PCB設計&回路図の基礎
回路図の構造、シンボル規則、接続ロジックを理解し、フロントエンド設計がPCBの機能性と信頼性にどのように影響するかを学びます。
最新記事
設計の基礎&回路図
基板仕様設計及び性能評価
1.JLCPCBにおける基板の構造と誘電率について 基板は、電子部品を電気的に接続し、機械的に支持するための重要な要素です。その基本構造は、導電性の銅層と絶縁性の基材から成り立っています。基材として最も一般的に使用されるのはガラスエポキシ樹脂（FR-4）です。誘電率（相対誘電率）は基材の重要な特性の一つであり、電磁波の伝播速度や信号損失に直接影響を与えます。低誘電率の材料は信号が速く伝播し、損失も少なくなるため、特に高周波回路に適しています。 図1 JLCPCB基板製品イメージ 誘電率（εr）は、材料が電場に対してどのように反応するかを示す指標で、材料の電気的な絶縁特性を表します。誘電率が高い材料は、より多くの電荷を蓄える能力があり、逆に誘電率が低い材料は電荷を蓄える能力が低くなります。高周波信号では、誘電率のわずかな違いでも信号損失が増加します。設計者は、基板材料の誘電率だけでなく、誘電正接（loss tangent, tanδ）も考慮する必要があります。tanδは、信号が基板を伝播する際に失われるエネルギーの割合を示します。損失が小さい材料（低tanδ）を選定することで、特にRF回路や高速信号......
Sep 27, 2024
設計の基礎&回路図
基板に関わる設計技術及び表面処理技術
1.基板の構造及び種類について 基板は、電子部品を機械的に固定し、電気的な接続を行うための重要な構造体です。基本的には、導体層、絶縁層、基材などの層構造で成り立っており、複数の層を組み合わせて電子回路を形成します。基板の導体部分は主に銅箔が使われ、その上に部品が取り付けられます。また、回路間の信号を接続するために「ビア」と呼ばれる穴が設けられることが多いです。 図1 JLCPCB基板製品イメージ 基板には主に以下の種類があります。 1.片面基板：片面にのみ銅箔を配置し、シンプルな回路を構成します。コストが低く、大量生産に適していますが、複雑な回路には不向きです。 2.両面基板：両面に銅箔を配置し、ビアを用いて上下の層を接続します。片面基板に比べて、より複雑な回路設計が可能です。 3.多層基板：複数の絶縁層と銅箔層を重ねた基板で、内部にも配線層を持つため、非常に複雑な回路を高密度に実装できます。コンパクトな設計が可能で、スマートフォンやコンピュータなど高性能な電子機器に多く使用されています。 2.基板の種類ごとの電気的な特性 基板の種類によって電気的な特性が異なります。片面基板は、構造がシンプルなた......
Sep 27, 2024
設計の基礎&回路図
ユニバーサル基板特徴及び設計工程考察
ユニバーサル基板の特徴と考察 ユニバーサル基板は、電子回路のプロトタイピングや少量生産に広く使われる汎用の基板であり、多くの電子部品を簡単に配置・接続できる特徴を持ちます。通常、樹脂製の基板に格子状の穴が開けられており、各穴は同等間隔で設置されています。この特徴により、様々な部品を柔軟に配置でき、基板上で回路の試作や修正を行うことが可能です。 ユニバーサル基板には、穴の間隔（ピッチ）が標準的に2.54mm（1インチの1/10）で統一されており、DIP（Dual Inline Package）タイプのICや抵抗、コンデンサなどの標準部品が容易に実装できます。また、裏面には銅配線がないため、回路の接続はユーザー自身でハンダやワイヤーを使って手作業で行う必要があります。これにより、配線のカスタマイズが非常に自由であり、実験や設計変更が容易になります。 さらに、ユニバーサル基板はコスト面でも優れており、専用のPCBを作成する前の段階で試作回路を低コストで製作できるため、小規模なプロジェクトや個人のホビイストにも適しています。しかし、配線が手作業であるため、大規模な回路には向いておらず、手間が増加します。特......
