回路基板部品 は、回路基板の製造工程の中で非常に重要なものです。
しかし、あなたはしばしば疑問に遭遇するでしょう。
どのように適切な回路基板部品を選択するには？
多くの部品は標準化された既製品で、すぐに識別して見つけることができ、購入することができます。
他のコンポーネントは、あなたのプロジェクトに、それらを見つけることがはるかに困難に、より独自のです。
必要な部品の種類を知っていれば、PCBアセンブリをより簡単に行うことができます。
次回は、その方法をご紹介します。
それでは、さっそく始めましょう
1. 回路基板部品の識別
すべての電子機器は、複数の異なる部品で構成されています。これらの部品が連携して、電流や電圧を変化させたり管理したりして、目的の効果を生み出している。回路基板は、すべての部品を接続し、使いやすいようにコンパクトにまとめた基幹部品である。
これらの部品の多くは標準化された既製品で、形や大きさ、色などがわかりやすく、すぐに見つけて購入することができます。一方で、プロジェクトに合わせて独自に開発された部品もあるため、それらを見つけるのは非常に困難です。
優れた回路図は、必要な部品を必要な時に特定するのに役立ちます。回路図では、各部品の種類を記号で表し、回路のスナップショットを提供します。直線の実線は、部品間の配線やコネクターを表しています。ジグザグの線は抵抗器を表します。キャパシターは、短い平行線などです。ハーネスのカスタマイズ方法については、以下の記事をご覧ください。 ハーネス。究極のカスタムガイドです。
また、機能的な回路図では、各部品の回路上の位置をアルファベットと数字で表示します。 例えば、11個目の抵抗器は、回路図上では「R11」となっています。
図1：標準的なPCBラピッドプロトタイピング。3D PCBプリンティングは、PCBを作るだけでなく、プリント基板アセンブリ（PCBAコンポーネントラベル）も行います。
回路基板
回路基板自体はとてもシンプルだ。薄いプラスチック製の長方形の板、またはポリエステルフィルムである。色は青や褐色のものが多いが、他にもいくつかの色がある3。色にかかわらず、新しい基板には1枚以上の導電性の銅箔が貼られている。
ほとんどの基板は片面だけですが、たまに両面基板のものもあります。プロが作ったパソコンでは、何層もの銅箔が使われていることもあります。いずれにしても、銅箔を回路の配線にするためには、特殊なエッチング液を使用する必要があります。
しかし、エッチング済みの基板を購入すれば、この工程を省略することができる。ニーズやケースに合ったサイズの基板を手に入れる必要がある。
抵抗器
回路を流れる電流を制限する抵抗器。この小さな横長の円柱には、抵抗値と許容差を示す4～5色のストライプが入っていることが多い。大きな抵抗器には、この情報が書かれていることもある。
また、回路図には文字で書かれていることもある。いずれにしても、プリント基板では抵抗器の表記にRを使用している。
ポテンショメータ
可変抵抗器は通常、3桁の数字を使ってΩで表示されます。最初の2桁は有効数字で、3桁目は10の累乗を表す。
ポテンショメータには、抵抗値の変化を示すレターコードや、可変抵抗器のVRなどがどこかに記されている。
コンデンサ
コンデンサは電荷を蓄える部品である。小さな円盤状のガムのようなものや、大きな円筒状のものがある。いずれの場合も、情報は直接印刷されている。プリント基板では、Cを使ってコンデンサを作ります。
コネクター
コネクターとは、デバイスを他のデバイスや同一マシン内の他のボードに接続するための部品です。これらの部品は、プラスチックのシェルと1本以上のピンで構成されており、デバイスとケーブルをつなぐ役割を果たします。
ダイオード
ダイオードは一方通行の電気部品で、電流の方向を示す帯状の部分がある。その仕様はシェルに記載されています。他にもLEDやツェナーダイオードなどがある。
図では矢印と棒でダイオードを示し、回路基板では電流の方向を示すDまたはCRで示す。
LED
LED（Light Emitting Diode）とは、光を発することができる部品のことです。単色と多色、低出力と高出力のものがあります。低消費電力の単色LEDが最も一般的です。それぞれの色が付いていることが多いですが、必ず付いているわけではありません。
