PCB または PCBA の製造プロセスは、最も複雑なプロセスの 1 つと考えられています。 これは 3 つの主要な段階で構成されます。 設計、構築、テスト。 プロトタイピングは、新しいボードを作成する最初のレベルで行われます。 このプロセスには、DBT または設計、構築、テストのさまざまな反復サイクルが必要であり、最終的に高品質の製品が完成します。
基板の設計は常に変更されますが、プロセスはプロセス全体で同じままです。 場合によっては、PCB 設計の回路図を設計段階で変更する必要があります。 ただし、必要ない場合もあります。
回路図からのレイアウトが本当に必要ですか?
場合によっては、1 つの質問に答えるために、答えを適切に理解して明確にするために、回答付きの質問をさらに追加する必要があります。
回路図からの PCB レイアウトとは何ですか?
プリント回路基板の回路図とは、電気 PCB の設計のための電気コンポーネントとその接続をグラフィックおよび幾何学的に表現したものを指します。
回路図の PCB レイアウトには何が含まれますか?
PCB の回路図には、PCB 設計の機能を説明するためのすべての重要な要素のラベル、シンボル、記号が含まれています。 これには、すべてのアクティブおよびパッシブ電気コンポーネント、ノード、ネット、基準インジケータ、端子、接地接続、およびコネクタが含まれます。
回路図からの PCB レイアウトはどのように使用されますか?
回路図では、電気回路の設計を作成するためにキャンバスの種類を考慮します。 設計を作成し、レビューし、評価します。 このプロセス全体により、回路図を製造用の設計 PCB に変更する前に、すべての接続に従っていることが保証されます。
ただし、答えが示すように、回路図は電気回路を設計するための最初のポイントとして機能します。 ほとんどの場合、回路図は基板設計の基本テンプレートとしても機能します。
回路図から基板レイアウトを設計する
以前は、設計者は実際に自分の手で回路図や回路設計を作成しており、高度な技術を持っていると考えられていました。 しかし、現在では ECAD などのさまざまなツールがあり、PCB 設計のプロセス全体を簡素化できます。 同時に、これらのツールは回路図を PCB レイアウトに自動変換します。 したがって、変換する前に、製造プロセスの設計を作成するためのいくつかの手順を完了する必要があります。
回路図のステップからの PCB レイアウト
1. 基板サイズの選択
ほとんどの ECAD ソフトウェアには、厚さと面積を含む基板のデフォルト サイズが含まれており、それに応じて選択できます。 ただし、ボードのサイズを選択する前に必ず委託製造業者に再確認してください。ボードによって材料の無駄が発生し、最終的には製造コストに影響を与える可能性があります。
2. スタックアップを作成する
基板の寸法を選択したら、基板の層数、層数、材質を決定します。
3. コンポーネントを配置する
すべてを選択した後、基板表面に電気コンポーネントを配置します。 基板の製造プロセスを保証するために、クリアランスと間隔のルールに従ってください。
4. トレースのルートを設定する
配線の配線は、PCB 設計の中で最も複雑な部分と考えられています。 設計者は、特にグランドプレーンと内部信号の間で信号を垂直に伝送する複数の PTH を備えた多層基板において、多くの課題に直面しています。 必ず適切なクリアランスと間隔を守ってください。
5. エラーをチェックする
PCB の設計が完了したら、すぐに製造に送らないでください。 まず、設計に何らかのエラーがないか確認します。 DRC の分析を実行して、設計が必要なルールをすべて満たしているかどうかを確認します。 ただし、これらのルールは、製造可能性を確保するために、DFM および CM のガイドラインに基づいて設定する必要があります。
これらすべての重要なステップにより、高品質の PCB 設計の作成が保証されます。 PCBA の設計は、非常に単純なプロセスを考慮していません。 ただし、適切な設計に到達するまでに必要な難易度と時間は、回路図を設計 PCB に変換するために使用する ECAD ソフトウェアの種類によって異なります。
回路図から設計レイアウトを移行する
クリーンな設計データベースを使用できるようにするには、クリーンで完全な回路図を用意する必要があります。 ただし、回路図をレイアウトに変換する前に、次の手順に従う必要があります。
· 完成した回路図
ただし、これは、レイアウト中に回路図を変更できないことを意味するものではありません。 ECOが自分たちの命を考えるとき。 したがって、これは文字通り、将来の回路図の変換によってレイアウトの意図が変更されない段階に回路図が到達する必要があることを意味します。
・生産部品
