プロトタイピングにおけるPCB CAM PCB CAM(コンピュータ支援製造)ソフトウェアがあなたのためにできることはたくさんあります。最も重要な役割は、生産ファイルを分析し、PCBの生産を支援する能力です。どのプロジェクトに取り組んでいるとしても、PCB設計は電子回路に命を吹き込みます。技術の進歩について考えてみましょう。
私たちは、PCBがマスキングテープやプログラムされた表面マウントマシンでレイアウトされた当時を過ぎていました。レイアウトソフトウェアは、部品の配置と配線をPCB設計プロセスに組み合わせて、製造された回路基板上の電気接続性を定義します。確かに、伝統的なアプローチはまだ使用できます。しかし、現在のツールがはるかに簡単で正確になるとき、なぜあなたは? この記事では、CAM プロセスがプロトタイプの作成にどのように役立つかについて説明します。
(CAMサイン – 回路基板スタイル)
1.PCB コンピュータ支援製造(CAM)とは
まず、コンピュータ支援製造(CAM)は、コンピュータ制御機械および製造におけるソフトウェアの自動化です。正しい PCB サービス・プロバイダーの前に。ありがたいことに、さまざまなPCB製造プロセスがあり、メーカーは様々なフォーマットでデザイナーのファイルを受け取ります。これらのファイルは、主ににに関する情報が含まれています。ワイヤーラッピング、コンポーネント挿入、ルーティング、および必要なPCBの他の多くの設計の詳細。
CAM ソフトウェアはファイルを分析し、フォーマットを識別します。 その後、ファイル形式、ドリル データ、アートワーク レイヤーを認識できます。だから、それはチェックされ、PCBアートワークを受け取る上で、メーカーがボードを構築することを保証することに慣れています。それを見る理由は、システムポジティブの1つです。解析では、ファイルが見つからないとプロジェクトが停止し、DRCが大量に存在します。設計規則のチェックでは、設計が製造に課せられた基準を満たしているかどうかを検証します。
PCBは、木片から洗練されたグリーンボードまで、完全に進化してきました。彼らは以前はコンピュータだけに関連していましたが、今ではマイクロエレクトロニクスでは、すべてがPCBに溺れています。PCBは、モーターコントローラや業界のロードテスターのような業界の機械で、どこにでもあります。いくつかの場所で照明でも、PCBを使用しています。
(CAD デザインを扱うデザイナー)
2.PCB CAM-CAM はコンテンツを処理します。
私たちの世界は、製品、場所、部品など、物質的なものでいっぱいです。飛行機に飛ぶ力や馬力の雷を自動車に与えます。あなたが何かを作り、おおよそ設計されていないときはいつでも、CAMが答えです。
CAM は、プロダクション用のファイルを準備します。そのため、CAMは「スライサーソフトウェア」と考えることができます。図面とデータを、自動ツールを駆動するための特定の指示に関連付けます。
図面から生成されたプログラミング言語であるGコードを使用して、制御マシンと通信します。このコードは、デバイスに何をすべきかを指示します。 例えば、モーターを動かし、どのくらいの速さで、そして彼らが従うべきプログラムされた道を導くでしょう。
ソフトウェアはエラーもチェックします。たとえば、モデルに製造プロセスを変更するジオメトリエラーがあるかどうかを評価できます。また、機械が加工プロセス中に従う必要がある一連の座標であるツールパスも生成します。良い例は、切断シーケンスを設定することです。操作が開始される前に、高さ、電圧、切削速度を調整する必要があります。正確に定義すると、さまざまなプログラムでさまざまなパラメータを設定できます。これらのパラメータは機械オペレータの仕事をはるかに快適にする方法を示しています。
3.CAM 実行コンポーネント
ソフトウェア
CAMソフトウェアは、設計ファイルが入ってくると、いくつかのタスクを実行します。
電子データを画像に変換して、データのチェック、表示、測定、編集を行います。
IPC ネットリストとインポートされたデータを比較するデザイン ルール チェック (DRC) を実行します。
それはドリルデータ、アートワークレイヤー、IPCネットリスト、e.t.c形式を認識します。
また、レイヤーの順序順序も検証します。
後処理
ポストプロセッサは、非グラフィカルおよびビジュアルCAMシステムを正しい数値制御に変更するソフトウェアサブプログラムです。また、ツールパスを機械可読の動きや言語に適応させるハードウェアとは無関係です。したがって、ポストプロセッサは、メカニズムやマシンに固有の重要なドライバです。一部のマシンは、操作間の動きが異なるものや、異なる場所から開始します。CAM プログラムは、CAD モデルを解析して、正しい工具とツールパスを計算し、意図したフィーチャをミルします。
