PCB 設計における最も一般的な間違いを考えてみましょう。何個作りましたか？

ハードウェア回路設計の過程では、間違いが避けられません。低レベルの間違いはありますか?

以下に、PCB 設計における最も一般的な 5 つの設計問題と、それに対応する対策を示します。

01. ピンエラー

シリーズリニア安定化電源はスイッチング電源に比べて安価ですが、電力変換効率が低くなります。通常、多くのエンジニアは、使いやすさ、高品質、低価格を考慮して、リニア安定化電源を使用することを選択します。

ただし、便利ですが消費電力が高く、放熱も大きいので注意が必要です。対照的に、スイッチング電源は設計が複雑ですが、より効率的です。

ただし、安定化電源によっては出力端子に互換性がない場合がありますので、配線前にチップのマニュアルで該当する端子の定義を確認する必要があります。

図 1.1 特殊なピン配置を備えたリニア安定化電源

02. 配線ミス

設計と配線の違いは、PCB 設計の最終段階における主なエラーです。したがって、いくつかのことは繰り返し確認する必要があります。

たとえば、デバイスのサイズ、ビアの品質、パッドのサイズ、レビュー レベルなどです。つまり、設計図と照らし合わせて何度も確認する必要があるのです。

 図2.1 ライン検査

03. 腐食トラップ

PCB リード間の角度が小さすぎる (鋭角) と、酸トラップが形成される可能性があります。

これらの鋭角接続には、回路基板の腐食段階で腐食液が残留する可能性があり、その結果、その場所でより多くの銅が除去され、カード ポイントまたはトラップが形成されます。

その後、リード線が切れて回路が開く可能性があります。最新の製造プロセスでは、感光性腐食溶液の使用により、この腐食トラップ現象が大幅に減少しました。

 図 3.1 鋭角の接続線

04. トゥームストーン装置

リフロープロセスを使用して一部の小型表面実装デバイスをはんだ付けすると、デバイスははんだの浸透により片端の反り現象、一般に「トゥームストーン」として知られます。

この現象は通常、非対称な配線パターンによって発生し、デバイスのパッド上の熱拡散が不均一になります。正しい DFM チェックを使用すると、トゥームストーン現象の発生を効果的に軽減できます。

  図4.1 回路基板のリフローはんだ付け時のツームストン現象

05. リード幅

PCB リードの電流が 500mA を超えると、PCB の最初の線の直径が不十分であるように見えます。一般に、表面トレースは熱を空気中に拡散させる可能性があるため、PCB の表面には多層基板の内部トレースよりも多くの電流が流れます。

トレース幅は、層上の銅箔の厚さにも関係します。ほとんどの PCB メーカーでは、0.5 オンス/平方フィートから 2.5 オンス/平方フィートまでのさまざまな厚さの銅箔を選択できます。

図 5.1 プリント基板のリード幅