提出前に解消すべき主なCAM保留理由とその対処方法

PCBエンジニアリングクエリ（EQ）とは、基板が生産に入る前に必ず回答しなければならない、CAMエンジニアからの質問のことです。ほとんどのEQは、3つのグループのいずれかに分類されます。すなわち、欠落している、または互いに矛盾しているデータ、工場で製造可能な限界を下回る仕様、あるいは二通りに解釈できる仕様です。その多くは、自分のファイルを10分ほどチェックすることで、提出前に解消することができます。

エンジニアリングクエリとは何であり、なぜあなたの注文を停止させるのですか？

ファイルが届くと、CAM エンジニアはガーバーデータ、ドリルデータ、および製造指示をツーリングソフトウェアに取り込み、基板をレイヤーごとに再構築します。問題は常に同じです。「推測せずに、このパッケージが示しているものをそのとおり正確に作れるか？」

もし答えが「いいえ」または「たぶん」の場合、その作業は中断され、エンジニアがあなたに連絡します。この保留が存在するのは、工場側の推測が、あなたの意図と合わない基板になってしまう可能性があるからです。誰も、エッチング後になってそれに気づきたくはありません。そのため、CAM の保留というのは、主に工場があなたの代わりに推測することを控えている、という意味合いになります。これはあなたの設計が否定されたというわけではありません。

実務的なコストとしては、お客様のご返信をお待ちしている間、ご注文の進行が止まってしまうということです。もし試作中であれば、わかりにくい指示が1つあるだけで、やり取りに1日から2日かかってしまうことがあります。だからこそ、最も安上がりな対処法は、まずお客様ご自身で問題を見つけることなのです。私たちの無料DFMチェック注文が行われる前にこれらの多くを検出し、以下のセクションでは、それとCAMエンジニアが何を確認するのかを説明します。

データが欠落している、または矛盾している

これは、私たちの経験上もっとも大きなグループであり、かつもっとも回避可能なものです。パターンは単純で、同じパッケージ内の2つのファイルが異なる内容を述べているか、本来存在すべきファイルが存在しない、というものです。

ガーバーデータとドリルデータが一致しません。ドリルファイルには、銅層にパッドがない箇所に穴が示されているか、または穴のないパッドが示されています。これは通常、ある人が一度一式のファイルをエクスポートした後に基板を編集し、パッケージの一部だけを再エクスポートしたときに発生します。CAM は層を重ね合わせ、不一致を検出し、どちらが正しいかを尋ねます。あなた側での修正方法は、同じ基板リビジョンからすべての出力を一度に再生成し、個々のファイルを手作業で差し替えないことです。

層数またはスタックアップがファイルと一致していません。注文書には4層と書かれているのに、パッケージには6つの銅層ファイルが含まれている場合があります。または、指示書で要求されているスタックアップの層数が、実際に注文した層数より多い場合もあります。弊社の標準対応範囲は1〜32層なので、層数そのものが問題になることはほとんどありません。問題なのは不一致です。提出前に、パッケージ内の銅層の数を数え、注文内容およびスタックアップ図面と照らし合わせて確認してください。

不足している、または重複しているレイヤー。ボトム側のソルダーマスクファイルがありません。2つのファイルがどちらもトップシルクとして同じ名前になっています。ベアボード注文なのにペーストレイヤーが含まれています。CAM はしばしば推測できますが、「しばしば」であること自体が問題です。ファイル名を明確にし、readme にレイヤーリストを含め、この注文に関係のないファイルは削除してください。

図面と矛盾する製造ノート。注記には基板厚さ 1.6 mm と書いてあるのに、スタックアップ図では合計値が別になっていることがあります。または、注記にはある表面処理が記載されているのに、発注フォームでは別のものが選択されている場合もあります。データ同士が食い違っていると、どちらも実際の意図であり得るため、CAM はどちらを優先すべきか判断できません。もし製造図面があるなら、それを唯一の信頼できる情報源として扱い、発注フォームの記入内容は必ずそれに合わせてください。

