CAMエンジニアが送ってほしいFab図面＆Readmeチェックリスト

PCB製造図面は、ガーバーデータでは分からないすべての事項 ― 外形公差、スタックアップ、積層材とTg、仕上がり銅厚、表面処理、レジストおよびシルクの色、インピーダンス目標、IPCクラス、その他の特別なプロセス ― に答えなければなりません。 readme はファイルを索引化して説明するだけのものであり、要求事項が記載される唯一の場所になってはいけません。 両方が完全で互いに一致していれば、CAMがあなたに確認しなければならないことはほとんど残りません。

当社からご注文いただく際の仕組みについて、簡単にご説明します。 当社はオンライン注文フォームにご入力いただいた仕様に基づいて製造します。基板の厚み、銅箔の厚さ、ソルダーレジスト、シルク印刷などです。 当社では、readme や別途ご用意いただいた仕様書を最優先の仕様とはみなしませんので、フォームの標準オプション以外のご要望は、すべてご注文時の「特別な要件」欄にもご記入ください。

あなたの図面は今でも重要です。それは製造工程を管理するための正式な記録であり、あなたが取引するすべてのサプライヤーに渡されます。また、ファイルと発注内容が一致しない場合に、最も素早く問題を解決できる手段でもあります。

なぜガーバーデータだけでは不十分なのですか？

ガーバーデータは構造ではなくジオメトリを表します。各レイヤーは、銅・レジスト・シルクをどこに配置するかを示し、Excellonファイルはどこに穴をあけるかを示しますが、完成基板の厚みがいくつなのか、どのラミネートで構成されているのか、メッキ後に表面にどれだけの銅が残るのか、どのネットがインピーダンスコントロールされているのか、といったことは一切示していません。Gerber X2 の属性は、ファイルの機能やレイヤー順をラベリングすることで助けになりますが、それでも多くの CAM エンジニアはまず図面を開きます。設計者の意図が明示されているのは、図面だけだからです。

製図が欠落している、または不十分な場合に送る質問は予測可能です。1.6 mm はラミネート全体で測定した値ですか、それともメッキ銅の上で測定した値ですか？どのファイルが L2 で、どのファイルが L3 ですか？メカニカル層上のスロットはメッキされていますか、それとも非メッキですか？基板エッジは、その外形線の内側、中心、それとも外側のどれですか？これら一つひとつが、CAM にとってはコイントスのようなものです。

パネルを無駄にしてしまうくらいなら、作業を一旦止めて確認したいと考えています。図面が完全であれば、そのどちらもしなくて済むことがほとんどです。

ドリルデータについては、特に言及する価値があります。NC Excellonファイルは、ドリルツールリストと一緒に送付してください。ツールリストがない場合、CAM はツール番号から仕上がり穴径を推定し、文脈からスルーホールかノンプラメッキかを判断しなければならず、これはまさにプレスフィットコネクタで避けたい種類の推測です。

製造図面には何を含めるべきですか？

基板がどのように構成され、どのように検査されるかを規定するあらゆる事項は、寸法入りの外形図とスタックアップ表に添えられた番号付き注記として、図面上に記載されるべきです。以下のグループは、CAM エンジニアが確認する項目であり、おおよそ確認する順序に並んでいます。

外形、寸法および公差

通常はコーナーや治具穴などの単一の基準点から、外形寸法、切り欠き、スロット、および筐体と嵌合するすべての穴の位置を含む、寸法入りの図面を作成してください。機械的に重要な各寸法には公差を付けてください。寸法に公差を付けずに残した場合、CAM は製造業者の標準公差これは、お住まいの住宅環境に適している場合とそうでない場合があります。また、外形線のどちら側が基板の端なのかを明示してください。タイトな筐体への収まりを考える場合、線幅の半分といえども誤差として無視できる値ではありません。

スタックアップ

Aスタックアップ図各銅層を順番に、対応するGerberファイル名、レイヤー種別（信号、プレーン、または混在）、各層の銅箔厚、そして必要な誘電体厚さ、または厚みとインピーダンスを満たすためにファブ側で誘電体が調整される可能性がある旨の注記のいずれかと共に示す必要があります。

ビルドが特定のスタックアップに従う必要がある場合は、その旨を図面および注文書に明記してください。 当社の試作サービスではカスタムスタックアップに対する柔軟性が限られているため、固定スタックアップの案件については、通常 Standard PCB サービスをご案内しています。そちらでは、製造開始前に、ご希望の板厚と層数に合わせたスタックアップ案をご提示することが可能です。

仕上がり基板厚さ

完成後の板厚と、その板厚がどこを基準に測定されているかを明記してください。「めっき銅上で測定した仕上がり 1.6 mm（1.6 mm finished, measured over plated copper）」であれば曖昧さはありません。しかし「1.6 mm」だけでは不十分です。というのも、ラミネート厚さ、めっき後の厚さ、ソルダーレジストを含めた厚さは、カードエッジコネクタやカードガイドでは問題になるほど違ってくる場合があるからです。標準的な FR4 では、0.4 mm から 3.2 mm まで製造しており、厚み公差は薄い基板で ±0.1 mm、厚い基板では ±10% となります。相手部品によって実際の制限値が決まる場合は、その公差を指定し、クリティカルであることを明確に示してください。

