製造向けの基板設計の注意点

基板設計は、公園散歩のような簡単なことではなく、精度と時間が必要ですが、設計の段階で間違えたら大きな損になるかもしれません。ということで、そのリスクを避けるために、基板を製造に送る前に設計段階で実行すべき重要なチェックポイントを57項まとめました。 それでは一緒に見ていきましょう。 #ガーバーデータデザインルール 一般設計チェック:   1. コンポーネントが正しい位置にあることを確認します。 2. 可能であれば、すべてのデバイスパッケージが検証済みのコンポーネントライブラリと一致していること、およびパッケージライブラリが最新であることを確認します。 3. 全てのコンポーネントのリードと接点がパッドに取り付けできることことを確認します。 4. 比較的に重い部品が基板の反りに影響を与える可能性があるかどうかを判断します。 PCBの反りや変形を最小限に抑えるために、比較的に重い部品はPCBの支点または側面の近くに取り付けましょう。 5. 部品と金属コーティングが接触しないようにしてください。この問題を回避できない場合は、製造元にお問い合わせください。 6. 基板を流動ハンダ付けする場合は、できる限り流動ハンダ付けするに最も適する部品パッケージを選択してください。 7. 長い部品を溶接する場合は、できるだけその部品を平にしてください。そして横置きには十分なスペースをあけることを心がけてください。   レジスト検査:   8. 製造元の意見に従って、BGAなどの特別な電子部品を載せているパッドがソルダーマスク層に正しく開口されていることを確認します。 9. ビアプラグインが、特にBGAコンポーネントが必要かどうかを判断します。 10. 9のビアが適切にオープンされることを確認します。 11. 基準マークが露出した銅または露出した線に接触していないことを確認します。 12.  IC、水晶発振器、および放熱用またはグランドシールド用の露出パッドがある他のデバイスがレジストの開口部とパッドに正確に取り付けできるかどうかを確認します。ハンダ付けされた部品は、ハンダブリッジを防ぐために適切なレジストのダム幅を持つべきです。   間隔と隙間:   13. メッキされた部品と放熱システムを備えた部品の下には、ショートになる可能性のある配線やビアがあってはいけません。 14. ネジやワッシャの近くに配線やビアがあってはいけません。 15. メッキされていないスルーホールの場合は、ホールの内側と周囲の銅との間に0.5 mm(20mils)以上の隙間を空けてください。 16. 配線と基板のアウトラインの間の距離は少なくとも3 mmを空けてください。…

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メッキミシン目(スリット)を設計する方法

Seeed Studio Fusionの場合、製造ファイルでメッキミシン目(スリット)の作る方法は、メッキスルーホール(PTH)に似ています。 つまり、何らかの種類の穴、銅めっき、および銅を露出させるための開口部がなければなりません。 次の簡単な手順でこれを行う方法を示します: 1.ご利用の設計ソフトウェアで、メカニカルレイヤー(GMLまたはGKO)にミシン目(スリット)のアウトラインを描きます。これはメッキ後の穴の最終サイズになります。 正確な寸法を確保するために、アウトラインは基板のアウトラインと同じように、ゼロ幅の線を使用して描画する必要があります(小さな切り抜きのように見えます)。 形状の内側の領域のみが切り取られます。 2.両面の銅箔パッタンレイヤ(GTL、GBLおよびその他の銅箔パッタンレイヤ)で、同じミシン目(スリット)を描きますが、メカニカルレイヤのスリットよりも少なくとも0.1 mm(約4mil)大きくします。 露出される銅箔の量はご自分の次第です。 3.最後に、ソルダレジストレイヤ(表面と裏面)にミシン目(スリット)開口部を引き、銅パッドよりも少なくとも0.16mm(約6mil)大きくします。 4.他の銅箔パッタンレイヤとソルダレジストレイヤにもこの作業を行うことを忘れないでください。そうすると、メッキミシン目(スリット)を設計しました。   メッキミシン目(スリット)とメッキスルーホールとの違いは、切り抜きの形状です。 通常、NCドリルレイヤにドリルヒットでPTHを示します。 メッキスロットの場合、開口部を切り欠きとして描きます。 一部のコンポーネントライブラリでは、個別のNCミリングレイヤにメッキスロットが生成されますが、NCミリングレイヤをCAMソフトウェアに正しく読み込むことは困難な場合がありますので、推奨しません。 また、塗りつぶされた図形として設計されている場合もありますが、当社のエンジニアは図形の正確な寸法に従わない場合がありますから、ゼロ幅のアウトラインを使用することをお勧めします。 当社の最小のミリング工具は直径0.8mmですので、これよりも小さいミシン目(スリット)が必要な場合は、ドリル穴を重ねて列として設計し、それらをNCドリルレイヤに入れてください。

