PS4コントローラーPCB回路基板 について，つい先日、私のPS4コントローラーが突然故障しました。
D-padの方向が動かなくなってしまったのですが、コントローラーは他の点ではとても良い状態でした。
カスタムPS4コントローラのPCBが必要な場合、まずデフォルトコントローラの回路基板のテクスチャとコンポーネントを理解する必要があります。
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1. PS4コントローラのPCB回路基板 – テクスチャ
PS4コントローラを自作したい場合、標準的なコントローラとそのPCBテクスチャの仕組みを理解する必要があります。そうすれば、ゲーム機が何を期待しているのかがわかり、カスタムビルドが確実に機能するようになります。
2013年に発売されたソニーの「PlayStation 4 Wireless Controller」（CUH-ZCT1）は、「DUALSHOCK 4」とも呼ばれる、PlayStation機器用のワイヤレスコントロールパッドです。
プレイステーション 3」と「プレイステーション 4」の両方に対応しており、マイクロUSB-Bケーブルを使って本体と接続することも可能です。このコントローラーには、ヘッドフォンジャック、モノラルステレオ、2点式タッチパッドも内蔵されていました。
ゲーム機は、世界で最も意図的に設計された機器のひとつです。パソコンのように使うこともできますが、ゲーム機はあくまでもエンターテインメントです。それは、デザインや部品にも表れています。
そのため、ゲーム機やそのコントローラーには、不明瞭な独自の基板構造や部品が使用されていることが多く、「PlayStation 4」もその例に漏れません。
ゲーム機本体には、一般的なコンピューターのプリント基板が使われていますが、コントローラーには専用の回路が必要です。
リボンのようにしなやかなPS4™コントローラーの基板の質感は、ほとんどの場合、他の基板と変わりません。
軽くて耐久性に優れた非導電性のグラスファイバーのような素材でできています。
さらに、このベースプレートを覆うように、非導電性の層があり、コントローラのプラスチックシェルに基板を取り付けるための固定具が付いています。そして、その上に導電性の銅を重ね、PCBの回路経路としている。
その後、非導電性の保護用ソルダーマスクで全体を囲み、基板全体に十分なオープンメタルのはんだ付けポイントを設けています。コントローラーのボタン、トリガー、コントロールスティックはすべて、このトップ基板のテクスチャに直接取り付けられます。
PS4コントローラの場合、この基板は2枚のパネルに分かれており、USBポート、ワイヤレスアンテナ、ヒートシンク、バッテリーなどのパネルが重ねられています。
この2枚のプリント基板は、通常、コントローラーのシェル全体に配置され、ボタンキーと適切かつ効果的に接触するようになっています。
この接触は、ボタンの底面に貼られた導電性のゴム板を介して行われます。このプレートは、ボタンを押すことで基板の回路が完成します。
2.PS4™コントローラーの基板レイアウト
PS4™コントローラーは、プレイヤーの手にしっくりと馴染むものでなければなりません。 また、コントローラーを持ち、スティックを動かし、ボタンに手を伸ばして押すことができなければなりません。このビジネス上の制約により、PCBの基板テクスチャーの寸法やレイアウトが決定されます。
2枚のPCB形式は、そのような帰結の一つです。DualShock 4 daughter PCBは、すべてのユーザーインタラクションを処理します。ボタンやトリガーのスイッチをすべて備えています。また、コントローラーPCBには、LEDビデオゲームヘルスインジケーターが搭載されており、フルライフの場合は緑に、ローライフの場合は赤に光ります。
コントローラーのメイン基板には、コンピューターの基本的なロジックやコネクター、アナログスティックを保持・読み取るためのポテンショメーターなどが配置されています。
コントローラーのプロセッサー、USB、コンソールとのネットワーク接続など、一般的なスマートフォンの機能やパーツをすべて備えています。また、メインボードには、3時間のバックアップバッテリー、金属製のマウントブラケット、冷却ファンアセンブリが搭載されています。
3.PS4コントローラーPCB回路基板
ソニーはこれまでに、7種類のデュアルショック4コントローラーを発売してきました。外見は同じですが、基板の質感が異なります。