ベース材質とTg

ラミネートは名称だけでなく特性で指定してください。FR4 または材料ファミリー、必要とする最小 Tg、それに貴社の運用方針に沿うのであれば IPC-4101 のスラッシュシートも記載します。特定ブランドを固定する正当な理由（例えば、ある特定のラミネートで Dk や損失をシミュレーションした RF 設計など）がない限り、「または同等品」と追記してください。一般的なデジタル基板でブランドを固定することはほとんど意味がなく、在庫品の選択肢を狭め、そのラミネートが在庫切れのときに納期を延ばす原因にもなります。高 Tg 材やハロゲンフリー材料が必要な場合は、メールのやり取りだけでなく図面上に明記してください。

仕上がり銅箔厚さ

各層ごとの銅箔厚を、必ず「仕上がり」の値として記載してください。「1 oz」とだけ書かれていると、CAM はそれが貼り付け時の銅箔厚を指すのか、めっき後の銅箔厚を指すのかを推測するしかなくなり、外層ではその違いによってエッチング補正や実際に確保できるクリアランスが変わってしまいます。スルーホールのみ構成の内層はめっきがかからないため、ベースと仕上がりの値はほぼ同じになります。外層こそが混乱の原因となる部分です。

表面仕上げ

仕上げの名称と、必要であればそれを規定する規格（例：IPC-4552 に準拠した ENIG）を記載してください。エッジフィンガー上のハードゴールドのように、一部のフィーチャーに別の仕上げが必要な場合は、フィンガー長、面取り角度、およびめっき範囲とともに図面上に示してください。仕上げが readme にしか記載されていない、というのは、要件が見落とされる典型例です。

ソルダーマスクとシルクスクリーン

レジスト色、シルク色、どの辺にシルクを入れるか、そしてビアをどのように処理するか（テント、プラグ、オープンのまま）を指定してください。標準のレジスト色は緑、白、青、黒、赤、黄であり、シルク色はレジスト色と異なる必要があります。さもないと判読できません。実装業者がレジスト定義パッドや、ファインピッチパッド間の最小レジストダムを必要とする場合は、その旨を明記してください。そうしないと CAM が独自のクリアランスを適用してしまいます。

制御インピーダンス

各制御インピーダンス構造について、それぞれを別行にして列挙し、目標インピーダンス、公差、シングルエンドか差動か、信号層、リファレンスプレーン、および図面上の配線幅と配線間隔を記載してください。 そのうえで、ターゲット値を満たすために、ファブが配線幅、誘電体厚さ、またはその両方を調整してよいかどうかを明記してください。 その許可がなければ、CAM は不一致を検出してフラグを立てるだけで、あなたの指示を待つことしかできません。

当社のインピーダンス許容差オプションは ±5％ から ±10％ までご用意しています。どの値を特定の構造で維持できるかは、そのジオメトリとスタックアップに依存しますので、レイアウトを確定（フリーズ）する前に、厳しい目標値については必ず当社エンジニアリングチームに確認してください。テストクーポンや測定レポートが必要な場合は、図面上で要求事項として明記し、当社エンジニアリングチームとご確認ください。

IPCクラス

図面には必ずクラスを記載してください。 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。 設計で別のクラスが必要な場合や、一部の仕様だけでもクラス 2 より厳しい基準を満たす必要がある場合は、基板の出荷後ではなく、ご注文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。 クラスに関する記載がない図面では、両者にとって合否判定基準の解釈に余地が生じてしまい、出荷後にその点で議論になると、決して気持ちのよいものではありません。

特殊工程

スルーホールのみの標準的な構成を超えるあらゆる仕様には、個別の注記と、通常は個別の詳細図が必要です。ビアフィルまたはビアプラグの種類、角度と深さを指定した皿穴およびザグリ穴、キャステレーテッドホール、エッジメッキ、深さ制御ルーティング、バックドリル、仕上げ穴公差を伴う圧入ホールなどが該当します。これらはそれぞれ図面上でマーキングし、発注書にも対応する形で明記してください。当社の対応可能範囲ページに記載のないいかなるプロセスについても、それを前提に設計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。

README には何を書き、何を書かないべきか？

READMEはファイルパッケージの地図であり、第二の仕様書ではありません。1分で読める程度の長さに保ちましょう。含めるべき内容は次のとおりです。

・各ファイルとその用途

・レイヤー順序がファイル名に対応

・ドリルファイル形式、単位およびゼロサプレッション

・出力を作成した設計ツールとそのバージョン

・設計の改訂

・エンジニアリング関連の問い合わせ先となる担当者名と、その担当者のタイムゾーン

ここで含めるべきでないのは、図面や発注書に記載されていない要求事項です。「ENIGでお願いします」「USBラインのインピーダンス管理」「前回ロットと同じ仕様で」などの readme のみの注意書きは、最も見落とされやすいものです。その理由の一部は、CAM が必要とする詳細が欠けていること、そして多くの工場（当社を含め）が readme を正式な指示書として扱っていないことにあります。