機材
CAM機械は原料を完成品に変える最終段階です。機械は前方または後方に移動することができ、フォロワーと呼ばれる接触要素に所定の動きを作成します。所定の動きとフォロワーのプロファイルによって、CAM 接触サーフェスの形状が決まります。
CAM機械には様々な形態があります。それらは含む;
正しいプロファイルを持つ回転プレート
フォロアにローラーを含む、その顔に切られた溝が付いている版。
サーフェスの周りに切断されたトラックからなる円筒形の部材
最後に正しいプロファイルがカットされたシリンダー
(使用時のPCBソフトウェアの例)
4.PCB CAM- CAM と CAD の差
CAD の概要
CAD(コンピュータ支援設計)ソフトウェアを使用すると、設計者は想像上の空間でモデルを構築できます。CADは、紙のアプローチ設計とエンジニアリングに関する手動鉛筆を置き換え、2次元および3次元の物理モデルを作成します。
ほとんどの読者は、2D CAD モデルに精通しています。2D 図面はフラットで、包括的な寸法、レイアウト、および必要な情報を提供します。これらのタイプの写真は、自動車、建築など、さまざまな業界で必要になる場合があります。あなたが家を建てたことがあるなら、あなたはまだあなたの間取り計画のためにフォークしなければならなかった小さな財産を覚えています。間違いなく設計したアーキテクチャは、CADを使用して作成しました。
技術の進歩により、ソフトウェアとロボットの関与により製造プロセスが自動化されました。これらのプロセスの中核となるCADは、エンゲージメントのルールを変更しました。業界は最高水準に従って進化し、CADはPCBの革新を変革しました。
CAD ネットリスト
回路図を見て、PCBレイアウトツールに回路図を転送する必要がある場合はどうしますか? それを行う効率的な方法は何ですか? その後、ビジュアルを取り除いて、コンポーネント間の接続を共有してみてください。ネットが 2 台のコンピュータ間の接続である場合、ネットリストは回路を記述する電気要素のリストです。フォーマットや情報が異なることを確認してください。
ネットリストリストの読み方を理解することは、エラーのトラブルシューティングに役立ちます。回路図とそのネットリストは手をつないで行きます。ネットリストは、回路図または (フラットまたは階層構造の) 回路図から生成できます。PCB 回路図の情報について、ネットリストは複数のデータエントリで構成されます。CAD ネットリストは、通常、以下を含むいくつかの形式で受信
IPC-D-356
IPC-D-356は、従来、ネットリストの説明をガーバーファイルを供給するために設計された電気テスト形式です。これで、ベア ボード テスト情報を表すことができる標準の Netlist 形式が定義されました。これは、指定された調整された命令を格納し、PIN を指定できることを意味します。正しく行われると、IPC-D-356には、テストシステムが単一の一貫したファイルでベアボードチェックを実行する上で必要なすべての情報が含まれている可能性があります。
ODB++
ODB オープンデータベースの頭字語、電子デバイスの製造と設計に有用である独自のCAD-CAMデータ交換フォーマット。 その開発は、異なるベンダーから製造、設計、および設計ツール間で情報を転送するために、PCBボード設計に対応しています。様々な企業がCAMとCADソフトウェアを製造しています。したがって、CAD CAM のレベルデータ転送システムに同意し、ODB++ はこれらの転送を容易にします。
Gコード
Gコード「幾何学コード」はCNCマシン(数値制御)用です。Gコードは機械のギヤおよびモーターのコミュニケーションを扱う。彼らは、タスクを操作し、完了する方法について指示します。これらのコマンドは、特定のツール パスに従ってコンピュータを駆動します。
Gコードファイルの一見では複雑に見えますが、実際にはそれが難しいわけではありません。
G01: 線形補間
最初に、このコードコマンドは機械に対して、設定された速度と速度で直線で移動するように指示します。位置と速度を指定することで、マシンコントローラは有効な点を計算します。その他の個別コードはG00-G003およびG17-G21の範囲です。
F20