それぞれ、前モデルよりもボタンや入力方法の効率化を図ったレイアウトとなっています。また、それぞれにノーマルとプロの基板テクスチャがありますが、これらは同じ基板を使用しています。Proの基板にはコネクターが追加されています。
3.1 JDM-001
型番JDM-001は、ゲーム機発売時に発売されたコントローラで、5種類の中で最もシンプルな回路基板の質感を持っている。緑と青の2色があり、ボタンスイッチはすべて「アクティブ」な状態になっています。
つまり、ボタンスイッチを任意のアースに接続するだけで動作させることができるのです。Dパッド、十字ボタン、丸ボタン、四角ボタン、三角ボタンは、何もしなくても動作します。ただし、トリガーについては注意が必要です。
“左1 “と “右1 “のトリガーボタンも同様に動作しますが、動作させるためには3.2Vのラインに接続する必要があります。一方、「左2」と「右2」のトリガーは、PWM（Pulse Width Modulation）信号が必要です。
3.2 JDM-011
2枚目の基板は、001枚目よりもサイズが小さく、いくつかのアイテムが移動していますが、その他は同じです。唯一の違いは、USB/LEDドーターボードで、接続数を減らして再設計されています。また、シェルも小さくなっているため、1対1の交換はできません。
3.3 JDM-020
JDM-020は、現在発売されている「プレイステーション4」用の基板テクスチャです。富士通製ではなくFreescale製のARMチップを搭載し、ドーターボードやボタン、コネクターなどに、多層プリント基板の層間リンクであるブラインド・バーティカル・インターコネクト・アクセス（ビア）ポイントを初めて実装しています。
Xボタンと三角ボタンのビアは基板の下側に、丸と四角は上側にあります。また、020ではドーター基板のテクスチャーとシェルを更新しました。
ドーターは、以前のように中央ではなく、メインボードの側面に接続された2つのピースとして収まっています。
3.4 JDM-030
最新のスリム型ゲーム機用コントローラーとして、JDM-030の回路基板の質感は、シェルとドーターボードの再設計が施されています。030のドーターは、メインボードの左上に接続する1枚のPCBです。
3.5 JDM-040、JDM-050。そしてJDM-055
JDM-040、JDM-050、JDM-055は、わずかな違いで構成されています。ボタン用のビアは、基板の右上付近に配置されており、どのようなグランドラインでもボタンの接続ポイントとして利用できるようになっています。
4. PS4コントローラ基板部品
PS4のコントローラー基板は、ビルドバージョンに関わらず、ユーザーがボタンから入力した情報をゲーム機のソフトウェアが使用できるように変換します。
ほとんどの場合、すべてのPS4コントローラPCBは、標準的な回路基板のテクスチャ部品を使用しています。抵抗器やコンデンサ、トランジスタなどです。これらの一般的な電子部品がPCBの大部分を占めています。
これらの電子部品は、ボタンやUSB、無線などの信号を、可能な限り正確に目的地に到達させるのが仕事です。
これらの基本的な部品以外にも、すべてのPS4コントローラーには共通のユーザーインターフェース部品があります。これらの部品の数は異なりますが、基本的な機能はすべて同じです。
4.1 ボタン、トリガー、および方向パッドスイッチ
コンピュータのキーボードのように、PS4のボタンスイッチはPCB上ではなく、ボタン自体にあります。これらのスイッチは単なる導電性パッドであり、押すとPCBを叩いて監視回路を完成させます。
この回路はドーターボード上にあり、ボタンが押される部分に導電性のリード線があるだけです。
4.2 アナログスティックモジュール
すべてのDual Shock 4コントローラには、2つのアナログ方向指示棒があります。1本はドーターボードに、もう1本はメインボードに直接取り付けられています。
ほとんどの場合、スティックは完全なモジュールとして提供されていますが、個々のパーツでも提供されています。
各モジュールは
1. センサーホイールとハウジング
2. スプリング
3. スティック・タクト・ボタン
4. プラスチックスティック
4.3 PS4コントローラーPCB回路基板–電池ホルダー
シェルを開けると、最初に出てくるのが電池ホルダーです。しかし、特別なものではありません。ケースに収まるように設計された、普通のプラスチック製の電池ホルダーです。この電池ホルダーは、プラグを介してメインの回路基板に接続されています。
4.4 PS4コントローラーPCB回路基板–ライトバー
