PCB技術 - スルーホールPCBの製造性設計

電子製品設計者, 特に 回路基板設計者, product design for manufacturability (DFM) is a factor that must be considered. 回路基板設計が製造性の設計要件を満たさない場合, 製品の生産効率を大幅に低下させる, そして、厳しいケースで、デザインされた製品が全く製造できない原因になるかもしれません. 現在, Through Hole Technology (THT) is still in use. DFMはスルーホール製造の効率と信頼性の向上に大きな役割を果たす. ホール製造を助けるDFM法. 供給者は欠陥を減らし競争力を維持する.

1 .植字とレイアウト

設計段階の適切なレイアウトは製造工程における多くのトラブルを回避することができる。

（1）大きな板を使用することで材料を節約できるが，反り，重量により，生産における輸送が困難となる。それは特別な器具で固定される必要があるので、23 cm * 30 cmより大きい板を使うのを避けてください。これは、2つまたは3つのタイプ内のすべてのボードのサイズを制御するのに最適です。これは、ガイドレールを調整することによって引き起こされるダウンタイムを削減し、製品が交換されるときにバーコードリーダーの位置を再配置するのに役立ちます。また、基板サイズの削減も可能である。ウェルドはんだ付け温度曲線の数を減らします。

（2）ボード上に異なる種類のジグソー基板を組み込むことができる良好な設計方法であるが、このようにして最終的に製品に組み込まれ、同一の製造プロセス要件を有するボードのみを設計することができる。

（3）基板の周囲にいくつかのフレームを設ける必要があり、特に基板の端部に部品があるときには、ほとんどの自動組立装置は基板端部に少なくとも5 mmの面積を必要とする。

（4）基板の上面（部品表面）に配線を行い，回路基板の底面（溶接面）を損傷し易くする。ボードの縁は、製造工程中に把握するために使用され、エッジ上の線は、ウエーブはんだ付け装置またはフレームコンベアの爪によって損傷されるので、基板の端部に配線を配線しないでください。

（5）多数のピン（端子ブロックやフラットケーブルなど）を有するデバイスでは、波形半田付け中に半田ブリッジを防止するために円形の代わりに卵形のパッドを使用する（図1）。

スルーホールPCBの製造性設計

（6）位置決め孔間隔及び部品間距離をできるだけ大きくし、挿入装置によって規格を最適化し、最適化する。メッキ穴の直径が制御するのが難しいので、位置決め孔を電気めっきしないでください。

（7）最終的な製品におけるPCBの取付穴として位置決め孔を使用し、製造中のドリル加工を減少させる。

PCB部品の位置決め・配置

( 1 )グリッドパターンの位置に従って行と列に配置する。すべての軸方向のコンポーネントは互いに平行にする必要がありますので、挿入するときに軸挿入機はPCBを回転させる必要はありません。不必要な回転と動きが挿入機の速度を大幅に減らすので。図2のように45度の角度で配置された部品は、実際に機械によって挿入できない。

（2）同様の構成要素を基板上に同様に配置する。例えば、すべての放射状コンデンサの負の極をボードの右側に向かわせ、全てのデュアルインラインパッケージ（dip）のノッチマークを同じ方向に向かわせる。図3に示すように、Aボードがこの方法を使用するので、Bボード検索がより多くの時間をとる間、それは逆のコンデンサを見つけるのが簡単です。実際、会社は製造するすべての回路基板部品の方向を標準化することができます。いくつかのボードレイアウトは、必ずしもこれを許すことはできませんが、これは努力の方向でなければなりません。

（3）デュアルインラインパッケージデバイス、コネクタ及びその他の多ピン数成分の配置方向は、ウェーブ半田付け方向に垂直であり、部品ピン間のブリキブリッジを低減することができる。

（4）シルクスクリーンを利用して基板表面をマークし、例えばバーコード用のフレームを描画し、基板上にウェーブ半田付けの方向を示す矢印を印刷し、点線を用いて底面部品の輪郭をたどる（一度スクリーン印刷する必要がある）。そして、より多く。

（5）コンポーネント参照記号（CRD）と極性表示を描画し、コンポーネントが挿入された後、それらはまだ表示されます。これは、チェックとトラブルシューティングに非常に役に立ちます、そして、それは良いメンテナンス仕事です。

3 .マシンプラグイン

（1）ボード上のすべての部品のパッドは標準でなければならず，業界標準の分離距離を用いるべきである。

（2）選択された部品は機械挿入に好適である。自分自身の工場で機器の状態や仕様を念頭に置いて、事前に部品の包装形態を考えて、機械とのより良い協力を図る。特殊形状部品の場合、包装はより大きな問題である。

（3）できれば、軸方向要素の挿入コストが比較的低いので、ラジアルエレメントに対してできるだけ軸型を使用する。スペースが非常に貴重であるならば、ラジアル要素を最初に使うこともできます。

ワイヤー及びコネクタ

（1）ワイヤやケーブルを直接PCBに接続しないでください。ワイヤが直接ボードにはんだ付けされなければならないならば、ワイヤーの端は板の端末にワイヤーで終了しなければなりません。回路基板から接続されたワイヤは、基板のある領域に集中しなければならないので、他の部品に影響を与えないように、それらを一緒にシースすることができる。

（2）アセンブリプロセスのエラーを防止するために異なる色のワイヤを使用する。各企業は独自のカラースキームを使用することができ、例えば、すべての製品データラインの上位ビットは青で表され、低ビットは黄色で表される。

（3）コネクタは、より大きな機械的接続を提供するためにより大きなパッドを有するべきであり、高ピン数コネクタのリード線は、より容易な挿入のために面取りされなければならない。

システム全体

（1）部品は、プリント回路基板を設計する前に選択されるべきであり、最良のレイアウトを達成することができ、本条で説明されたDFM原理を実施するのを助ける。

（2）ゆっくりとした設置速度に加えてワイヤピンやリベット等の機械圧力を必要とする部品の使用を避けるため、回路基板にダメージを与え、保守性も悪い。

（3）ボード上で使用される構成要素の種類を最小化するために以下の方法を使用する。単一の抵抗器を行抵抗器に置き換える。つのピンコネクタで6つのピン・コネクタを取り替えてください;つのコンポーネントの値が非常に類似しているが、許容差が異なる場合、両方の位置に対してより低い許容範囲を持つものを使用しますボード上の様々なヒートシンクを修正するために同じネジを使用してください。

6 .ルーチン要件

（1）回路基板にコンフォーマルコーティングを適用する場合は、設計上、塗装する必要のない部分を図面上にマークする必要がある。配線間の容量に対するコーティングの影響を考慮する。

（2）貫通孔については、最も良好な溶着効果を確保するために、ピンと開口との間隙は、0.25 mm〜0.70 mmとする。より大きな孔サイズは機械挿入のために有益です、そして、より小さな孔サイズは良い毛細管効果を得るために必要です。

(3) Components that have been preprocessed according to PCB産業 規格は選択すべき. コンポーネントの製造は、生産プロセスの最も効率的な部分の一つです. In addition to adding additional processes (corresponding to the risk of electrostatic damage and prolonging the delivery time), また、エラーの可能性を高める.

結論

For PCBメーカー 誰が、回路基板アセンブリのためにスルーホールプラグイン技術を使用しますか, DFMは非常に便利なツールです, これは多くのお金を節約し、多くのトラブルを減らすことができます. DFM法を用いることにより，将来の設計変更を低減し，設計上の譲歩を行うことができる, これらの利点は非常に直接的です.