レイアウトに送信する前に、回路図上のすべての開発パーツと一時パーツを必ず更新してください。 それができない場合は、将来行われる可能性のある回路基板の設置面積の変更を調整するためのスペースを確保してください。
· 二重回路
コピー/ペースト機能中に作成された不要な回路を検索して削除します。ボード上のコンポーネントが属さない場所にはコンポーネントを配置したくない場合があります。
・ 文章
すべての重要な識別テキスト、ネット名、参照指定子、およびデザイン ノートの配置と修正を確実に行います。
ツールの使用
回路図を完成させ、それに応じてテストしたら、次の部分に進み、レイアウトのデータベースに情報を配置します。 ただし、そのためには、回路図をレイアウトに変換するためのいくつかの手順に従う必要があります。
· PCB フットプリント
まず、レイアウトのデータベースの接続ネットリストを正常に生成するには、PCB フットプリントのデータが必要です。 ただし、コンポーネントのオンライン シンボルを使用して回路図を開発した場合、PCB のフットプリント データはこれらのシンボルとともに既にダウンロードされています。 一方、他のデータ ソースのシンボルを回路図内で使用する場合は、それらすべてのシンボルが正しいフットプリントを指していることを確認してください。 これに加えて、そのフットプリントのファイルが PCB のデータベースにアクセスできることを確認する必要もあります。 そうでない場合は、それらをデザインに組み込むか、自分で作成する必要があります。
· ネットリストの作成
ネットリストを作成するプロセスは、回路図ソフトウェアごとにさまざまな形式で行われますが、すべて同じプロセスに従います。 特定のデザインと回路図データベースのすべての設定を整えたら、回路図から PCB のネットリストを作成するプロセスを開始します。 ただし、ネットリストには通常、情報、ネットおよびコンポーネントのプロパティ、設計ルール、高速の制約などの重要なデータが含まれています。 これに加えて、コンポーネントのフットプリントとデジグネータ名も含まれます。
· PCB レイアウト データベースを作成する
ただし、PCB 設計のデータベースがない場合は、作成する必要があります。 簡単な手順に従うだけで、PCB 設計のデータベースを作成できます。 まず、レイヤースタックを作成し、ボードの輪郭を描きます。 ビアなどの他の重要な設計オブジェクトとともに PCB フットプリントをドラッグします。 次に、必要なパラメータと基板設計の追加ルールを設定します。
· ネットリストをインポートする
PCB 設計のデータベースができたので、そのネットリストをインポートします。 ただし、さまざまなソフトウェアがさまざまなメカニズムで動作することはすでにご存知でしょう。 ただし、それらはすべて、接続ネットリストを PCB レイアウトのデータベースに入れる同じプロセスに従います。
· エラーをチェックする
回路図を確認して適切に設定したとしても、データベースで予期しない問題が発生する可能性があります。 このような問題の典型的な例は、回路図上のピン番号と物理的なフットプリントが異なる回路図のシンボルを指します。 これは通常、電気コンポーネント上の未使用のピンで発生しますが、PCB の最終プロセスには影響しません。 したがって、PCB の設計プロセス中に継続的に警告が表示されるのを避けるために、必ず今すぐ問題を修正してください。
ここまでは、回路図の接続を PCB レイアウトに正常に変換しました。 苦労することなく、簡単に製造プロセスを進めることができます。
最も効果的なツールを使用する
PCB のレイアウトにはいくつかのステップが含まれており、回路図をレイアウトに変換することは、その中の最初のステップを考慮します。 コンポーネントの配置と配線の他に、基板の配電システムの管理や、FCB の製造、組み立て、分析を確実にするためのルールの設定も含まれます。 さらに、高速の制約設計を扱う必要がある場合があります。 したがって、設計に従って更新するには、レイアウトを回路図に送り返す必要があります。
PCB 設計プロセスで Cadence がどのように機能するかを理解するには、まず他のいくつかのトピックを理解する必要があります。 これには、配線、RF 設計、DFM チップ、PCB の高速設計、および PDN 設計が含まれます。 これらはすべて、適切な回路図を作成する方法と、それを PCB の製造プロセスを成功させるための適切な設計に変換する方法をより深く理解するのに役立ちます。
ただし、オンラインの PCB 設計ツールがいくつかあります。 Cadence の Allegro を利用することもできます。 これには、PCB 設計を成功させるのに役立つすべての機能が含まれています。 回路図や設計の作成には役立ちませんが、シグナルおよびパワーインテグリティツール、回路シミュレーションなどにアクセスできるようになります。