PS4コントローラにはライトバーが内蔵されており、ゲームによっては新たなインタラクションのポイントとなります。ガラスで覆われたライトバーは、クリップでコントローラに取り付けられ、ケーブルでPCBに接続されています。
4.5 マウントプレート
PS4コントローラのPCBは、シェルに直接取り付けられていません。その代わり、安定性を確保するためにマウンティングプレートに取り付けられます。このプレートがシェルに直接接続され、すべてを固定しています。
4.6 ランブルモーターとホイール
ランブルモーターは、一部のゲームでユーザーフィードバック機能を提供しています。一般的なコントローラーには2つあり、モーター本体と、ユーザーにフィードバックを与えるホイールで構成されています。
4.7 スピーカーとオーディオシステム
プレイステーション」のコントローラーには、基本的なオーディオシステムも搭載されている。このシステムには，スピーカーとその駆動回路が含まれている。
4.8 タッチパッド
PlayStation 4のゲームは、コントロールスティック、方向パッド、トリガー、ボタンに加え、タッチパッドでも操作することができます。タッチパッドアセンブリは、上部、ドーター回路基板のテクスチャの中央にあります。
4.9 USBポートとPCB
USBアセンブリは、コントローラをゲーム機やコンピュータシステムのUSBポートに接続するためのものです。また、バッテリーチャージャーのポートとしても機能します。USB PCBは、コントローラに合わせてカスタムメイドされているが、USB規格の部品を使用している。
4.10 冷却ファン
一般的な電子機器と同様に、PS4コントローラには冷却ファンが内蔵されています。
4.11 PS4コントローラーPCB回路基板–Bluetoothワイヤレスアンテナ
無線機器であるため、PS4コントローラにも無線アンテナと関連回路が搭載されている。
4.12 ARMプロセッサー
最後に、無線機器であることから、これらのコントローラにはARMプロセッサの集積回路も搭載されている。これらのチップは、ゲーム機からの入力を必要とせずにコントローラのすべての機能を操作するコントローラの心臓部です。
5. PS4コントローラー基板購入ガイド
これで、必要なものがわかったので、カスタムゲーミングパッドの計画を完成させることができました。
この知識があっても、プロジェクトを完成させるにはパーツが必要です。ソニーにお願いしても、あまり効果はありません。彼らには郵送で製品を売る動機がないのです。
PS4コントローラーのPCBパーツや基板は、サードパーティのメーカーから入手する必要があります。
もちろん、適切なメーカーを選ぶことが大切です。市販の部品を購入する際には、価格だけでなく、コストも考慮する必要があります。
PlayStation 4をはじめとするゲーム機の部品を購入する際には、以下のような点に注意してください。
高い耐性基準を持つプリント基板
PS4コントローラは長時間のプレイに耐えなければならないため、その負担に耐えられる回路が必要となります。
高品質な部品と素材。
信頼できる業者から調達した高品質な材料で作られた信頼できる部品が必要です。
優れたカスタマーサポート。
信頼できるメーカーが提供し、故障したときには交換してくれることが望ましい。
納期が早い。
プロジェクトの遅延や不便を軽減するために、PCBやパーツをスケジュール通りに納品してくれるサプライヤーが必要です。
また、すべてのPS4本体やアクセサリーで動作することが確認されていることも重要です。ゲーム機を作っている。ゲーム機を作っているのだから、その環境に対応できる設計と性能を持った部品を入れてほしい。
PS4コントローラーPCB回路基板の自動構築が可能に
PCBオートメーションも検討すべきです。PCBオートメーションは、原材料を受け取り、ボタンを押すだけでPCBアセンブリ全体を作ることができます。あなたがすべきことは、完成した製品をコンベアの前で待つことだけです。
このプロセスでは、ソニーのPS4コントローラの回路基板の質感の仕様と要件を満たすPCBを大量に生産することができます。
結論
Wneには、PCB半自動装置の生産量を増加させるPCBオートメーションマシンがあります。私たちのシステムは、スタンドアロンのルータを使用して、PCBAを独立したアセンブリにルーティングし、より多くのPCBを生産し、収容することができます。
さらに、フレキシブル回路基板のテクスチャーを構築するためのレーザーシンギュレーションシステムもあります。そうすれば、複数のデザインを同時に扱うことができます。
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