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基板設計ガイド – 高品質でレイアウトする方法

プリント基板の設計は、すべての電子回路設計の基礎です。 回路にあるすべての部品を装備する主なキャリアとして、 プリント基板は、散乱した部品の組み合わせだけでなく、回路設計が確実であることを保証し、異なるワイヤを接続する際の人為的ミスを回避するためにも使用されます。 1.パターンは合理的な方向にある必要がある 例えば、入力/出力、AC / DC、強/弱信号、高周波/低周波、高/低電圧などです。 それらの方向は線形(または別々)であり、交差して相互干渉ではありません。 最良の方向は直線ですが、達成するのは難しいです。 最も不利な方向はリング状です。 DC、小信号、低電圧の基板設計では、要件はあまり厳しくない場合があります。 合理的なのは相対的なものです。 2.良い接地を選択する 接地点は何回も言及されています。普通には、メイン接地点が必要です。例えば、フロント増幅器の接地パターンを合併してから、メイン接地点に接続します。 制限があるため、達成するのが難しい場合もあります。 実際には鋭い問題です。 エンジニアには独自の解決策があります。 3.電源フィルタ/バイパスコンデンサを適切にレイアウトする 一般に、回路図にいくつかの電源フィルタ/バイパスコンデンサを配置しますが、どこに配置するべきかは示されていません。 これらのコンデンサは、濾過/分離される必要なスイッチ装置や他の部品に使用されます。レイアウト時、ンデンサは、これらの部品の近くに配置すべきです。そうでなければ効果がありません。 また、電源フィルタ/バイパスコンデンサを適切にレイアウトすると、接地点の問題はやすくなります。 4.パターン幅はブラインドビアとスールホールにも適切である 太いパターンを使うなら、細かいパターンを使わないでください。高電圧と高周波数のパターンは滑らかで角度はありません。 アース線はできるだけ広げなければなりません。最良の方法は銅注ぎです。 パッドとビアが小さすぎると、パッドを「c」または完全にカットするのとドリルが難しくなります。パターンが細くて、銅が注がれない場合、パターンのエッチングの品質は悪化します。 だから、銅の注ぎは、接地での使用だけでなく、生産にも役立ちます。 5.ビアの数とパターンの密度を適当にする 製造の初期段階に見つけない問題は後半に出現する傾向があります。 例えば、パターンとビアが多すぎると、銅のエッチングの時には危険です。 したがって、ビアのデザインを最小限に抑える必要があります。…