Sep 27, 2024
設計の基礎&回路図
kicadに基づいたプリント基板開発について
1.KiCadの説明とプリント基板設計との関係 KiCadは、オープンソースで提供される電子回路設計ツールで、プリント基板（PCB）の設計や電子回路のシミュレーションを行うことができます。このツールは多層基板の設計に対応しており、回路図の作成、部品のライブラリ管理、PCBレイアウト、さらに3Dビューによる視覚的な基板確認など、設計工程全体をサポートしています。特に、商業ライセンスが不要であり、無料で使用できるため、個人のエンジニアや中小企業の利用が急速に広がっています。 図1 Kicadに基づいた開発イメージ プリント基板設計において、KiCadは特に回路図とPCBのレイアウトをシームレスに結びつけるツールとして機能します。ユーザーはまず電子回路の回路図を作成し、それを基にPCBの設計を行います。回路図から直接PCBのレイアウトに移行できるため、設計のミスや手戻りが減少し、効率的に基板を設計することが可能です。設計した回路図に基づいて部品配置や配線ルールを自動で適用する機能もあり、設計時間を短縮しながら高精度な基板設計を実現します。 KiCadの役割は、プロの設計者が商業的なプロジェクトにおいても......
Sep 29, 2024
設計の基礎&回路図
回路図設計及び回路図に基づいたプリント基板設計
1.回路図についての説明 回路図は、電子回路の動作や構造を視覚的に表現した図であり、電気工学や電子工学の設計プロセスで非常に重要な役割を果たします。回路図には、電子部品（抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ICなど）のシンボルや、それらを結ぶ配線が示されており、回路の各要素がどのように接続され、どのように電流や信号が流れるのかを理解するための基礎となります。 図1 回路設計例 回路図は、主に2つのタイプに分けられます。一つは「概念図」としての回路図で、回路の動作を抽象的に示し、設計者やエンジニアが回路の全体像を理解するために使用されます。もう一つは、実際のプリント基板の設計に直接関わる「配線図」で、物理的なレイアウトを考慮して部品を配置し、配線を行うための具体的な指示を提供します。 回路図は設計者が回路の動作を把握し、他のエンジニアや製造業者とコミュニケーションを取る際に非常に重要です。また、電子部品の製造元や製造工程でも使用され、正確な製品の製造と品質管理を行うための基礎資料となります。正確な回路図を作成することは、製品の信頼性と性能を保証するために欠かせないステップです。 2.JLCPCBにおける......
Sep 29, 2024
設計の基礎&回路図
kicadの使い方説明及びkicadに基づいたプリント基板開発実例
1.KiCadの使い方と注意点 KiCadは、オープンソースの電子設計自動化（EDA）ツールで、プリント基板（PCB）の設計をサポートするために広く利用されています。KiCadを使用することで、回路図の作成、PCBレイアウトの設計、部品リスト（BOM）の生成、3Dビジュアライゼーションなどの多様な機能を利用することが可能です。初めてKiCadを使用する際の基本的なステップは以下の通りです。 図1 JLCPCBにおけるPCB製造工程イメージ Step1）回路図エディタ（Eeschema）の使用: KiCadのプロジェクトを新規作成したら、まず「Eeschema」で回路図を作成します。ここでは、ライブラリから部品を選択して回路図に配置し、配線を行います。部品の選択や回路の配線は、直感的なインターフェースで操作が可能ですが、適切なライブラリの管理が重要です。新しい部品ライブラリをインポートしたり、既存のライブラリから適切な部品を選ぶ際は、互換性や実装可能性に注意する必要があります。 Step2）部品アノテーションとネットリスト生成: 回路図を作成したら、部品に一意の識別子をアノテートし、ネットリストを生......