また、陰極と陽極の2つの端子しかありません。多色のものは、複数の色があり、それぞれの色に対応した端子がセットになっている。ハイパワーのLEDは、余分な熱を逃がすために大きな金属製の筐体を持っている。LEDは図ではダイオードの記号を使う。
リレー
リレーは電子スイッチです。電源の入ったリレーは開き、切り離されたリレーは閉じます。これらの部品は通常、プラスチックのシェルに仕様が書かれている。 ほとんどの基板では「K」と表示されています。
のリレーを行います。
トランジスタ
トランジスタはスイッチの一種です。3つの端子と「D」の形で識別できる。 回路基板では、トランジスタの位置を示すためにQが使われることが多い。
トランジスタの図は、3本のリード線を持つ円である。円の中で、1本は棒に直接つながっており、他のリード線は棒から斜めに枝分かれしており、そのうちの1本には矢印がついている。
インダクタ
基本的にはワイヤーのループであるインダクタは、しばしば識別が困難です。配線されたコイルのままのものと、色分けされたものがあります。いずれの場合も、使用する前に部品をテストする必要があります。幸いなことに、PCBではインダクタを示すLが使用されています。
水晶振動子と発振器
基板上にXやYのマークがついている自然の時計で、電子機器がスムーズに時間通りに動くようにサポートしている。水晶振動子は、そのユニークな外観から、最も識別しやすい部品である。また、その仕様も書かれている。
集積回路(IC)
同じパッケージに複数の異なる種類のICが入っていることがあるため、正確に識別するには多少の手間がかかる。 ほとんどの回路基板にはUまたはICと表示されていますが、情報を得るためにはデバイスのデータシートを調べる必要があります。
データシートには、そのデバイスの回路図が掲載されており、通常はオンラインで入手できます。回路図では、これらの部品を長方形のブロックで表します。
2. 一般的なPCBAコンポーネント
ほとんどのPCBは、すべてのタイプのコンポーネントを持っていません。ほとんどの回路は、回路ごとに異なる部品を必要とするため、動作に必要なのはほんの一握りです。それでも、いくつかの重複があり、すべての回路基板を構築するには、いくつかの共通の骨折があります。
これらの共通のPCBラピッドプロトタイピング。3D PCB印刷は、PCBを作るだけでなく、それはまた、プリント回路基板アセンブリを行う（PCBAのコンポーネントは。
2.1 ボールグリッドアレイ(BGA)
BGA（Ball Grid Array）とは、マイクロプロセッサーなどのデバイスをプリント回路基板に固定的に実装するためのサーフェイスPCBAの一種である。
BGAは、他の方法に比べていくつかの利点があり、集積回路や電子機器の製造において好まれる技術となっています。
一般的な電子機器の製造方法であるボールグリッドアレイは、既存のピングリッドアレイ（PGA）技術から派生したものである。ボールグリッドアレイは、回路基板からの電気信号をピンで伝える代わりに、微小なハンダボールを使用する。
このハンダボールを基板上に均等に配置し、専門のオーブンで穏やかに加熱します。表面張力によって部品の位置が保たれる。
2.2 QFN (Quad Flat No-Lead)
QFN（Quad Flat No-Lead）パッケージは、低コスト、小型、優れた電気的・熱的性能という4つの理由から、現在最も普及している半導体パッケージと言えます。
他の半導体パッケージと同様に、QFNパッケージの機能は、表面実装技術を用いてシリコンダイ（ASIC）をプリント回路基板に（物理的にも電気的にも）接続することです。
QFNは、CSP（Chip Scale Package）とも呼ばれるリードフレームベースのパッケージで、PCBA後にリードを見たり接触させたりすることができます。
QFNは1列または複数列のピンを持つことができます。パンチシンギュレーションによる単列構造とソーシンギュレーションによる多列構造があり、いずれも多種類のパッケージを個々のパッケージに分割する方法です。