G コードでは、F は単語とアドレスを指します。F は文字を表し、住所は次の番号です。たとえば、帝国単位「F20」を使用する機械の場合です。これは、毎分20インチを移動するようにデバイスに通信します。
S500
Gコードにおいて、Sはスピンドル速度(RPM)を指す。この単語はスピンドルを表し、その後に RPM が続きます。たとえば、「S500」と入力すると、Sはスピンドルにスピンを開始するように指示し、500 RPMで回転します。
T01
スピンドルテープへのツールの手動挿入が可能です。あなたはそれを行う方法を知っている必要があります。工具交換は、ミル上の2段階のプロセスです。まず、T ワード ツールを選択し、その後に数字を続けます(例: T01)。次に、ツールの変更に従います(例えば、M06)。また、それらを入れたり、それらを一緒に書くことができます。
CAM と CAD の違い
まず、CAM と CAD の両方が共有する類似点をいくつか見てみましょう。
CAMとCADは、製造と設計に不可欠なツールです。コンピュータシステムの短い進化の前に、製図師は重要な設計の役割を果たしていました。その後、コンピューターはシナリオを変更しました。彼らは手頃な価格と柔軟性の両方でした。
これらの変更により、製造業者は自由に回路図を作成することができました。CADとCAMは設計と製造の分野でかけがえのないものです。
CAMは、コンピュータ制御の機械とソフトウェアを使用して製造を自動化することです。CAMはエンジニアや機械工がPCBの作成やプロトタイピングを支援します。CADにはCAMとは独立した多くの機能がありますが、CAMオーバーオールはCADに依存しています。CAD がなければ、CAM は存在しない可能性があります。CAM ソフトウェアがサポートしています。
CAMとCADは、コンピュータ支援エンジニアリング(CAE)に必要なプロセスの重要な部分です。CAM と CAD は 2D および 3D でアイテムをレンダーします。設計されたコンセプトの迅速な処理と生産に役立ちます。
これら 2 つのシステムの類似点は、エンド ユーザーにあります。どちらのプログラムも、正しい仕様に適合する命令をトレーニングされたオペレーターに依存します。
違い
CAM と CAD の違いは何ですか?
CAMシステムは、物理的なプロセス、労働、機器、および材料の制御と調整の両方を要求します。これに対し、CAD には製品設計の概念と分析が含まれます。
CAD では、製品設計の概念を詳細なエンジニアリング設計に変換するためにコンピュータを使用する必要があります。このプロセスでは、操作と詳細な解析を行ったジオメトリモデルの作成が含まれます。一方、CAMでは、コンピュータがエンジニア、マネージャ、生産作業員を支援し、機械やシステムを制御して生産ジョブを自動化する必要があります。
5.PCB CAM データ出力の概略図
CAMは生産とプロトタイプをサポートしています。主な目的は、数値的に制御されたドリルとコンポーネントの挿入です。数値コントローラのコンピュータコントローラは、コードのリストを命令に変換します。工作機械はすぐに翻訳された命令を理解します。
PCB CAM プロセスの前の準備
PCBメーカーが得た最も重要な情報は、ガーバーファイルとPCB情報です。ガーバー形式は、オープンバイナリ2Dベクトル画像ファイル形式です。PCBソフトウェア業界は、銅層、はんだマスク、凡例などのPCBイメージを記述するための標準ファイル形式として使用します。
運用プロセスでは、エンジニアは使用可能な工場設備と処理能力を念頭に置くガーバーファイルを最適化します。その後、会社の能力に合わせて製造マニュアル/指示書を作成します。ガーバーレビュー、CAM製造は、通常、一日かかります。
現在、剛性ボードはPCBの世界で重要なシェアを指揮しています。また、IPC6012は、メーカーがPCB設計と処理を行うための基礎であることにも注意してください。そのため、設計者はPCB設計のためにPCB処理プラントに必要なプロセスを理解する必要があります。
メーカーのための望ましい剛性PCBの結果のために:線幅3ミル、最小。機械サイズのドリル8ミル、最低レーザードリル4ミル。BGAの最小PTHホールは、ホール距離8ミルに。設計の限界は、製品の資格率の低下とコストの増加につながります。設計の世界で理想的な PCB メーカーの能力を調べることをお勧めします。
回路図上の線間隔、BGA、穴などの設計された最小値は収率に影響を与えます。次に、処理コストに影響を与えます。設計は、回路の合理的なレイアウトの下で可能な限り大きくする必要があります, 単一のボードのパネル化, 生産ラインに合わせて.