Sep 29, 2024
設計の基礎&回路図
回路カードアセンブリ（CCA）の仕組み：コンポーネント、プロセス、課題
回路カード アセンブリ (CCA) は、現代の電子機器に不可欠であり、コンパクトで高性能なデバイスの製造を可能にします。このタイプの製造には、設計をレイアウトし、それを組み立てる熟練した専門家が必要です。CCA の大きな利点の 1 つは、他の製造方法に比べてより複雑な設計をサポートできることです。さらに、CCA は製造プロセスが高速であるため、時間と費用の両方が削減されるため、コスト効率の高いソリューションを提供します。この記事では、回路カード アセンブリに関連する一般的な方法論、設計手順、および課題について説明します。 回路カードアセンブリ (CCA) の必須コンポーネント 回路カード アセンブリには、適切な回路機能を実現するためのいくつかの側面があります。これらは次のように区別できます。 ● プリント基板（PCB） ● 電子部品 ● オンボードコネクタ 1. プリント回路基板（PCB）： すべての電子機器には回路アセンブリ機能があり、PCB は電子部品のアセンブリと配線のための基本的なプラットフォームを提供します。PCB の必須の基本コンポーネントは次のとおりです。 ●基板:すべての電気部品を......
Oct 19, 2024
設計の基礎&回路図
PCBにおける実装設計及び実装用デカップリング素子の特性と考察
1．PCBにおける実装設計について プリント基板（PCB）の実装設計は、電子回路や部品が効率的に動作するための重要なプロセスです。設計が不適切であれば、性能の低下、製造工程での問題、さらには製品の故障につながる可能性があります。そのため、PCBの実装設計には高度な技術と注意が求められます。ここでは、PCB実装設計の概要と、具体的な技術要件について説明します。 図1 JLCPCB製品イメージ 1.1 実装設計の基本要素 PCBの実装設計では、回路パターンのレイアウト、部品の配置、配線、信号の整合性、電源供給、放熱設計、EMI（電磁干渉）の制御など、さまざまな要素が関与します。まず、回路パターンのレイアウトは、電子回路が適切に機能するために最も重要な要素の一つです。回路はできるだけ短く、直線的に設計することで、信号の遅延やノイズの発生を抑えることができます。 次に、部品の配置が重要です。部品の位置は、信号の流れ、放熱、そして製造効率に影響を与えるため、適切に配置する必要があります。たとえば、発熱する部品を冷却装置や放熱経路に近い位置に配置することで、基板全体の温度を低く保つことができます。また、部品間......
Oct 26, 2024
設計の基礎&回路図
PCBにおける回路図設計の詳細と技術要件及び素子の自動再配置手法
1．PCBにおける回路図設計の詳細と技術要件 プリント基板（PCB）設計における回路図設計は、電子機器の信頼性と性能を確保するための重要な工程です。PCBは、電気回路を物理的に配置し、各コンポーネントを接続する基板であり、回路図設計はその基盤となるものです。以下では、PCBにおける回路図設計の詳細なプロセスと技術要件について説明します。 図1 JLCPCBにおけるPCB実装イメージ 1.1 要求仕様の定義 PCBの回路図設計の最初のステップは、製品の要求仕様を明確にすることです。これには、使用される回路の機能、動作周波数、消費電力、信号伝送の要件、耐環境性などが含まれます。また、部品の選定やレイアウトに関して、機械的制約やコスト、製造プロセスなども考慮されます。これらの要求仕様に基づいて、PCBの回路図設計が進められます。 1.2 回路図設計ソフトウェアの使用 PCBの回路図設計は、専用のEDA（ElectronicDesignAutomation）ツールを用いて行われます。代表的なツールには、AltiumDesigner、EAGLE、KiCADなどがあり、これらは回路図の作成から基板レイアウトま......
