ArticleFacebookTwitterメールアドレスLinkedIn私はずっとクリント・イーストウッドの大ファンです。20世紀の都会にいた私としては、ダーティーハリーが銃を少々使いすぎだという印象がありましたが、名無しの男のほうは手に負えない無骨さが時代にぴったりとマッチしていました。言うまでもなく、私は彼がごろつきを打倒したり、やくざ者よりも先に銃を抜いたり、女性を射止めたりするのをいつだって応援していましたが、最も興味をそそられたのは、彼が何でもあっという間に決断を下すことでした。結果はそのときどきで違います。良いときもあれば悪いときもあります。それどころか、かなり悲惨なときもあります。PCBの設計でも、多層PCBを選択するかどうかによって結果が変わります。多層PCBを無用に使用する設計者は大勢いますが、それによって設計が複雑になったり、製造コストが上がったり、現場での修正や修復が実質的に不可能になったりします。名無しの男が登場する大半の映画の筋書は、善人に対する悪人のむごい仕打ちや卑劣な行為から始まり、ヒーローが悪を正してエンディングを迎えます。この筋書きに沿って、PCBの設計と開発を失敗させ得る要因と、多層PCBを使用するかどうかの決断に組み入れるべき要素について見ていきましょう。多層PCBのハートブレイク・リッジ/勝利の戦場PCB設計の観点から見ると、多層PCBはつい使いたくなってしまうものです。結局ところ、「小さければ小さいほうがよい」という考え方は現在の電子設計全体に広がっているようです。小さいことが設計の主な検討事項でない限り、その罠を避けるべき大きな理由があります。その例をご紹介しましょう。多層PCBを設計する際は、すべてのスルーホールやビアを正しく整列させることが不可欠です。ここにミスがあると電流に影響が及び、取り付けに関する問題が発生することがあります。奇数のレイヤーや厚さの異なる内層を使用すると、基板の湾曲やねじれが生じることがあります。この場合は基板が取り付け不可能になったり、テスト用に格下げされたりします。これはまずい事態です。さまざまな種類の信号が多層PCBで配線される通信アプリケーションでは、一致しないインピーダンスやクロストークが原因で性能の問題が発生する場合があります。これもまずい事態です。多層PCBの製造には、他の基板よりもはるかに高額なコストがかかります。必要になる材料も時間も増えるうえ、技術者は高度な技能を持っていなければなりません。レイヤー数を2つから4つに増やしただけで、製造コストが100%増加することもあります。これはまずい事態です。製造プロセスでも見られるように、小さなエラーは発生するものです。レイヤー数が奇数であったり、レイヤーのサイズが異なっていたりする基板の場合は、これが特にあてはまります。通常、シングルレイヤー(またはダブルレイヤー)のPCBでは、こうしたエラーを容易に修復して基板を使用できる可能性があります。ところが、内層に問題がある場合は修復が実質的に不可能で、基板は使い物になりません。これはまずい事態です。見落とされてしまうことがあるもう1つの問題は、レイヤーの増加による熱の上昇です。これは、製品を現場でしばらく稼働させないと表面化しません。製品が機能停止にいたるほど問題が深刻な場合は、Recall(リコール)、Redesign(再設計)、Remanufacture(再製造)の「3R」になってしまいます。これは悲惨な事態です。おわかりのように正しい選択をしない限り、多層PCBは重大な問題を引き起こす原因になります。選択と設計のプロセスについて慎重に検討すれば、クリント・イーストウッドのようにさっそうと夕陽の中へ去って行けるでしょう。設計と製造に余計な時間をかけ、高くなったコストを支払い、厳格なガイドラインに従うつもりがあるのなら、多層PCBを選択してもかまいません。サイズが主な検討事項の場合はそうすべきでしょう。サイズが検討の対象でない場合、多層PCBの選択を正当化する理由にはどのようなものがあるでしょうか。多層PCBにはより複雑な回路を使用できるため、小さなパッケージの中に多くの機能を組み込むことが可能です。このマーケティング効果はかなり明白です。これは望ましいことです。多層PCBの設計と開発について慎重に検討して注意を払うことで、コンポーネントがよりよく構成され、基板の信頼が高まります。これは望ましいことです。PCBは小さいほど、取り付けが容易になります。必要な取り付け穴が少なくなり、大きなシステム内で配置できる場所が多くなります。実際に全体的な製品サイズも縮小できるため、保管の選択肢が増えるうえに移植性や市場性も向上します。これは望ましいことです。多層PCBでは、コストが上って製造期間が長くなります。設計と製造に関する高度な専門知識も要求されます。そのため、多層PCBが正しい選択かどうかについて、前もって慎重に検討しなければなりません。