場合によっては、PCBを小さくしても、銅の切断以降のコストに影響を与えない場合があります。コストを削減するためにCladラミネートを修正することができます。設計ボードを理解するためにPCBメーカーと通信することをお勧めします。また、コスト削減のためにPCB基板を最大限に活用するためのガイダンスを受け入れることもできます。
PCB CAM- 銅層の設計選択
PCB技術は進化し、消費者はより迅速かつ堅牢な製品を要求します。PCBは、従来の単層から2つの6と4からなるボードに開発されました。しかし、時にはそれは誘電体と導体の12〜16層に行きます。
では、なぜレイヤー数を増やす必要があるのでしょうか? より多くの層は、ボードが電力を分配する能力を高める意味します。また、クロストークを減らし、高速信号をサポートし、電磁干渉をカットすることも意味します。したがって、レイヤ数は、動作周波数、用途、ピン密度、および信号層の要件によって異なります。
2層積層層1/最上位層は、シグナル層として機能します。4層の積層層1と4/上と下の層は、信号層として機能し、レイヤー2と3は平面として機能します。プレペグ層では、2つ以上の両面ボードを接着し、層間の誘電体として使用します。6層PCBはさらに2つの銅層を追加します。5番目と2番目の層は平面として機能し、層1、3、4および6は信号層として機能します。
6層基板の誘電体上では、2層と4層がコアを構成します。プレペグは誘電層1、3、5から構成されています。プレペグ材料は、材料が冷却する必要があるため、コア材料よりも柔らかいままです。多層基板は、積層上に銅と誘電体層を増加させます。8層PCBでは、7つの内側の誘電列が4つの平面層と4つの信号層を結合します。また、10層と12層の基板は、誘電層の数を追加し、信号層数を増やし、4つの層を保持します。
PCB CAM -ソルダーマスクファイル
はんだマスク/はんだストップマスク/はんだレジストは、銅のトレースに適用される厚いポリマーです。したがって、酸化から保護し、ハンダーブリッジが近く、間隔をあけたはんだパッドを形成するのを防ぎます。逆に、はんだブリッジは、はんだの小さなブロブを介して2つの導体間の不要な電気接続です。
エポキシ液は、最も安価な樹脂であり、積極的な環境に対して優れた絶縁体です。彼らは積極的にPCBの機械的保護に貢献します。エポキシとポリウレタンを組み合わせると、完全に治癒するまで粘度が速くなります。その他のタイプは、ドライフィルム写真画像化、液体写真画像化等を含む。
PCB CAM-CNCドリル
ドリルファイルは、PCBの穴を開ける機械の制御に使用されるCNCファイルです。ドリルファイルは両方ともCNCコードを基礎として持っているので、ガーバーファイルのようなものです。ただし、ドリルファイルには、ガーバーでは適用されないフィードレートに関する追加コマンドが含まれています。最も一般的なドリルファイルはエクセルロンです。
PCB カムシルクスクリーン
シルクスクリーンは、主にコンポーネントを識別するためのインクトレース層です。また、ポイント、PCB部品、警告記号、ロゴをテストし、コンポーネント側に適用します。詳細なシルクスクリーンは、メーカーとエンジニアが詳細を特定したり見つけたりするのに役立ちます。マーキングに使用されるインクは、非導電性で高度に配合されたエポキシインクで、黒、白、または黄色になる可能性があります。
(PCB生産におけるシルクスクリーンの活用)
プロトタイピングにおけるPCB CAM – アクセサリー検査