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回路基板を設計する方法

初心者にとって、回路基板の設計方法をにつけるのは素晴らしいことです。 ここでは、7つの過程をまとめて、回路基板の設計方法に関する大まかな概念を理解するのに役立つと思います。 1.事前設計 事前設計には、コンポライブラリと回路図を準備しておきます。基板設計を進める前に、回路図のSCHコンポライブラリと基板のコンポパッケージを準備する必要があります。 エンジニアから標準サイズのライブラリを設計する方が良いです。 一般的には、基板コンポパッケージライブラリを確立した後、SCHコンポーネントライブラリを確立します。 基板コンポのパッケージライブラリは、基板実装に直接影響を与えるため、厳しい条件があります。 独自のライブラリを作成するより、コンポが在庫あるライブラリを利用する方がいいです。 Seeed Fusionのように、部品リストとEagleライブラリとKicadライブラリを提供するので、プロセスが簡単になります。 回路図のSCHコンポライブラリの条件は比較的に緩いですが、ピン特性の定義と基板コンポパッケージライブラリの対応に注意してください。 事前設計を完成して、次の6ステップを続きたくない場合は、FusionレイアウトサービスページでSCHをアップロードして、設計にかかる費用が即時に出てきます。(生産の準備ができている設計) 2. 基板の構造設計 基板のサイズと機械的な位置に応じて、基板設計環境で基板の枠を引き出し、必要なコネクタ、ボタン/スイッチ、ネジ穴、実装穴などを位置決め要件に従って配置します。 配線領域と非配線領域(非配線領域の周囲のネジ穴の範囲など)を十分に検討して決定します。 3. PCBレイアウト設計 レイアウト設計では、基板の枠の設計要件に従ってコンポを配置します。回路図ツールでネットワークテーブル(設計→ネットリスト作成)を作成して、ネットワークテーブル(設計→インポートネットリスト)をPCBソフトウェアにインポートします。その後、ネットワークテーブルはソフトウェアの背景に存在し、配置操作によって接続できるライン候補間のすべてのコンポおよびピンを呼び出すことができ、次にコンポに基づいてレイアウト設計を行うことができます。 PCBレイアウト設計は、基板設計プロセスの最初の重要なプロセスであり、基板が複雑になればなるほど、後の配線を実現するための難易度に直接影響するため、より良いレイアウトが要求されます。 レイアウト設計は、回路設計者の基礎と豊富な設計経験に依存しているため、回路設計者に厳しい条件があります。首位の回路設計者は、小型モジュールレイアウト設計または難解なPCBレイアウト設計に適しています。 4. 基板配線設計 配線設計は基板設計プロセスで最大の作業負荷を持ち、PCB基板の性能に直接影響します。 PCB設計プロセスでは、配線には一般に3つの部分があります。まずはクロスパスで、回路基板設計の基本です。 次は標準的な基板の測定である電気性能の表現です。配線後、電気性能が最もよくなるため配線を調整します。 最後はきれいで美しいです。混沌とした配線は、電気性能が許容可能であっても、後の改善やテストやメンテナンスに不便をもたらします。 5.レイアウトとシルクの改善 “もっと優れた基板設計があります”、 “基板設計は欠陥のある芸術品です”、これは主に基板設計がハードウェア設計の要件を満たす必要があるからです。ただし、特定の要件の間に異なる競合が存在する可能性があります。…

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2020年プリント基板(PCB)回路図作成におすすめのソフト8選

  2020年プリント基板(PCB)回路図作成におすすめのソフト8選 多様なレイアウト要件を満たす回路設計ソフトウェアはたくさんあります。たとえば、回路図フリーのソフト、オンライン無料のプリント基板設計ソフトおよび工業用プリント基板ソフトが含まれます。この記事では2020年プリント基板(PCB)回路図作成におすすめのソフト8選を簡単に紹介しています。紹介の内容に基づいて比較を行うことができます。 1.Eagle(Easily Applicable Graphical Layout Editor) PCBレイアウト、回路図編集ツール、ライブラリコンテンツ、コミュニティからの要望に基づいて開発されたCADであるため、あらゆる状況に対応可能です。また、障害物を回避するために自動的に配線、配線を押し出して自動で行える便利な機能を搭載されています。 機能限定バージョンをダウンロードするには無料です。 2.Kicad 回路図エディタを使用すると、制限なしで回路図を作成ことができます。また、デザインを3Dで再現できるため、パソコンでは確認が難しかった細部を確認できるのもおすすめ機能のひとつです。 MacやWindowsなどのオペレーティングシステムでKiCadホームページから無料でダウンロードできます。 3.DesignSpark PCB DesignSpark PCBは、商用利用のために無料で使用できる基板設計CADです。 PowerPointやExcelのように回路図や基板配線を設計できます。必要なレベルに応じて、有料版と無料版があり、無料版でもフル機能を商用利用できます 4.Fritzing Fritzingは、電子機器ハードウェアの設計用のアマチュアまたは趣味のCADソフトウェアを開発するオープンソースイニシアチブであり、プロトタイプの実験からより永続的な回路の構築に移る準備ができているデザイナーやアーティストをサポートします。 Fritz公式サイトのからのダウンロードは有料となりましたが、GitHubからインストーラをダウンロードすることで、無料でインストールできます。 5. ORCAD 主な機能はCISによる部品検索、部品のデータ管理であり、設計の違いを図で比較することができます。使いやすく、生産性が高く、さまざまな回路図入力機能を備えているため、すばやく実行できます。 ただし、これは海外企業の商品であり、翻訳機能は利用できますが、ホームページには英語や横書きが多いため、ハードルが高いかもしれません。 この製品は無料ですので、決定する前に試してみることをお勧めします。 6.PROTEL( Altium Designer) 一よく使用されている配線ツールや各種設計検証ツールを使用して透過的にネットリストを作成できるため、データを総合的に管理できます。…

