a PCB with green solder resistance that he soldered to the copper pads of the panel. This solder resistor protected the copper traces from the high temperatures of machine tinning.