多列QFNは、必要な数の列とピンを実現するためにエッチングプロセスを使用し、これらもまた、通常はソーによって単列化されます。
QFNパッケージを選択するメリットは、ボンドワイヤを最適に短くすることでリードインダクタンスを低減できること、軽量・薄型であること、チップスケールに近い小型のフットプリントであることなどが挙げられます。
さらに、銅製のダイパッドが露出していることから、QFNは、より優れたサイズ性能を必要とする多くの新しいアプリケーションに最適です。
2.3 LPKF
LPKF ProMaskとPCB Rapid Prototypingでハンダレジストを行います。3D PCB印刷は、PCBを作るだけでなく、LPKF ProLegendを使ったプリント回路基板アセンブリ（PCBAプリント）も行います。
社内プロトタイピングのためのソルダーレジストマスクとPCBAプリント ソルダーレジストは、特にSMTの場合、はんだ付けの確実性のための基本的な要件です。
プロ品質のソルダーレジストマスクは、LPKFプロマスクを使用して構造化されたPCBに迅速かつ効果的に適用することができます。ソルダーレジストマスクは、CADプログラムから透明なものに印刷され、PCBに転写され、現像されます。
つの簡単なステップで、構造化されたPCBはショートサーキットなしでハンダ付けするための完璧な表面仕上げが施されます。 PCBラピッドプロトタイピング。3D PCBプリンティングは、PCBを作成するだけでなく、プリント基板アセンブリ（PCBAプリント）も同様のプロセスで行います。プロマスクとプロレジェンドは、完璧な結果を得るために必要なすべてのツールと材料を含んでいます。
LPKFプロマスクとLPKFプロレジェンドは、迅速、簡単、かつ安価なPCBプロトタイピングまたは小ロットのための必須ツールです。光光学的露光プロセスは、わずか数ステップでPCB上にすべての構造またはレジェンドを転写します。
LPKFプロマスクとプロレジェンドは、4つの簡単なステップでプロの仕上がりを提供します。
1. 写真テンプレートの印刷
希望するレイアウトの写真テンプレートを、LPKF CircuitProと標準的なレーザープリンターを使用して透明板に印刷します。
2. 塗料の塗布
事前に用意された塗料と硬化剤からソルダーレジストを混ぜます。
付属のローラーを使って、構造化されたPCBにソルダーレジストを塗布します。
その後、PCBを対流式オーブンで10分間予備乾燥させます。
3. フォトテンプレートの露光
フォトテンプレートをPCBの上に置き、両方をUV露光機に入れます。
レーザーセッターを30秒間作動させます。プリント基板を取り外し、フォトテンプレートを取り出します。
4. ソルダーレジストマスクの現像・硬化
現像粉とお湯で現像槽を準備します。
ブラシを使って現像槽の中の未露光のソルダーレジストを出します。現像後のソルダーレジストは、コンベクションオーブンで30分かけて硬化させ、洗浄します。その後、粉体のpH調整剤で化学成分を中和し、環境に配慮して廃棄する。
このリストは、集積回路チップがホビー市場でより一般的になるにつれて変更される可能性がある。このリストは、ホビー市場で集積回路チップがより一般的になるにつれて変化する可能性がありますが、私はすでに、ほとんどのプロ用基板や計算機能を必要とするあらゆる機器の主力部品となっています。
3. PCBコンポーネントの選択
最高のPCBデザインは、その仕事に最適な部品を使用します。それ以外の方法はありません。適切なPCB部品を使用すれば、回路の故障の原因が少なくなり、製造コストも最小限に抑えられます。
部品の選択を誤ると、後になって問題が発生し、プロジェクトのコストが大幅に増加する可能性があります。特に、希少で高価な部品がある場合はなおさらです。
あなたのプロジェクトに適した部品だけを使うために、いくつかのことができます。それは、以下のルールを守ることです。
1. 回路図を使ってプロジェクトの計画を立てる。
