優れた PCB 設計の秘密を共有して説明する

優れた設計を実現するには、設計プロセスの最前線で PCB の信頼性を維持するための規律あるアプローチが必要です。低レベルのコンポーネントまたはピーク電流と電力要件を解決できないために回路基板が早期に故障した場合、PCB の性能は大きな影響を受けません。包括的で優れた設計により、PCB の包括的で成功した生産の準備が整い、プロトタイプ PCB の製造可能性とテスト可能性を検証することができました。信頼第一の姿勢が、求められる性能をリーズナブルな価格で提供します。

秘密1 – コンポーネント選択の詳細

前述したように、機能的なパフォーマンスはコンポーネントの選択を左右するものではありません。これは、利用可能なコンポーネントの複雑さが増していることが原因であると考えられます。これらの機器の耐用年数を決定する外的要因は他にもあり、それらは信頼性に関連しています。そのため、事前に信頼性を設計することが非常に重要です。では、これらの外的要因とは何でしょうか。

これらはすべて部品の寿命に影響します。動作環境が厳しい基準を満たさない場合、早期の故障につながる可能性があります。これらの問題につながる多くの要因があります。ここでいくつかの効果について言及しますが、リストははるかに長くなります. 場合によっては、何がわからないのかわからないという問題に要約されます。回路基板アセンブリおよび回路基板処理メーカーは、優れた回路基板設計を実現するための秘密を説明および共有しています。

circuit board

MSL を例に取りましょう。ガイダンスとして存在する基準は不完全です。 J-STD-020D は、集積回路による表面実装技術 (SMT) パッケージングにのみ適用されます。受動部品やウェーブはんだ付けは含まれません。コンポーネントの製造元からコンポーネントの MSL が提供されていない場合は、その特性を判断できます。それが物理的な故障のプロセス (PoF) です。ほとんどの標準コンポーネントの最大 MSL は 3 です。

MSL 制限を超えたときに発生する可能性のある損傷はポップコーンと呼ばれます。これは、誘電体材料の水分の吸収により PCB のクラックや剥離が発生するためです。ダメージはポップコーンが弾けるような音です。通常、これは PCB が適切にパッケージ化および保管されていない場合に発生します。

秘密 2 – PoF を置き換える経験則

これらすべての場合において、リスクを評価する必要があります。失敗のリスクが高すぎる場合は、PoF の計算で経験則を無視する必要があります。

ヒミツ3 信頼設計

最善の方法は、パフォーマンスの設計にすべてのエネルギーを注ぐのではなく、信頼性を事前に設計することです。信頼性の高いコンポーネントを選択すると、必要なパフォーマンスが長期間にわたって提供されるため、パフォーマンスの目標はこのプロセスで達成されます。お客様の満足度が2倍になります。なんで？まず、生産コストを削減します。理論的に考えれば、失敗した物理理論を打ち破ります。

秘密4：設計段階での制作チーム間のコミュニケーション

この秘密は常識の問題ですが、しばしば混同され、コストのかかる間違いにつながることに驚かれることでしょう。設計の観点から、チーム内の 2 つの役割を正しく処理する必要があります。電気技術者の主な責任は、PCB に配置する回路のコンポーネント構造を設計することです。彼/彼女の仕事は、部品表 (BOM) を正確に取得し、承認されたサプライヤーリスト (AVL) を準備することです。信頼性と性能は、その高品質にかかっています。 2 番目の役割は、機械エンジニアです (今日の電気エンジニアは通常、その役割を果たします)。彼は、すべての導電経路 (配線)、ビア (回路基板上の穴) および回路基板の準備を含む PCB のレイアウトを決定します。この溶接作業は一級品になります。

制作チームを編成することは、PoF を議論に持ち込む良い機会です。これは、Secret 1 の重要性と Secret 2 を価値あるものにするメカニズムを示しているからです。信頼性は正確な科学ではありませんが、PoF は PCB 製造に関連する物理的な信頼性を測定できます。 PoFとは、電子部品（半導体デバイスを含む）の故障メカニズムを理解するための、化学や物理を含むある程度の総称です。 PoF の科学的成果は、実際の使用条件下で回路コンポーネントの耐用年数を推定することです。これは、回路部品の信頼性を理解することの重要性も示しています。

この記事では、考慮すべきすべての信頼性の問題について概説するだけです。この記事の冒頭で説明した設計エラーを回避し、設計時に信頼性を考慮しないでください。パフォーマンスが続きます。 PCB 設計の考慮事項に関する理解を最大限に高め、あらゆる機会に設計を実践して、卓越性を達成してください。