Oct 26, 2024
設計の基礎&回路図
基板設計に関わる技術及び手法の考察
1．プリント基板（PCB）の設計の流れと注意点 プリント基板（PCB）の設計プロセスは、多段階にわたる複雑な手順が必要であり、各段階での慎重な注意が求められます。以下に、PCB設計の流れと視点ごとの注意点を説明します。 図1 JLCPCB仕上げ製品イメージ 1.1 要件定義と設計仕様の確認 最初のステップは、システムの要件を定義し、使用する部品や機能を明確にすることです。これには、電源電圧、動作周波数、使用するICや部品のリスト、基板の層数などが含まれます。要件定義の段階でシステム全体を把握し、必要な性能や物理的制約を考慮することが重要です。 1.2 回路図の作成 回路図エディタを使って、電子部品を配置し、それらを相互に接続します。この段階では、各部品のピン配置や動作条件を確認しながら、正確に回路を設計することが必要です。また、将来的な拡張や修正がしやすいように、論理的で見やすい回路図を作成することが推奨されます。部品の誤選択や接続ミスがあると、基板の製造後に修正が難しくなるため、細心の注意を払います。 1.3 ネットリストの生成と検証 回路図が完成したら、ネットリストを生成します。これは、各部品......
Oct 27, 2024
設計の基礎&回路図
PCBレイアウト設計の完全ガイド
プリント回路基板（PCB）レイアウト設計は、単純なガジェットから非常に複雑なシステムまで、あらゆる電子機器の基礎です。PCBレイアウト設計は、電子部品を配置し、ボード上の接続を配線して、機能的で効率的な回路を作成するプロセスです。目標は、信号の整合性を維持し、熱的および電気的性能を確保しながら、可能な限り最小のフットプリントを実現することです。 基本的なプリント回路から複雑な非剛性PCBまで、すべてのエンジニアリング回路基板設計には多くの要素が含まれています。すべての新しい電子機器は、ブロック図および/または一連の電子回路図から始まります。回路図を完成させて検証した後、以下の手順に従って最新のPCB設計とレイアウトを作成できます。適切に設計されたPCBは、最適な性能、安定性、製造可能性を保証します。このガイドでは、ベストプラクティス、重要な考慮事項、効率的なPCBレイアウトを作成するための手順など、PCBレイアウト設計の重要な側面について説明します。 PCBレイアウト設計に関わるステップ ステップ1：回路図設計項目 ステップ2：PCB寸法の定義 ステップ3: 回路図とPCB基板設計の同期化 ステッ......
Nov 24, 2024
設計の基礎&回路図
スイッチング・レギュレータの効果的なPCBレイアウト設計方法
スイッチング・レギュレータは、現代のエレクトロニクスの縁の下の力持ちです。効率的に電力を変換し、エネルギー損失を最小限に抑えながら、デバイスをシームレスに機能させます。しかし、レギュレーターには、電磁干渉（EMI）などのノイズという悪名高い欠点があります。かすかなブザーを聞いたり、オシロスコープがスパイクと格闘しているのを見たことがある人なら、私が何を言っているかわかるだろう。 このブログでは、スイッチング・レギュレータの効果的なPCBレイアウトを設計することで、ノイズのグレムリンを抑え、回路を快適に動作させる方法について詳しく説明します。このような問題を回避するために、スイッチング電源のレイアウト・ガイドラインをいくつか紹介します： ・PCBレイアウトにおける電源の潜在的な問題点 ・電源レイアウトのためのPCBパラメータの設定 ・最適なレイアウトのための部品配置と配線のヒント スイッチング・レギュレータとは？ スイッチング・レギュレータは、高周波スイッチ（トランジスタ）と受動部品（インダクタ、コンデンサ）を使用して電圧を昇圧（昇圧）、降圧（降圧）、または反転させる電力変換器です。高効率で、通常8......
