熟練した設計者になるには、PCB設計の基礎知識が不可欠です。適切な
部品の選択、回路図のチェック、最終的なQCを理解することが、設計を成功させるために不可欠です。
PCB設計の概要
プリント基板の設計は、最初のブロック図を作成することから始まります。ブロック図はその後、
CADと呼ばれるソフトウェアを使用して回路図設計に変換されます。回路図は、部品の記号と、それらを接続するインターネット接続を表しています。ネットは、
基板上にあるトレースラインです。
プリレイアウトは、設計プロセス中の次の段階です。BOM（部品表）が、回路図から、リードタイムの長い部品や、
廃止された部品についてチェックされていることを確認する必要があります。検証には、メーカーの部品番号（MPN）とベンダーの部品番号（VPN）の確認が含まれます。この段階では、スタックアップ設計も行われます。
次のステップは、PCB設計フェーズです。これには、基板のパラメータ設定、アウトラインの決定、部品のルーティング、適切なアウトラインチェックリストを使用して製造ドキュメントの生成が含まれます。
PCB設計の基本
完全に新しいPCBを作成する場合は、基本的な設計原則を守ることが重要です。これが行われないと、非常に製造が困難な悪い設計が作成される可能性があります。したがって、以下の
アイデアを認識することが重要です。
適切な部品とパッケージサイズを選択する
基板の設計者として、BOMを徹底的に調査し、設計を構成する部品を研究する必要があります。基板に十分なスペースがある場合は、抵抗器やコンデンサに、より強力な部品を選択できます。0402または
0201よりも、0603または0805サイズのコンデンサ/抵抗器を選択するのが最善です。スペースに問題がある場合は、部品の小さい方のパッケージモデルを選択してください。また、
電圧、電流、周波数に基づいて、適切な部品とパッケージを選択してください。
小型部品はさまざまなメーカーによって製造されています。これにより、設計者は、設計やレイアウトを変更することなく代替部品を選択し、すぐに入手できない部品に対する迅速なソリューションを提供できます。
さらに、PCB設計段階で適切なパッケージサイズを決定することが不可欠です。どうしても必要な場合を除き、小さいパッケージを選択することをお勧めします。または、大きいパッケージを選択してください。小さすぎる部品パッケージを多数使用すると、回路基板の組み立てに問題が生じ、
クリーニングや作業に問題が発生する可能性があります。
パッケージの最適なサイズを決定したら、同じ密度カテゴリに分類される部品を選択できます。
リードタイムの長い部品を使用しない
部品を供給できないと、大幅な遅延が発生する可能性があります。したがって、部品の間隔を確認する際に、可用性を確認することをお勧めします。購入しようとしている部品のリードタイムが長い場合は、できるだけ早く購入してください。同じフットプリントを持つ他の部品を用意しておくと有利です。組み立てベンダーは、最も広く利用可能な部品を入手することもでき、各部品が基板を製造する際に利用可能であることを確認できます。
回路図のチェック
回路図は、さまざまな電子部品間の電気的接続を示す整理された回路図です。
回路図設計の基本は、しばしば無視されます。以下を確認してください。
• 部品の記号におけるピン番号とラベルの検証
• すべての分極部品の極性テスト
• 重複するラベルとピン
• ベース、コレクタ、エミッタピンが、回路図記号、データシート、
フットプリントパッケージに準拠していることを確認する
• 部品の価値と場所、および参照指定の検証
• 回路図の記号の説明
• オフページコネクタ
• インターシートへの参照の確認
• すべてのICのデカップリングコンデンサの存在を確認する（アナログデジタル、デジタルグラウンド）
• 設計の精度と正しくない接続のネットリストチェック
設計がエラーフリーであることを確認するために、ネットリストと回路図のチェックに関する記事をご覧ください。ドラフトチェック、回路図チェック、接続チェック、ERCチェックを理解してください。
すべての重要な信号にテストポイントを追加する
テスト用の設計は、回路基板の電気伝導率をテストするために必要です。電気伝導率（E-test）と
回路内（ICT）でのテストを容易にするために、すべての重要な信号にテストポイントを追加することが重要です。以下に注意してください。
1. 基板の側面：可能であれば、すべてのテストポイントを基板の両側のまったく同じ場所に配置して、テストを容易にする必要があります。
2. テストポイント間の最小距離：テストポイント間の最小距離は0.100インチです。これにより、テスト効率が向上します。
3. テストポイントの分布：回路基板にテストポイントを均等に配置すると、複数のプローブを使用したテストに役立ちます。
4. 背の高い部品のエリア：背の高い部品用に指定されたエリアを指定すると、テストが高速化されます。
5. 製造公差：テストポイント用のエリアを確保するレイアウトを設計する際には、製造公差を考慮してください。
設計時にはBOMが最新であることを確認してください
BOMは、アイテムの作成に必要なすべての部品の詳細なリストです。設計を行う際には、BOMを最新の状態に保ち、設計に変更を加えた場合は、部品表に変更を反映させてください。たとえば、回路図で部品番号を変更した場合は、
BOMも更新してください。
BOMファイルを検証する前に、すべてのアクティブな部品が含まれていることを確認してください。部品は、次の回で説明するいくつかのフィールドに関して検証する必要があります。
