PCB のコスト削減と信頼性向上のためのヒントのご紹介

製造コストの70％は設計上の問題によって決定され、製造にかかる間接費、材料費および労務費はわずか20％に過ぎないと結論づけられている。したがって、設計が重要である。それはまた … でも当てはまる。PCB（プリント基板）製造。

回路設計者は、最終製品に対する独自の考え方や機能への期待に基づいて設計を行います。しかし、製造についてはほとんど配慮しません。不適切な要素がそのまま製造ラインで使用されると、必ず不良が発生します。さらに悪いことに、そもそも製造不可能な設計も存在します。以上の問題はすべて、DFM（Design for Manufacturability：製造容易化設計）の重要性を示しています。

実際のところ、DFM は PCB 製造コストの削減と PCB の信頼性向上に役立ちます。これを見逃すことは絶対にできません。

DFMとは何ですか？

PCBの量産設計（DFM）は、設計の詳細を最適化することで、PCBを容易かつ経済的に製造できるようにすることを目的とした回路設計の一部でもあります。

DFMは通常、実際のPCB製造に先立って行われ、一般的にはPCBメーカーによって実施されます。彼らはPCB生産の詳細をより深く理解しており、設計最適化における些細な配慮が、PCB全ロットの品質に対して持つ前向きな意味を十分に認識しているからです。PCB製造の数量が多くなるほど、その重要性はいっそう大きくなります。

DFM チェックは、ベア PCB ボードの製造だけでなく、PCB アセンブリにも有効です。ベア PCB 製造における主な DFM チェック項目には、次のものが含まれます。

・ボードの厚さ

・ボードサイズ

・ルーティングタブ

・Vカットデザイン

・トレーシング／スペーシング

・ビアホール

•表面仕上げ;

・ゴールデンフィンガー

・パネル化

そして、PCBアセンブリに関するDFMチェック項目には主に次のものが含まれます。

・パッド設計

・コンポーネントの向き

・コンポーネント配置間隔

・リフローはんだ付け用パッド設計

・基準マーク

なぜPCB製造においてDFMが重要なのか

・DFMチェックの目的

DFMチェックは、製造要件と互換性のない設計要素を回避するために、本格的な製造に入る前に問題を解決することを目的としています。最終的に、PCB製品は非常にスムーズかつ容易に製造でき、歩留まりを向上させることができます。

a. 信頼性の向上

最終製品の優れた品質は、電子機器メーカーにとって共通の目標となってきました。DFM は、製造前に製造不良につながり得るいくつかの重要な要素が適切に対処されているため、製品の機能達成を確実にし、その外観を最適化するのに役立ちます。また、いくつかの設計面を最適化することで、より高い信頼性を得ることができます。例えば、高品質なパッド設計は、リフローはんだ付けの円滑な実行に有利に働きます。その結果、部品は基板上にしっかりと固定され、設計どおりに正常に動作することができます。

b. コスト削減

量産性を考慮した設計の過程では、製造工程を考えに入れることで、不要な製造ステップを省き、コストを削減することができます。さらに、製造工程が簡素化されるにつれて、一部の工具や設備、労力も削減でき、これは量産時に特に重要となります。加えて、基板設計を最適化することで、基板の実装面積を縮小でき、それに伴いPCB製造コストも低減させることができます。

c. サイクルタイム短縮

電子製品が市場に投入されるのが早ければ早いほど、多くの利益を生み出します。DFM は製造の初期段階で潜在的なリスクを解決することを目的としています。その結果、製造プロセスで発生しうる問題が減少します。プロセス全体が円滑に進行することでサイクルタイムが短縮され、製品を迅速に製造できるようになります。さらに、前ロットの PCB で問題が発生した場合でも、製造担当者は製造パラメータを調整する必要がなく、大量生産に有利です。

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