単位と形式に関する意外な点。インチ単位のドリルファイルなのにヘッダーでメートル法を宣言していたり、レイヤー間で座標フォーマットが混在しているガーバーデータなどがあります。これらはビューア上では正しく見えても、レイヤーを重ねると明らかにおかしな基板になります。設計ツールではなく、スタンドアロンのガーバービューアでパッケージ全体を開き、ドリルホールが確実にパッド上に位置しているか確認してください。

これらはいずれもデザインの変更を必要としません。必要なのは、パッケージに一つのことを明記することだけです。

ファブの能力を下回る機能

このグループは、エンジニアが個人的に受け止めがちなものですが、たいていは単なる算術の問題です。電気的な設計自体は問題ありませんが、標準的な能力のままでは変更なしに製造することができません。

標準的なFR4の場合、設計時に考慮すべき数値は次のとおりです。

最小配線幅および間隔：3/3 mil

最小ドリル穴：機械加工 6ミル、レーザー加工 4ミル

最小アニュラリング：3ミル

最小NPTHスロット幅：0.8 mm

最小PTHスロット幅：0.6 mm

これらはあくまで最小値であり、目標値ではありません。レイヤー全体を通してちょうど 3/3 mil で引かれたボードでは、プロセスばらつきの余裕がなく、CAM から、レイアウト上可能な箇所ではスペースを広げるよう求められる場合があります。開けたエリアでは 4 または 5 mil を使用し、必要な箇所でのみ 3/3 に落とせるなら、そうしてください。レイヤー全体が限界値で引かれている状態よりも、局所的にタイトな箇所がいくつかある状態のほうが望ましいです。

ここでの典型的な EQ の事例は次のとおりです。

小径ビアのアニュラリングドリル径は6ミルで、パッドはそれよりわずかに大きいだけのため、ドリル公差を考慮するとアニュラリングは3ミル未満になってしまいます。画面上ではパッドサイズが妥当に見えるため、これは見落としやすいポイントです。設計に使用しているすべてのビアサイズについて、「パッド径からドリル径を引いた値を2で割る」計算を行い、とくに最小のビアから優先して確認してください。

スロットが細すぎる。めっきスロットとして加工される 0.5 mm のスロットは、0.6 mm の PTH 最小値の範囲内に入ります。めっきなしスロットとして加工される 0.7 mm のスロットは、0.8 mm の NPTH 最小値の範囲内に入ります。スロットはルータービットで加工されますが、そのような細いビットは標準工具ではありません。より狭いスロットが必要な場合は、レイアウトを確定する前に必ず当社のエンジニアリングチームに確認してください。多くの場合、一列に並べたドリル穴で同等の機能を果たせます。

規定された範囲外のレーザー・ビアです。4ミルのレーザー・マイクロビアは対応可能な範囲内です。複数のビルドアップ層にわたる積層（スタックド）あるいは千鳥配置（スタガード）のマイクロビア、または特定のアスペクト比については別の問題となるため、それに依存する前に必ず当社エンジニアリングチームへご確認ください。

上記以外のすべて。微小ピッチパッド間のソルダーレジストダム、シルク印刷の線幅、銅から基板端部までのクリアランス、銅から穴までのクリアランス、管理インピーダンスの許容差：ここでは具体的な数値は提示していません。スタックアップと表面処理については当社エンジニアリングチームに確認し、公開されている資料をご確認ください。公差ルートする前に。

有用な習慣として、CADツールのデフォルトではなく、ファブ固有のルールを読み込んでデザインルールチェックを実行することが挙げられます。デフォルト設定はたいていファブの実際の制限よりも緩く、それらに対してクリーンなDRC結果が得られても、あまり多くのことは証明できません。