実際の部品を触る前に、プロジェクトをバーチャルに完成させるべきです。優れた回路図は、どの部品がどこに必要なのかを示してくれます。
そして、その回路図を使って、部品の適切な寸法と数量を記載した部品表を作成します。
図2：プリント基板を製造する際に必要となる、一般的な製造用フィルムワークの標準的な回路図記号。PCBAコンポーネントの場合
2. 正しい実装方法を選択する。
表面実装は最もコストがかかりませんが、一般的には機械で組み立てられた小型の部品でしか実行できません。 手作業で部品を実装する場合は、より大きな部品に対応できるスルーホールマウントシステムを使用したい。
3. 部品の要求に応じてスペースを確保する。
部品にはそれぞれ必要なクリアランスがあります。放熱や短絡を防ぐために、部品の周囲に十分なスペースを確保する必要があります。
電源部品は最も高いクリアランスが要求され、その熱でPCBが物理的に歪む可能性があることに注意してください。
4. PCB部品には、はんだ付けの要件があります。
手でハンダ付けできるのか、リフロー炉を使ってハンダ付けできるのかを知りたいものです。
手でハンダ付けする場合、重要な機能には重要なスルーホール部品を使用し、小さなエリアや機能には軽い部品を使用する必要があるからです。
この短いルールに従うことで、必要な部品だけを使ってプロジェクトを効率化することができます。お金の節約にもなりますが、その分、他のプロジェクトやリリース前のテストに使える時間が増えます。
4. 電子部品・一般用品
優れたPCBプランがあっても、それを構築するための部品がなければ意味がありません。しかし、最近の業界の変化により、部品の入手が困難になってきています。ほとんどのホビイストのために、あなたはあなたの部品を購入する必要があります カスタムPCB回路基板は、したがって、背の高い順序かもしれません。この記事では、最高のPCBボードをオンラインで着陸させるか、他のデバイスから部品を調達するための5つの基本的な方法を説明します。
それぞれの方法には長所と短所があり、始める前に必要なものをすべて集めるにはかなりの時間がかかることを予想しなければなりません。必要なものを集めるのは、プリント基板製作の中でも最も時間のかかる作業であり、これを短時間で済ませる方法はありません。
一般的には、必要な部品がすべてではないにしても、ほとんどの部品が揃っていると思われる業者のリストが必要です。優れたリストをオンラインで見つけることはできますが、自分のためのリストを作ることができるのは自分だけです。
なぜなら、お気に入りの地元の店があれば、必要なときに必要な部品を手に入れることができるからです。
いずれにしても、電子部品ショップリストが完成すれば、プロジェクトを進めるためのクイックリファレンスとして役立ち、より重要な作業のための時間と費用を節約することができます。
近くにパーツショップがない場合や、オンラインでパーツを探すことができない場合は、既存の基板やデバイスからパーツを入手することになります。
そのため、古いドナーボードのパーツの見分け方を知っておき、まだ使えるものはリサイクルする必要があります。新しい基板は上記の規格を使用しているはずですが、古い基板は部品の識別方法がより制限されている場合があります。
幸いなことに、古い基板の回路図はオンラインで見つけることができるはずです。
4.1 テレビ回路基板部品の識別
古いテレビは、電子部品の供給源として広く知られています。これらの機器は、テレビとしての役割を果たすには時代遅れで、通常はゴミ箱に捨てられてしまいます。そのため、多くの場合、これらの基板を無料で入手することができます。
再利用する際には、部品の動作を確認する必要がありますが、プリント基板が必要な場合には、快適で楽しい選択肢です。
一般的には、電解コンデンサと抵抗だけを気にすればよいでしょう。これらの部品は熱を加えると老朽化する傾向があり、値が永久に変化してしまいます。
他の部品は問題ないと思いますが、焼き切れていないか確認してください。部品を取り外す際には、リード線が損傷して使えなくなる可能性があるので注意が必要です。