Jan 27, 2025
設計の基礎&回路図
無料DFMツール： PCB設計効率の向上
製造可能な設計（DFM）は、設計が製造と組み立てに最適であることを保証し、プリント基板（PCB）設計の重要なプロセスです。フリーDFMツールを使用することで、このプロセスを大幅に効率化し、精度と効率を向上させることができます。この記事では、フリーDFMツールの利点、PCB設計における位置づけ、プロジェクトに与える影響について説明します。また、これらのツールの使用に関連するいくつかの典型的な問題と修正についても説明し、現在のエレクトロニクスへの適用性を強調します。 フリーDFMツールとは？ フリーのDFMツールは、PCB設計の評価と改善を支援するために設計されたプログラムです。これらのツールは、製造前に可能性のある問題を見つけるのに役立ち、通常、コンポーネントの位置、トレース配線、製造上の制限など、PCBレイアウトの複数の側面を分析します。フリーDFM JLCDFMツールを使用することで、設計者は早期にミスを発見し、高価な変更の可能性を低減し、性能向上と製造のために一般的な設計を最大化することができます。 無料のDFMツールを使用する主な利点 エラーの検出と修正： フリーDFMツールは、部品配置の問......
Feb 23, 2025
設計の基礎&回路図
最大$300クーポン ！EasyEDAで創造と革新を（イベント継続中）
コンテストに参加しよう！デザイン & シェア & 優勝 EasyEDA&JLCPCBで設計したオープンソースハードウェアプロジェクトを発表して、創造性とイノベーションの世界デー（4月21日）をお祝いしましょう！皆様のプロジェクトをOSHWLabで共有し、コミュニティを刺激し、エキサイティングな賞品を獲得しましょう！ －－－－－－－－－－－－ イベント内容 活動: EasyEDA 創造と革新の挑戦: オープンソースハードウェアを紹介しましょう！ タイムライン 3月31日～5月31日: プロジェクトの完了とコメント 6月6日: 受賞者発表！ イベント内容 活動: EasyEDA 創造と革新の挑戦: オープンソースハードウェアを紹介しましょう！ タイムライン 3月31日～5月31日: プロジェクトの完了とコメント 6月6日: 受賞者発表！ どうすれば参加できるか？ 1. デザイン＆オープンソース EasyEDA Proを使用して、機能的な製品を作成しましょう（単なるPCBではありません！）。 OSHWLabで公開してください 2. シェア＆参加 フォーラムの投稿の下にOSHWLabプロジェクトのリンクを......
Apr 06, 2025
設計の基礎&回路図
KICadを理解する： PCBデザイン初心者ガイド
KICadは、優れたプリント基板(PCB)の作成を支援する強力で無料の電子設計自動化(EDA)ツールです。KICadには、初心者でも熟練したエンジニアでも、複雑な回路設計を簡単に行うために必要なツールがすべて揃っています。初心者の方はこのチュートリアルでKICadの使い方を学び、ソフトウェアのインストールから最初のPCB作成までをご覧ください。 KICadとは？ KICadはフリーでオープンソースのPCBデザインソフトウェアで、プリント基板のレイアウトやダイアグラムを作成することができます。多くのファイルタイプに対応し、3Dレンダリングツールを備えているので、電子設計プロジェクトに柔軟に対応できます。豊富なコンポーネントライブラリとわかりやすいインターフェイスを備えているので、初心者でも簡単に使用できます。 KICadのインストール まずは公式ページからKICadをダウンロードしてください。セットアップの手順は簡単です： インストーラーをダウンロードする： インストーラーをダウンロード: KICadのウェブサイトからあなたのシステムに合うバージョンを選んでください。 インストーラーを実行する： K......
