PCB設計とは何ですか?
PCB 設計は、非導電性材料の周囲に導電層があり、その上にコンポーネントが配置されたプリント回路基板を設計するプロセスです。これは、多くの要素が連携するプロセスです。これには、エレクトロニクス、機械、ソフトウェア、製造、テスト、経済の繊細な統合が含まれます。完璧なプリント基板 PCB 設計を構築するには、各領域で完璧な妥協が必要です。メーカーの能力とますます進む技術の進歩により、複雑な設計が非常に一般的になりました。スマートフォン、ワイヤレスイヤホン、ラップトップ、テレビなどは、PCB 設計会社によって設計された一般的かつ複雑なデバイスの代表的な例です。
当社の PCB 設計プロセス
当社の PCB 設計プロセスは、構造化された手順と継続的な顧客の関与を通じて、精度と顧客満足度を実現するように調整されています。
設計と検証
開始とフットプリントの検証: お客様の要件に合わせて PCB 設計を開始し、続いてコンポーネントのフットプリントを検証して作成します。
コンポーネントの配置と配線: 最適な機能を実現するために重要なコンポーネントが最初に配置および配線され、次に一般的なコンポーネントが続き、設計が性能標準に準拠していることが保証されます。
レビューと承認
定期的なレビュー: コンポーネントの配置、配線、設計後のルール チェックといった重要な各フェーズの後に詳細なレビューが行われ、ユーザーの承認が必要になります。これにより、PCB 設計が仕様に正確に一致することが保証されます。
適応的な変更: フィードバックに基づいて調整が行われ、PCB 設計が継続的に改良されます。
ファイナライズ
最終レビューと成果物: PCB 設計は、生産に必要なすべての文書を準備する前に最終検証を受けます。この段階は設計プロセスの完了を示し、完全な承認を得て製造の準備が整います。
当社のアプローチはあらゆるステップでお客様のフィードバックを統合し、最終的な PCB 設計がお客様の正確なニーズと品質の期待を確実に満たすことを保証します。
PCB 基板設計を決定する要因
電気的性能
プリント基板 PCB 設計の品質に最も大きく寄与するのは、その電気的性能です。電気的性能は次のような要素によって考慮されます。:
シグナルインテグリティ: シグナルインテグリティは、PCB 上に用意されたパスに沿って伝わる信号の品質の尺度です。高い信号整合性により、PCB 上の信号が電力を失わず、PCB 上にある間にそれ以上のノイズが混入することがなくなります。
配電: 配電により、使用されるすべてのコンポーネントが効果的に機能するのに十分な電力が確保されます。配電が不十分な場合、コンポーネントの誤動作や PCB 基板の発熱が発生します。
材料の選択: 適切な誘電体材料と適切な量の銅の使用は、PCB の電気的機能に影響します。
ノイズの多い信号: 通常動作時の PCB の加熱、電圧変動などは電気設計の不備により発生します。
機械的要件
機械的な考慮事項は、プリント基板 PCB 設計の重要な要素の 1 つです。 PCB の機械的特性に影響を与える要因は次のとおりです。:
サイズ: PCB のサイズは長さと幅です。長い PCB は、エッジに機械的ストレスがかかると曲がる傾向があります。
厚さ: PCB の厚さは、機械的完全性にとって重要な要素です。薄い PCB は破損したり曲がったりしやすくなります。 PCB を厚くすると PCB の重量が増加しますが、機械的な完全性も増加します。
柔軟性: PCB の柔軟性は、PCB の材質と厚さによって異なります。ポリイミドなどの材料はある程度曲げることができるため、曲げる必要があるPCBに使用されます。リジッド PCB は、設計で必要になるまで曲げてはいけないことに注意してください。
他の機械的特性には、コアの材質、誘電体の材質、ビアの種類、表面仕上げなどが含まれます。
経済的考慮事項
カスタム PCB 設計の非常に重要な部分は、PCB の経済性を維持することです。 PCB の経済性は次のように説明されます。:
使用される材料と機能: PCB の製造に使用される材料と機能は、PCB のコストに直接影響します。一般的な傾向として、PCB で使用される機能や材料が高度であればあるほど、PCB はより高価になります。
設計の複雑さ: 不規則な形状や PCB の積層は、一般に長方形や円のような単純な形状よりもコストがかかります。
PCB 設計会社のサプライ チェーン: 一般にプリント基板 PCB 設計の最終段階では、PCB 設計会社のサプライ チェーンが PCB のコストの主要な要素となります。リードタイム、数量の規模、ベンダーの地理などの要素はすべてサプライチェーンに含まれます。
プリント基板 PCB 設計に必要なツール
PCB設計ソフトウェア
プリント基板 PCB 設計ソフトウェアまたは EDA (電子設計自動化) ツールは、回路図設計、PCB レイアウト、3D ビジュアライザー (3D ビジュアライザーは必須ではありませんが、あった方が良いです) として、およびガーバー ファイルの生成に必要です。一般に、ほとんどの EDA ツールは 1 つのソフトウェアにすべての機能を備えています。例としては、OrCAD、Altium、KiCAD などがあります。
シミュレーションおよび分析ツール
SPICE (集積回路重視のシミュレーション プログラム) および SI (シグナル インテグリティ) ツールは、回路の動作、電気的特性、および性能パラメータのシミュレーションに使用されます。単純なデザインには必ずしも必要ではありませんが、使用することをお勧めします。 SPICE ツールの例としては、LTSPICE や PSPICE などがあります。 SI ツールの例には、AnSys や Hyperlynx などがあります。
プロトタイピングおよびテストツール
PCB 設計の非常に重要な部分は、基板の立ち上げとテストです。ボードのセクションごとのテストに必要です。
サービスを提供する業界
医学
IoTウェアラブル
航空宇宙
軍事と防衛
自動車
家電
電気通信
産業用