仕様が曖昧（仕上げ、厚み、色、数量）

ファイルが完璧でも、注文フォームの項目や図面上の注記が複数の解釈を許していると、注文処理はそれでも止まってしまうことがあります。これらが目立たないイージーミス（EQ）です。それぞれについて、エンジニアが質問するのに30秒、あなたが答えるのに30秒しかかかりませんが、そのメールが目に留まってからでないと先に進みません。

表面仕上げ「ゴールド」は、ENIG、無電解金めっき、端子コネクタ用のハードゴールド、あるいは選択的金めっきなどを意味する場合があります。これらはそれぞれ工程もコストも用途も異なります。具体的な表面仕上げの種類を明記し、それが一部の領域にのみ適用される場合は、どの領域かを示してください。設計にゴールドフィンガーが含まれる場合は、必要な面取り条件とあわせて明示してください。

ボードの厚さ1.6 mm は、銅箔や表面処理を含めた完成基板の厚さですか、それともコア厚ですか？公差はありますか？ もしカードガイドやコネクタに収めるなど、設計が特定の厚さに依存している場合は、許容できる公差とともに完成厚を記載し、それを重要寸法としてマークしてください。

ソルダーマスクとシルクスクリーンの色「ブラック」マスクに「ブラック」シルクスクリーンでは判読不能であり、エンジニアから確認が入ります。マスク／レジェンドの組み合わせなしの色名、または片面にだけ色指定があり反対側には何も指定がない場合も、質問が発生します。各面ごとにマスクの色とレジェンドの色を記入してください。

銅箔厚さ外層および内層の銅箔厚は別々に指定され、開始時の銅厚と仕上がり後の銅厚はよく混同されるポイントです。基板全体に対して数値をひとつだけ指定した場合、その値がどの層に適用されるのかについて必ず質問されると思ってください。

数量とパネル化。数量が50の場合、50枚の単体基板を指すこともあれば、50枚のパネルを指すこともあります。独自のパネルをご用意される場合は、1パネルあたりの基板枚数とパネル枚数を明記してください。当社にてパネル化をご希望の場合は、その旨をお知らせいただき、組立ライン向けにアレイに関する要件があるかどうかもお伝えください。

IPC分類当社の標準基板は IPC クラス2 に準拠して製造されています。製品にそれとは異なる仕様が必要な場合は、図面にクラスを記載して気づいてもらえることを期待するのではなく、最初の段階でその旨を申し出てエンジニアリングチームに確認してください。たとえば標準基板の注文の横にクラス3指定が記載されているといった、矛盾した指示は、保留となる一般的な理由のひとつです。標準ビルドに含まれる内容については、当社の…標準PCBページしかし、そのページは出発点にすぎず、あなた自身の仕様の代わりにはなりません。

これらをすべて取り除く最も手っ取り早い方法は、すべての項目を入力し、「デフォルト」のままにする項目を一つも残さず、同じ値を製造ノートにも貼り付けることです。

アウトライン、スロットおよびパネルの問題

機械的なデータは、もっとも意外なEQが発生する原因となります。なぜなら電気的な設計には問題がないのに、それでも基板を切り出すことができないからです。

アウトラインが閉じていない、またはいくつかのアウトラインが存在します。アウトラインが小さな隙間のある個別の線分として描かれているか、あるいはわずかに異なる3つのレイヤー上に存在しています。ルーターのパスは連続した閉じた形状でなければなりません。アウトラインを専用の1つのレイヤーにまとめ、すべての角を閉じ、他のレイヤー上の複製は削除するか、「参照用のみ」であることを明確にラベリングしてください。

スロットと切り欠きが誤った位置に隠れています。対応するドリル情報のないメカニカル層上のスロットや、エンジニアが除去すべき部分だと判別できないほど細い輪郭線で描かれた内部カットアウト。どの形状がカットアウトなのか、どれがメッキされるのか、どれが単なるグラフィックなのかを明確に示してください。メッキスロットを意図する場合は、0.6 mm のスルーホール最小幅に対して確認し、非メッキスロットの場合は 0.8 mm に対して確認してください。