PCBの分類は、剛性PCBまたはフレックスPCBに該当する可能性があります。剛体PCBは、マルチレイヤ、両面、片面の3種類に分けられます。PCB をさらに3つの品質クラスに分類することができます。1、2、および 3。この分類では、コース 1 は最も低い要件を示します。PCBクラスが異なって、検査方法、複雑性、テストにおけるPCB品質が得られます。多層型および剛性両面PCBは、電子製品の幅広い用途を占めています。一方、フレックス PCB は、例外的な状況で適用される場合があります。PCB検査規格は主に次のような点があります。
各国の規格
国によって異なる軍事基準
工業規格
デバイスサプライヤーによる検査業務
PCB設計プロセス設計にマーク
オーサリング ツール ファイル (IPC ネットリスト)
PCB製造プロセスの最後の部分は、検査とテストです。BOM は、最後の機器検査プログラミングに使用されるさまざまなファイルを備えています。したがって、IPC-2581 と同じファイル内のデータを表示します。
ネットリストデータの機能テストは同じファイルにあり、データを使用してテスト器具やプログラミングテスト機器を作成できます。Readmeファイル内のすべての追加情報は、製造プロセス中にPCBデータを明確にするのに役立ちます。
6.CAMがあなたを助けることができるもの/なぜ私たちはCAMを使用する必要があります
CAMを使用すると、製造会社で使用されるコンポーネントの処理に関しては、さまざまな利点があります。手動で操作された機械と比較して、CAMは以下を提供します:
複数の電子フォーマット
スマートデータの変換
設計の製造性を向上
グリッド関数の確認
生産性を向上
必須の製造およびテストツールを提供
7.CAM テストをスキップした場合の結果
テストは、PCBアセンブリにとって不可欠です。テストを激しく行うことなく、PCB回路基板全体が複数の方法でばらばらになる可能性があります。間違ったタイミングで製品が現場で失敗すると、会社にとって悲惨な結果になる可能性があります。CAM テストをスキップした場合の一般的な誤動作の一部を次に示します。
シルクスクリーンでエラーが発生する可能性を高める
コストと見積の増加
いくつかの鋭い角度を避けてください。
CAM システムは、強力な機器と同様にメーカーにとっても重要です。世界中の機械店は、機械加工の仕事をリソースを活用してプログラミングするだけでなく、優れたCAMソフトウェアの恩恵を享受しています。したがって、オペレータは、作業負荷の構造を整え、ツールパスを設定し、機能を刺激して作業を容易にします。CAM 対応のマシンのような設計上の制限がいくつかあります。
それらは特定の仕事のために設計され、多目的ではない。
熟練したオペレータを必要とし、プログラマーは実行する
彼らはまた、先行投資を必要としています。
ただし、一度配置すると、時間と効率が節約され、コストが増加し、数千人を節約できる可能性があります。
(CAMテストをスキップすると、欠陥に直面する可能性があります)
概要
当社のエキスパート設計ソリューションは、最適なPCBおよびCAMシステムを選択し、お客様独自の環境に合わせて実装するためにお客様と協力します。当社の目標は、サービス、プロセス、手順を改善することで、当社の作業をベンチマークすることです。
私たちは、世界中のクライアントリストから多大な満足を得ながら、私たちの強さと信頼を構築し、新たな高みをスケーリングしています。私たちの情熱的で献身的な専門家チームが私たちの成功の主な理由です。PCBドメイン間の連携を改善し、電子ハードウェアシステムを通じた接続性を維持します。
