1 - ハイブリッド技術の使用
一般的なルールは、混合アセンブリ技術の使用を最小限に抑え、特定の状況に限定することです。たとえば、単一のスルーホール (PTH) コンポーネントを挿入する利点は、組み立てに必要な追加のコストと時間によって補われることはほとんどありません。代わりに、複数の PTH コンポーネントを使用するか、設計からそれらを完全に削除する方が好ましく、より効率的です。 PTH テクノロジが必要な場合は、すべてのコンポーネントのビアをプリント回路の同じ側に配置することをお勧めします。これにより、組み立てに必要な時間が短縮されます。
2 – コンポーネントのサイズ
PCB 設計段階では、各コンポーネントに正しいパッケージ サイズを選択することが重要です。一般に、正当な理由がある場合にのみ、より小さいパッケージを選択する必要があります。それ以外の場合は、より大きなパッケージに移動してください。実際、電子設計者は、不必要に小さなパッケージを備えたコンポーネントを選択することが多く、組み立て段階で問題が発生したり、回路が変更されたりする可能性があります。必要な変更の程度によっては、必要なコンポーネントを取り外してはんだ付けするよりも、基板全体を再組み立てした方が便利な場合があります。
3 – コンポーネントの占有スペース
コンポーネントの設置面積は、アセンブリのもう 1 つの重要な側面です。したがって、PCB 設計者は、各統合コンポーネントのデータ シートに指定されているランド パターンに従って各パッケージが正確に作成されていることを確認する必要があります。間違ったフットプリントによって引き起こされる主な問題は、マンハッタン効果またはワニ効果としても知られる、いわゆる「墓石効果」の発生です。この問題は、はんだ付けプロセス中に統合コンポーネントが不均一な熱を受け、統合コンポーネントが PCB の両面ではなく片面のみに貼り付く場合に発生します。トゥームストーン現象は主に、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動 SMD コンポーネントに影響を与えます。その発生の原因は加熱の不均一です。その理由は次のとおりです。
コンポーネントに関連付けられたランド パターンの寸法が正しくない コンポーネントの 2 つのパッドに接続されているトラックの振幅が異なる 非常に広いトラック幅で、ヒートシンクとして機能します。
4 - コンポーネント間の間隔
PCB 故障の主な原因の 1 つは、過熱を引き起こすコンポーネント間のスペースが不十分であることです。特に非常に困難な要件を満たす必要がある非常に複雑な回路の場合、スペースは重要なリソースです。あるコンポーネントを他のコンポーネントに近づけすぎると、さまざまな種類の問題が発生する可能性があり、その重大度によっては PCB 設計または製造プロセスの変更が必要となり、時間の無駄が生じ、コストが増加する場合があります。
自動組立およびテスト機械を使用する場合は、各コンポーネントが機械部品、回路基板の端、およびその他すべてのコンポーネントから十分に離れていることを確認してください。コンポーネントが近づきすぎたり、回転が間違っていると、ウェーブはんだ付け中に問題が発生します。たとえば、波がたどるパスに沿って高さの高いコンポーネントが高さの低いコンポーネントよりも先にある場合、溶接を弱める「影」効果が生じる可能性があります。集積回路を互いに垂直に回転させると、同じ効果が得られます。
5 – コンポーネントリストが更新されました
部品表 (BOM) は、PCB の設計および組み立て段階において重要な要素です。実際、BOM にエラーや不正確さが含まれている場合、メーカーはこれらの問題が解決されるまで組み立て段階を一時停止することがあります。 BOM が常に正確で最新であることを確認する 1 つの方法は、PCB 設計が更新されるたびに BOM を徹底的にレビューすることです。たとえば、新しいコンポーネントが元のプロジェクトに追加された場合は、正しいコンポーネント番号、説明、値を入力して、BOM が更新され、一貫性があることを確認する必要があります。
6 – データム点の使用
基準マークとも呼ばれる基準ポイントは、ピックアンドプレイス組立機のランドマークとして使用される丸い銅の形状です。基準を使用すると、これらの自動機械は基板の方向を認識し、クワッド フラット パック (QFP)、ボール グリッド アレイ (BGA)、クワッド フラット ノーリード (QFN) などの小さなピッチの表面実装コンポーネントを正しく組み立てることができます。
基準は、グローバル基準マーカーとローカル基準マーカーの 2 つのカテゴリに分類されます。グローバル基準マークは PCB の端に配置され、ピック アンド プレース マシンが XY 平面内の基板の方向を検出できるようにします。正方形の SMD コンポーネントのコーナー近くに配置されたローカル基準マークは、配置機械によってコンポーネントの設置面積を正確に位置決めするために使用され、それによって組み立て中の相対的な位置決め誤差が減少します。データム点は、プロジェクトに互いに近いコンポーネントが多数含まれている場合に重要な役割を果たします。図 2 は、赤で強調表示された 2 つのグローバル基準点を持つ、組み立てられた Arduino Uno ボードを示しています。