内側の角。ルーター用ビットは丸形です。外形やくり抜き形状の鋭い内角は、図面どおりには加工できないため、CAM は自動的にR（丸み）を追加するか、確認を求めてきます。仕上がりを想定どおりにするため、設計段階でコーナーにRを追加し、フィット（嵌合）に関わる重要なコーナーであれば、そのR寸法を必ず当社エンジニアリングチームに確認してください。

銅箔が基板の端部またはスロットに近すぎます。ボードの端まで伸びている銅や、ルーティングされたスロットの近くを通る配線は、外形をカットする際に露出するリスクがあります。ここではクリアランス数値を明記していません。弊社のエンジニアリングチームに確認のうえ、必要と思うよりも余裕を持たせてください。

順番が一致していないパネル図。パネル図面にはVスコアが示されている一方で、注記にはタブルーティングと書かれており、数量から判断するとどちらでもないことを意味しています。あるいは、ブレイクアウェイタブがコネクタや部品のオーバーハングしている位置にちょうど重なっている場合もあります。分割方法は早期に決定し、図面と注記の間で一貫性を保ち、ブレイクポイントから部品および銅箔を離しておいてください。レール、基準マーク（フィデューシャル）、およびスペーシングの詳細については、特にそのパネルが後工程の実装ラインに供給される場合は、当社のエンジニアリングチームにご確認ください。

提出前の自己チェック

最後の書き出しが終わった後、アップロードする前に、このリストを最終パッケージに対して実行し、「いいえ」があれば修正すべき項目として扱ってください。

もしレイアウト規則についてセカンドオピニオンが必要であれば、当社のデザインのヒントそして一般的なPCBチェックリスト以下に一覧表示されており、無料のDFMチェックによって上記の多くの項目が自動的にフラグ付けされます。

よくある質問

エンジニアからの問い合わせがあるということは、私の設計が間違っているという意味ですか？普段はそうではありません。ほとんどのEQはパッケージに関するもので、欠けているファイル、図面と矛盾している注記、空欄のままになっている項目などです。中には能力に関するものもあります。その場合でも、設計自体は問題ないかもしれませんが、標準的な製造に合わせるためにいくつかの機能を変更する必要があります。

EQ に回答するとき、何を返送すればよいですか？文章で回答し、もしその回答がデータを変更するものであれば、単一の差し替えファイルではなく、修正済みの完全なパッケージを送付してください。部分的な更新こそが、次の Gerber／ドリル不一致を生み出す原因になります。 回答が単なる説明・確認にとどまる場合は、その旨をはっきりと述べ、技術者からの質問文を引用して、誤読が起こらないようにしてください。

このまま工場に製造するよう指示してもよいですか。場合によりますが、問題の内容に依存します。質問が機能の下位互換や仕様未満の内容に関するものであれば、結果は期待どおりにならない可能性があり、先に進めるかどうかはエンジニアリングチームに確認する必要があります。あいまいな仕様については、「仕様どおりに作る」よりも、明確な書面での回答をもらう方がほとんどの場合で望ましいです。

図面だけで十分ですか？それとも、ガーバーデータも修正する必要がありますか？ガーバーデータを修正してください。製造図面は意図を示すには有用ですが、実際の生産用治具はファイルから作成されます。図面とファイルの内容が食い違っている場合、それ自体が保留の原因となります。

よく使うデザインでのEQを減らすにはどうすればいいですか？定期製造する基板ごとに、製造メモを1セットと発注用テンプレートを1つ用意し、スタックアップや表面処理が変わるたびにそれらを更新し、次のリビジョンでは変更点だけを修正してください。ほとんどのリピート見積もりの問題は、古いメモを新しい設計にそのままコピーしてしまうことから発生します。

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