回路設計について:10つのポイントを紹介します

PCB設計を製造するのは簡単なことではありません。PCB設計と製造の複雑さを考えれば、PCB故障が起こるいろいろな可能性があります。ある故障は不良の部品搭載とルータ加工につながるかもしれません。製造工程を考慮せずに部品搭載すると、悪質の基板のために作業はうまくいけない恐れがあります。

幸いに、部品搭載に関する注意事項を払えば、できるだけいろな可能故障を考えて製造工程を検査すると、それらの故障は避けることができます。それで、部品搭載とルータ加工の作業を改善して、不必要な作業錯誤を回避できれば、PCB設計の製造に役立ち、設計者の時間とお金も節約できます。PCB設計の初心者でも、「目的以上のものを作れる」という自信を持っていれば、高品質のPCBを作ることができます。

さて、より良い基板を設計することが可能になるため、PCB設計する際、部品搭載とルータ加工で10つのべき注意事項をご紹介させていただきます。

1.最初に大きな部品を搭載し、次に小さな部品を搭載する

部品搭載を食べ放題と想像してください。食べ放題の場合には、できるだけ価格の高いものや人気のあるものを選ぶようにしています。同様に、大きな部品を先に搭載するのはより効率的にスペースを使えると思います。

最初に大きな部品を搭載し、次に小さな部品を搭載する。(出典:eefocus)

2.部品は同じ方向に向く
部品を同じ方向(XまたはY方向)に向け、行と列にきちんと配置する必要があります。 これは、実装者によるインストール、検査、および再作業を促進するためであリます。できるだけダイオードなどの極性の必要がある部品は、すべて同じ方向にしてください。また、シルクスクリーンに極性が示されるように配置する必要があります。そして、Seeedを信頼させていただければより正しい情報を提供すれば喜んでいます。

同じXまたはY方向に配置する部品(出典:eefocus)

3.長い部品を短い部品の隣に配置しないでください

2次元の配置とは別に、部品の幅にもよく注意したほうがいいです。長い部品が短い部品にブロックされている場合、検査やメンテナンスの妨げになる可能性があります。また、 不良なはんだ接点になる恐れもあります。はんだ接点の手で検査をうまくいけるために、45度以上の視野角を維持する必要があります。

はんだ接点の検査角度

4.基板の中央付近に発熱部品を配置する

マイクロコントローラなどの高電流電子部品は、大量の熱を発生させる可能性があります。したがって、基板全体に熱を拡散させるため、基板の中央付近に高電流電子部品の発熱部品を配置することをお勧めします。その一方、部品を基板の端近くに配置する場合、発生した熱が蓄積し、局所温度が非常に高くなる可能性がります。それに、熱を均等に分散させるように、複数の発熱部品がある場合は、1箇所に集中させないで、基板全体に均等に配置します。1箇所に集中させると、不適切な熱が分散されるため、デバイスを破壊する恐れがあります。

中央に取り付けられた発熱部品は、より速く熱を放散する(出典:eefocus)

5.熱に敏感な部品を発熱部品から遠ざける

同様に、抵抗容量や熱電対などの熱に敏感な部品は、放熱する際に抵抗器、ダイオード、インダクタ、整流器、MOSFET、集積回路(IC)などの発熱部品から遠ざけることをお勧めします。コンデンサが高温になりすぎると、電荷保持能力は失い、デバイスの使用時間が短くなるようなことはあります。層の間の電気的接続性をさせる以外に、ビアでPCBの片側から反対側に放熱することもできます。ICのような超出力部品の作業温度を下げるには、ICの下にビアを配置することをお勧めします。

6.ウェーブはんだ付では、基板の進行方向とウェーブの方向と平行に向ける

ウェーブはんだ付では、通常、表面実装デバイス(SMD)が基板の底部に接着剤で取り付けられ、溶融はんだを通過します。基板をウェーブはんだ付する場合は、はんだの短絡や接続のオープンを防ぐために、部品をウェーブの方向と平行に向ける必要があります。例えば、長い部品の後ろに欠陥が発生しやすい方向に小さな部品を置くと、部品のはんだ効率がひくくなります。

出典: SMT Magazine

7、90度の角度のトレースを使用しないでください

鋭く曲がった角度のトレースがある場合、90度の外側が標準のパターン幅よりも狭くエッチングされる恐れがあります。 最悪の場合、基板が完全にエッチングされていない直角のトレースで戻ってくることがあります。それで短絡になってしままいます。また、エンジニアが90度の角度のトレースを避けるもう1つの理由は、高速ロジック信号が直角の後ろで反射され、干渉を引き起こす可能性があるためでありますから。

解決方法は、45度の角度のトレースを使用することです。それ直角に比べて電気経路を短くしたり、さらに、45度の角度のトレースは素晴らしいPCBレイアウトを作れるとよく言わています。

直角のトレース角度は干渉を引き起こす可能性がある。

8.接続をできるだけ直線で短くする

互換性のある部品を一緒に集めて、部品間のエアワイヤ接続の長さと交差を最小限に抑えることを目標にしています。長いトレースが他のソースからの電磁ノイズを接続して干渉を引き起こす可能性がありますから。

9.パワー電路とグラウンド電路の幅を広げる

他の電路と比較して、高電流が流れる時、もし電路の幅が元通りに細いままにすると、パワー電路とグラウンド電路が燃えやすくなります。堅牢で広い幅パターンを確保することで、発生する熱を減らし、基板が破壊されるのを防ぐことができます。パターン幅も電路から材料と隣接回線の接近程度に依存します。多数の部品と電路を小さなPCBに詰め込んでいる場合、すべて合えるために電路を狭くする必要があります。

10.デザインルールチェック (DRC)を実行する

PCB設計をうまく進めるように、DRCを使用して設計にエラーがないことを確認してください。DRCを使用すると、問題のある設計を特定し、製造の歩留まりを低下させることができ、潜在的な製造問題もなおせます。製造錯誤やリリースの遅延により不必要なコストを回避できます。

Seeed Fusion PCB製造・サービスは  、単一基板の大規模生産の発注するために、最も複雑な設計に最も簡単な基板を製造することができます。デバイスを自分で実装したくない場合は、Seeed Fusion PCB実装サービスをいただいてみてください。

賢いBOMリーダーと、DigiKeyやMouserなどの有名な部品ディストリビューターからの家畜の価格データへの直接アクセスにより、Seeed Fusionオンラインプラットフォームは数秒以内に完全な見積もりを即座に提供できます。また、Gerber Viewerで設計をプレビューしてから送信することもできます。ここで設計を現実に変換する方法をご覧ください。

Seeed Fusion は、 10 年間のハードウェアの製造経験により、製造の設計には馴染みはありません。弊社はお客様たち製品開発に直面しなければならない製造問題を解決したいと考えています。 もしまだ何か質問ございました、気軽にfusion@seeed.ccまでお問い合わせてください!

 

関連記事

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Leave a Reply

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です