古いテレビの部品には、ほとんどの場合、その部品が何であるかが印刷されている。さらに、一般的な部品は、これらの自作機でも同じように見える。昔のテレビの基板で唯一違うのは、角型の抵抗器です。
変わったテレビ部品には次のようなものがあります。
– AM IF共振器。 通常はオレンジ色の小さな箱で、これは発振用の水晶です。通常は455kHzで発振しますが、500kHzや560kHzの共振器もあります。
– タンタル電解コンデンサ。小さくて青いのが特徴です。
– セラミック発振子。オーディオ信号のフィルターとなる3ピンの部品です。
– 高電圧抵抗器。 白くて大きな箱に情報が印刷されています。
– 遅延線。 回路内の信号を遅延させるための大きな部品です。
4.2 モバイル回路基板の構成要素
モバイル回路基板は、一般的にテレビ用基板よりも使いやすい。その理由の一つは、ほとんどの製品が最新の電子部品識別規格を採用しているからです。そのため、必要なものを見つけるために必要なスキルをすでに持っているはずです。
2つ目は、古いモバイル機器の方が手に入りやすく、安く手に入ることです。多くの人はモバイル技術を定期的にアップグレードする傾向があるので、あなた自身も古いデバイスをいくつか持っているかもしれません。
しかし、古いiPhoneを手に入れる前に、それぞれの部品が何をしているのかを知っておくことはとても良いことです。平均的な携帯電話の内部には驚くほど多くの回路があり、そのほとんどがパフォーマンスのために最適化されています。
アナログとデジタルの両方の電子機器が隣り合って動作しています。
モバイルネットワーク
マルチボードデバイスは存在しますが、ほとんどのモバイル電子機器は1枚のPCB上に置かれています。しかし、このプリント基板は、ネットワーク部と電源部の2つに分かれています。それぞれに必要な機能がありますので、部品を探す際には注意が必要です。
ネットワークの半分には、すべての高周波素子が入っており、モバイル機器全体を動かすための重要な回路となっています。上部にはアンテナとアンテナポイントが他の回路とは別に配置されています。
アンテナポイントの下には、送信回路と受信回路があります。
この部分の注目すべき部品は
– アンテナスイッチ。このスイッチには金属部分と非金属部分があり、アンテナポイントのすぐ下に16個のポイントまたは脚があります。GSMネットワークの機器では白色ですが、CDMA機器では金色です。なお、機器によってはスイッチをPFOに統合しているものもある。
– PFO（Power Frequency Oscillator）。パワーアンプ（PA）やバンドパスフィルターとも呼ばれるPFOは、デバイスの無線信号を管理する水晶発振器である。アンテナスイッチの横または内部に設置されている。
– 26MHz水晶振動子。ネットワーククリスタルとも呼ばれる。送信信号を発生させます。PFOの近くにある金属製の箱です。
– ネットワークIC。ネットワークICは、信号の伝送ロジックを提供します。通常はアンテナスイッチとPFOの下にありますが、機器によってはCPUに統合されているものもあります。
– RX、TXフィルター。受信信号と送信信号をそれぞれフィルタリングして調整するブラックボックスです。
– VCO（Voltage Controlled Oscillator）。信号をアナログからデジタルに変換するICです。
4.3 パワーセクション
パワーセクションは、モバイル機器の心臓部であり、すべてのコンピューティングコンポーネントを含んでいます。
– パワーIC。茶色のコンデンサで囲まれたパワーICは、バッテリーを管理して機器全体の電力を供給する。機器によっては、この回路が2つある場合もある。
– CPU（Central Processing Unit）。プリント基板の中で一番大きなICです。
– フラッシュIC。CPUの隣にあり、あらかじめ設定されたソフトウェアを提供するROMである。
– ROMとRAM。CPUの隣にある、読み取り専用のメモリとランダムアクセスメモリのIC。
– 充電用IC。抵抗器22の近くにあり、電池の充電を調整するIC。
– オーディオIC。電源ICの隣にあり、モバイル機器のサウンドチップとなる。