決断にあたっては、「小さいこと」という多数派意見に流されてはいけません。その結末は、まずい事態または悲惨な事態のどちらかになるでしょう。望ましい結果を出すためには、利点と欠点をじっくりと比較し、正しい判断に基づいて選択を行う必要があります。PCBの設計には、シングルレイヤーのレイアウトのほうが適しているものがあります。その良い例はコンピューターのマザーボードでしょう。通常、こうした基板には多くのポートやさまざまなサイズがあり、言うまでもなく取り外し可能な部品も使用できます。これは多層設計の選択を不可能にするものではありませんが、サイズの縮小というメリットが複雑性やコストの上昇といった欠点をしのぐわけではないために非現実的と言えます。多層PCB設計を選択する最も一般的な理由は、基板のフットプリントを削減できることです。入力や出力の数、シングルIC(MPUやFPGAなど)に対するファンアウトの要件、または類似するトレース長の制限によって設計の柔軟性が阻害される場合は、多層PCBを選択したほうがよいでしょう。これは、製品で柔軟な回路を使用できる場合に特にあてはまります。これによって、製造プロセスでの正確性の確保が大幅に容易になり、設計者はもっと自由に作業を進められるようになります。Designerの使いやすく効率的なソフトウェアを活用すると、単層、2層、多層を問わず、PCBを最も効果的かつ正確に設計できるようになります。プロジェクトに最適なPCB設計ソリューションをお探しの場合は、アルティウムの専門家にお電話でご相談ください。Designerを使用した、PCB設計ソフトウェアでの部品表の作成ほぼ全ての作業が終わったところで、PCB設計の最終的な製造データを作成する必要があります。Designerを使用していると、部品表をコンパイル、作成、最適化する段階で多くの便利な機能を利用できます。ArticlePCBの実装図を作成して設計の意図を明確に伝える製造業者が設計に気を揉んで、夜も眠れなくなる事態は避けなくてはなりません。記事を読むプリント基板製造プロセスにおけるガーバーファイルとは?ここでは、ガーバーファイルとは何か、また、またどのように使用することで、設計画像データを製造業者に送信し、プリント基板製造プロセスを進めるのかについて説明します。統合環境でのデジタルライブラリ管理は、コンポーネントの管理、サプライヤー情報の入手、設計の更新を容易にします。回路図設計が乱雑になっている場合は整理する必要があります。ここでご紹介するヒントに沿って回路図設計を体系的に整理し、プロジェクトを引き継ぐ作業者の問題を最小限に抑えましょう。記事を読む複雑なコンポーネントライブラリおよびデータ管理のナビゲーション複雑なPCBライブラリを専門家のようにナビゲートしましょう。レイヤーを指定しておくと、ガーバーファイルに製造用の情報を含めることができます。Designerを使用した、PCB設計ソフトウェアでの部品表の作成ほぼ全ての作業が終わったところで、PCB設計の最終的な製造データを作成する必要があります。Designerを使用していると、部品表をコンパイル、作成、最適化する段階で多くの便利な機能を利用できます。記事を読むPCBの実装図を作成して設計の意図を明確に伝える製造業者が設計に気を揉んで、夜も眠れなくなる事態は避けなくてはなりません。画像がきちんと表示されないために、プレゼンテーションを大急ぎで終わらせなければいけない事態は避けたいものです。これと同じように、PCBの製造もリソグラフィにまつわる問題によって阻害されないようにしなければなりません。Obsolescence管理のためのモジュール設計に関するヒント靴擦れの原因になったり、足首をサポートしなくなった靴は履き替えましょう。モジュール設計で移行を容易にする方法をご紹介します。焼いたクッキーを美味しく食べるには半田ブリッジが原因で、ごちそうにありつけなくなる事態を回避しましょう。記事を読むピン、パート、差動ペアスワップによる配線の簡素化PCBデザインで部品を配置するとき、その配置のためにコネクションが互いに交差することは珍しくありません。コネクションの多少の交差は、他のレイヤーへのビアや、少し長い配線を使用して対処できます。逸失、さらには製品が製造不可能になることに影響があります。デザインの中から迅速かつ簡単にコンポーネントを選択し、価格を調べ、利用可能な数量を確認する方法を紹介します。Goldenフリップブックを読む設計ドキュメントの主要なPCB設計要素の捕捉PCB設計ドキュメントの詳細を正しく捕捉し、設計仕様を常に満たせるようにします。記事を読む複数のデザイン構成にPCB実装バリアントを使用すべき理由CADアプリケーションのバリアント管理ツールを使用して、手作業でPCB実装バリアントを管理しようとした場合に発生するかもしれない、大損害につながるミスを回避します。HubFacebookTwitterメールアドレスLinkedIn。