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プリント基板設計で知っておくべき基本ルール

プリント基板のメーカーは、すべての基板に最大サイズを設定する必要があります。パネルのサイズにも制限があります。より多くのスペースを節約し、大量生産におけるコストを削減するために、常に1枚のパネルでより多くのボードを使用します。 基板の厚さも指定する必要があります。基板の標準厚さとタイプはFR4.062 “と.010″、.020 “、.031″、および.092 “です。 基板のサイズ:幅と間隔 パラメータは常に “x / yルール”として指定されます。ここで、xは最小トレース幅、yは最小トレース間隔です。例えば、「8/10ルール」は最小トレース幅が8mil、最小トレース間隔が10milであることを示します。プリント基板を製造する際には、トレース間の最小間隔と最小トレース幅が必要です。製造時にこの最小幅よりもトレースを小さくすると、トレースの開く可能性があります。また、製造時に最小間隔よりも2つのトレースが接近している場合には短くなる可能性もあります。 現代のプロセスでは、x / yの規則は8/8ですが、2/2という小さな値も使用できます。これらの初心者の開発者は12/12ルールを使用でき、より大きい値は作業を一貫して行うことができます。それにもかかわらず、基板は半田付けされなければならず、8/8ルールとしてトレースを8mil以内にすることを忘れないでください。手で半田付けの場合、間隔の広いものを使うと、パッドを短くするのが簡単です。設計した基板に10/10ルールのような間隔をおくとる半田付けがはるかに簡単です。 プリント基板の厚さ 63milの厚さは、プリント基板の厚さの仕様としてよく使われます。なぜこの厚さが指定されているのか、それが業界標準であるのかなどはよく聞かれる質問です。これはいわれなく、プリント基板の歴史に目を向けのトピックの1つです。シンプルな片面から数十層にまで進化してきたからです。アメリカの鉄道レールがどのようにして4 ‘8.5インチ離れているのかというしばしば語られた物語とは違って、レビューの後、これらの仕様の1つであることがわかります。 当社の顧客に提供される様々な積層厚さオプションは、0.008インチから0.240インチの範囲であり、0.2mm(0.0079インチ)、0.4mm(0.016インチ)、0.5mm(0.020インチ)、0.6mm(0.024インチ)、0.8mm 1.0mm(0.04インチ)、1.2mm(0.047インチ)、1.5mm(0.062インチ)、1.6mm(0.063インチ)、2.0mm(0.079インチ)、2.3mm(0.091インチ)などである。 製造業者は、最終厚さが0.020インチ、0.031インチ、0.040インチ、0.047インチ、0.062インチ、0.093インチおよび0.125インチの4層PCB基板を処理します。6層のボードは、同じ内層フォイルオプションで0.031インチ、0.040インチ、0.047インチ、0.062インチ、0.093インチおよび0.125インチの厚さで生産されています。8層と10層の基板はいずれも0.062インチ、0.093インチ、0.125インチの仕上がり厚さで入手可能です。

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