PCBニュース - PCBデザインのプロセス

PCBの設計プロセスを理解する前に、まずPCBとは何かを理解する必要があります。 PCBは、英語でPrinted Circuit Board（プリント基板）の略語です。絶縁材料上の所定の設計に従って、プリント回路、プリント部品、またはその両者の組み合わせで作られた導電性パターンは、通常、プリント回路と呼ばれます。

PCBは1936年に誕生し、この技術は1943年に米国の軍用無線機で広く使用されました。1950年代半ば以降、PCB技術は広く使用されて始めました。現在、PCBはすでに「電子製品の母」になり、その用途は、コンピューター、通信、家庭用電化製品、産業用制御、医療機器、防衛産業、航空宇宙などに用いられ、電子産業のほぼすべての端末分野に浸透しています。以下の内容は、PCB設計プロセスに関する説明です。

1.ファストトラッキング

コンポーネントライブラリと概略図の準備を含みます。 PCBを設計する前に、まず回路図面SCHコンポーネントライブラリとPCBコンポーネントパッケージライブラリを準備しておきます。

PCBコンポーネントパッケージライブラリにつきましては、エンジニアが選択したデバイスの標準サイズデータに基づいて確立するのは一番です。原則として、PCのコンポーネントパッケージライブラリが最初に確立され、次に回路図SCHコンポーネントライブラリが確立されます。

PCBコンポーネントパッケージライブラリには要求が高く、PCBのインストールに直接影響します。回路図SCHコンポーネントライブラリの要求は比較的に緩和しますが、ピン属性とPCBコンポーネントパッケージライブラリとの対応関係を把握する必要があります。

2.PCB構造設計

決定された回路基板のサイズとさまざまな機械的配置の位置によって、PCB設計環境でPCBボードフレームを描画し、配置要求に従って必要なコネクタ、ボタン/スイッチ、ネジ穴、アセンブリ穴などを配置します。

配線面積と非配線面積（ネジ穴周辺のどのくらいの面積が非配線面積に属するかなど）を十分に考慮して決定してください。

3.PCBレイアウト設計

レイアウト設計は、設計要求に従って素子をPCBフレームに配置することです。回路図ツールでネットリストを生成し（[デザイン]→[ネットリストの作成]）、PCBソフトウェアにネットリストをインポートします（[デザイン]→[ネットリストのインポート]）。ネットワークテーブルが正常にインポートされると、ソフトウェアのバックグラウンドに存在します。配置操作によってすべてのデバイスを呼び出すことができ、接続を示すためにピン間にフライングワイヤがあります。この場合、素子のレイアウト設計を実行することができます。

PCBレイアウト設計は、PCB設計プロセス全体にとっての最初の重要なプロセスです。PCBボードが複雑によると、レイアウトの品質が後の配線の難しさに直接影響する可能性があります。

レイアウト設計は、プリント基板回路基板設計者の基本的な回路スキルと豊富な設計経験に依存します。これは、回路基板設計者にとってより高いレベルの要求です。ジュニア回路基板の設計者は経験がほとんどなく、基板全体でそれほど難しくない小さなモジュールレイアウト設計またはPCBレイアウト設計タスクに適しています。

4.PCB配線設計

PCB配線設計は、PCB設計全体の中で最大のワークロードを持つプロセスであり、PCBボードのパフォーマンスに直接影響します。

PCB設計プロセスでは、配線には一般に3つの領域があります。

1つ目はレイアウトです。これはPCB設計の最も基本的なエントリ要求です。

2つ目は、PCBボードが適格かどうかを測定するための基準である電気的性能の満足度です。回路をレイアウトした後、配線を慎重に調整して、最高の電気的性能を実現します。

繰り返しになりますが、電気的性能が合格したとしても、きちんと美しく、乱雑な配線は、後のボード変更の最適化とテストおよびメンテナンスに大きな不便をもたらします。

5.配線の最適化とシルクスクリーンの配置

「PCB設計は最高ではなく、優れているだけです」、「PCB設計は欠陥のある芸術です」、これは主にPCB設計がハードウェアのすべての側面の設計要件を満たす必要があり、個々の要件が競合する可能性があるためです。両方持っています。

例：PCB設計プロジェクトは回路基板設計者による評価後に6層基板として設計する必要がありますが、製品ハードウェアはコストを考慮して4層基板として設計する必要があるため、信号シールドグラウンド層は次のことができます。犠牲になるだけで、隣接する配線になります。層間の信号クロストークが増加し、信号品質が低下します。

一般的な設計経験は次のとおりです。ルーティングを最適化する時間は、最初のルーティングの2倍です。PCB配線の最適化が完了したら、後処理が必要です。最初に処理するのは、PCB表面のシルクスクリーンのロゴです。設計時には、上部のシルクスクリーンとの混同を避けるために、下部のシルクスクリーン文字をミラーリングする必要があります。

6.ネットワークDRC検査と構造検査

品質管理はPCB設計プロセスの重要な部分です。一般的な品質管理方法には、設計自己検査、設計相互検査、専門家によるレビュー会議、特別検査などがあります。

回路図と構造要素図が最も基本的な設計要件です。ネットワークDRC検査と構造検査は、PCB設計がそれぞれ回路図ネットリストと構造要素図の2つの入力条件を満たしていることを確認することです。

一般に、回路基板の設計者は、独自の蓄積された設計品質検査チェックリストを持っています。その一部は会社または部門の仕様に基づいており、その他は独自の経験の要約に基づいています。特別検査には、デザインのバロール検査とDFM検査が含まれます。これらの2つの部分は、PCBデザインのバックエンド処理とライトペインティングファイルの処理に焦点を当てています。

7.PCBボード

PCBが正式に処理されて製造される前に、回路基板の設計者はPCB Aボード供給工場のPEと通信して、PCBボードの処理に関する製造元の確認の質問に答える必要があります。

これには、PCBシートタイプの選択、回路層の線幅と間隔の調整、インピーダンス制御の調整、PCBスタックの厚さの調整、表面処理プロセス、開口公差制御、および配信基準などが含まれますが、これらに限定されるとは言えません。

上記はPCB設計の全プロセスです。