– RTC（Real-Time Clock）。パワーICの隣にあり、プリント基板のクロックとなるシリコン発振器。
– ロジックIC。呼出音、バイブレーター、LEDなどを動作させる。普遍的な場所ではありませんが、このように配置されています。
5. 電子部品市場の理解
部品販売業者や電子機器メーカーなど、さまざまな人にとって 電子部品市場を理解しておく必要があります。好況時には、部品の調達に手間がかかり、価格が上昇し、リードタイムも大幅に長くなります。
特に半導体は、不況になると価格が下がり、入手しやすくなります。メーカーが生産ラインを維持しつつ、コストを抑えられるような計画を立てる。
5.1 電子部品の動向を左右する要因
多くの既知の要因が市場全体に影響を与える。世界や各国の既存の成長トレンドの分析が一つの要因である。もう一つは、新しく成長しているエレクトロニクス産業分野です。自動車や新しいモノのインターネットの分野が予想される。大きく成長し、全体の成長を牽引します。
モバイルおよび固定通信、あらゆる形態のコンピュータ機器などのセクター。さらに、他の多くの分野は確立されており、成長は少ないと思われます。
5.2 しかし、世界経済全体を支配する経済状況に影響を及ぼす可能性のある未知の要素は多い。
エレクトロニクス産業の生産量は増加の一途をたどっている。
音響電子工学や磁気電子工学をベースにしたデバイスが増加しているだけでなく、マイクロコンピュータ、カラーブラウン管、電子計算機（プログラマブル・カリキュレータを含む）などの機器の生産が急速に拡大しているのが特徴である。
マイクロコンピュータ、カラーブラウン管、電子計算機（プログラマブルなものを含む）、ビデオレコーダ、電子時計、高音質ステレオシステムなどがある。
トランジスタに代表されるこれらの技術革新の多くは、現代のハイテク戦争のためにますます高度な電子機器を必要としていた軍事研究に端を発している。
家電業界は電子部品の主要なエンドユーザー市場である。また、それゆえに、最近では電子機器の需要が急増している。特に先進国市場では、世界の電子部品市場に大きな影響を与えています。
電子機器メーカーは、電子機器の需要拡大に対応するために生産能力を増強しています。例えば、無線通信機器の需要が拡大しています。
データ・ネットワーク・インフラには、多層プリント基板が必要です。新興国での産業拡大、電子医療産業など。また、電子部品の市場も拡大しています。
また、電子部品の市場が拡大することで、電子産業の競争力が高まります。また、電子部品のコストと市場が大幅に増加する。また、電子部品のコストと市場が大幅に上昇するため、正しい部品選択を行うための革新的な技術が必要となる。
結論
完全に機能する回路基板には、特定の機能を実現するために連携する複数の部品が含まれています。これらの部品を識別する方法を知っていれば、次のプロジェクトを計画し、構築するのに役立ちます。
さらに、すべてのプロジェクトですべての部品が必要とされるわけではなく、その限界も知っておく必要があります。このようなプロセスを経て、予算内で無理なく完成させることができるPCBプロジェクトができあがります。
部品が必要な場合は、古いテレビやモバイル機器に使われているような古いプリント基板から調達するか、信頼できる業者から購入します。
部品を購入するとコストがかかりますが、基板にハンダ付けする前に、すべての部品が確実に動作することを確認するには、この方法しかありません。
あなたの部品を見つけるために支援が必要な場合は、回路基板のショッピング、様々なことがあなたを混乱させるかもしれません。 あなたは片面PCB、両面PCB、またはPCBの他のタイプのために行っているかどうか、あなたはアドバイスのために私達に連絡することができます。Wneは、ワンストップのターンキーPCBAサービスを提供し、私たちはあなたのPCBAのすべての供給を購入するためにここにいる。私たちのすべてのアセンブリコンポーネントは、評判の良いDigikeyとMouserの会社から来ています。
したがって、私たちのコンポーネントは、市場で最高の品質と価格を持っていることをご安心ください。