当店にご注文いただく際は、ご注文フォームの内容が基板仕様を定義します。アップロードされた Readme や仕様書をもとに仕様を設定することはありませんので、標準外の要件はすべて、特別要件欄にもコピーしてご記入ください。

他の 2 つの README の習慣も作業を遅くします。以前のプロジェクトから引き継がれた定型文（「インピーダンスコントロールが必要」「クラス 3」など）が、実際にはどちらも該当しないボードに記載されていると、次に進む前に確認しなければならない疑問が生じます。また、「3 月の Mark のメールを参照」などのように、外部での会話を参照している場合、それは CAM には存在しない情報を指し示していることになります。

図面とガーバーデータの内容が食い違う場合、どちらが優先されますか？

どちらも黙って勝ってはならない。一般的な慣例として、図面は寸法・材料・注記を規定し、Gerber または ODB++ データはアートワークを規定するが、それらの間に矛盾があるということは、何かが変更され、一方のドキュメントがそれに追随していないことを意味する。CAM は処理を止めて確認すべきであり、良い図面であればその答えは自ずと明らかになる。

図面に優先順位に関する注記を記載してください。一般的な文言の例は次のとおりです：「相違がある場合は、発注書、本図面、Gerber データ、readme の順に優先するものとする。作業を進める前に、購買担当のエンジニア窓口へ連絡すること。」通知条項は、その順番自体よりも重要です。なぜなら、それによって、製造側が独断で判断するのではなく、質問を投げかけることを望んでいると伝えることができるからです。

最もよく見られる不整合は、寸法図と寸法が異なるメカニカル層上の外形線、ドリルファイルと穴数が一致しないドリルチャート、図面上ではメッキありとして示されているのにノンメッキのドリルファイル側に入っているスロット、ファイル一式と層数が異なるスタックアップ表、そして Gerber ファイル名と一致しない図面リビジョンです。これらはすべて、2つの資料を並べて比較することで発見されるので、アップロード前に自分でその比較をしておく価値があります。

当社側では、ファイルチェックの結果、相違点（コンフリクト）が見つかった場合、一方的にどちらかのバージョンを選んで製造を進めるのではなく、製造をスケジュールする前にお客様へご連絡し、解決を図ります。

コピー準備チェックリスト

この表をリリース前のチェックとして使用してください。すべての項目は、README だけでなく、図面または注文書の中で回答されている必要があります。

よくある質問

ガーバーと図面の代わりに、ODB++ または IPC-2581 を送ってもよいですか？

インテリジェントフォーマットは、レイヤー順序、ドリルデータ、そして多くの場合スタックアップやネットリストを1つのパッケージで扱えるため、ファイル対応付けに関する問題の大半を解消します。 ただし、それでも公差、IPC クラス、表面処理仕様、特殊工程などに関しては図面の代わりにはならないため、両方を送付してください。 リリースフローを変更する前に、当社エンジニアリングチームに受け入れ可能なフォーマットを必ず確認してください。

別途でパネル図面は必要ですか？

アレイがあなたにとって重要な場合に限ります。これは通常、実装業者がレール、基準マーク、治具穴、または特定のブレイクアウェイ方式に関する要件を持っていることを意味します。その場合は、アレイ全体の寸法、ステップ＆リピート間隔、Vカットまたはタブ・ルートの詳細、および基準マークの位置を記載したパネル図面を送付し、まず実装業者に承認してもらってください。アレイが重要でない場合は、パネル化は基板メーカーに任せ、図面上にもその旨を記載してください。

プリプレグの正確な種類が分からない場合、どのようにスタックアップを指示すればよいですか？

実際に重視している点を明確に指定してください：完成後の板厚、層構成（レイヤー順）、銅箔厚、インピーダンス目標などです。 誘電体厚さには「インピーダンスおよび板厚を満たすように工場側で調整」と記載し、製造前に承認するためのスタックアップ案を提示してもらうよう依頼してください。 そうすることで、フィールドソルバのデフォルトライブラリによる理論上の構成ではなく、実際に在庫されている材料に合ったビルドを得ることができます。

1つの機能だけに対して、より高いクラスを求めることはできますか？

1つの例外を含む包括的なクラス指定は、検査が難しく、読み違えもしやすくなります。 特定の機能（コネクタ部のアニュラリングや、特定の穴群に対するめっき厚など）により大きなマージンが必要な場合は、クラスを引用するのではなく、その正確な要求事項を寸法や注記として記載してください。 当社の標準ボードは IPC クラス2で製造されているため、このような注記を記載する場合は、発注前に必ず当社エンジニアリングチームへ確認してください。

改訂のたびに図面のどこを変更すべきですか？

改訂文字、日付、および何が移動したかを示す簡潔な変更メモです。Gerber パッケージには同じ改訂を付けてリネームし、両者が混同されないようにし、変更されたデータには決して同じ改訂文字を再利用しないでください。「どのファイルが正しいのか？」という質問の多くは、同じ改訂を持つ 2 つのパッケージに起因します。

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役立つリソース

・PCB事前注文チェックリスト：準備しておくファイルと情報

•PCB材料選定ガイド

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