May 01, 2025
設計の基礎&回路図
KiCadを使用してJLCPCBレイアウトを設計する方法
プリント基板(PCB)レイアウトの作成は、電子機器が動作し、信頼できることを確認するための重要な部分です。JLCPCBは高品質のPCBを製造する良い会社であることは多くの人が知っています。KiCadはオープンソースのPCBデザインツールで、プロもアマチュアもよく使います。JLCPCBのサービスとKiCadの強力なツールを組み合わせることで、正確で便利なPCBレイアウトを作成することができます。 この記事ではKiCadを使ってJLCPCBのレイアウトを設計する方法を紹介します。これらのツールを最大限に活用するための最も重要なステップ、ベストプラクティス、トリックについて説明します。 KiCadとは？ 電子設計自動化（EDA）のために、KiCadはフリーソフトウエアのセットです。回路図デザインを作成し、製造用のPCBレイアウトに変換するのに役立ちます。KiCadのモジュール構造により、ユーザーは回路図を作成し、コンポーネントを整理し、モデルを実行し、最終的なPCBの3D画像を見ることができます。KiCadは無料で利用でき、PCB作成の様々なニーズに対応する多くのツールがあります。 KiCadの主な機能......
May 02, 2025
設計の基礎&回路図
KiCadからJLCPCBへのレイアウトチュートリアルガイド
うまく動作する電子機器を作りたいなら、プリント基板（PCB）を効率的に計画し、作ることはとても重要です。KiCadは強力なオープンソースのPCBデザインツールで、プロもアマチュアもよく使います。KiCadでPCBデザインを作ったら、次のステップはPCBを作ることです。ここでJLCPCBがお手伝いします。 PCB製造会社JLCPCBは、適度な費用対効果と優れた製品でよく知られています。この記事では、KiCadを使ってPCBレイアウトをデザインし、JLCPCBで製造するための準備をする方法を説明します。KiCad からガーバーファイルを作成し、エクスポートし、JLCPCB に送信して製造する方法をこの記事の終わりまで説明します。 KiCadを使い始める KiCadの複数の機能でPCBを構築し、回路図を描き、製造用ガーバーファイルを生成することができます。デザインを始める前に、KiCadの最新バージョンがインストールされていることを確認してください。 インストールが完了したら、以下の手順に従ってください： 新しいプロジェクトを作成する： 新しいプロジェクトを作成: PCB デザイン用に KiCad で新......
May 01, 2025
設計の基礎&回路図
熱管理のためのPCB設計におけるサーマルビア
サーマルビアは、PCBのある層から別の層へ熱を伝えるように設計された特殊なビアです。これらのビアは、熱経路を作成するために発熱部品の近くに配置され、熱を放散し、過熱のリスクを低減するのに役立ちます。ヒートシンク、サーマルパッド、銅プレーンと併用することで、その効果を高めることができる。プリント回路基板（PCB）の表面実装熱源部品の下に配置され、熱伝達を可能にする単純なメッキスルーホール（PTH）です。 ビアは、PCB上面の銅から下面への低熱抵抗経路を確立します。一方、ビアは1つだけでは熱をうまく放散できないため、一般的にはビア・アレイが必要となります。エレクトロニクスとPCB設計では、別のタイプの管理が必要なため、設計チームは夜も眠れません。PCB設計の優れた熱管理は、基板を発熱から守り、設計チームがプレッシャーで爆発しないようにします。 熱管理の必要性 PCB設計における効果的な熱管理は、過度の熱による電子システムの故障の50%以上を防ぐことができます。PCB内の熱は、一般的にプロセッサ、LED、パワーレギュレータなどのハイパワーコンポーネントによって発生します。主な考慮点は、銅面積、PCB の......
May 02, 2025
設計の基礎&回路図
高周波設計におけるSパラメータとは
Sパラメータは、回路を評価するために使用される高周波設計における主要なツールの一つです。RFおよびマイクロ波領域では、信号周波数が非常に高くなるため、銅線では信号を伝送できず、情報損失の可能性が大幅に増加します。電圧や電流による信号測定は不可能ですが、特定のパラメータを用いることでシステムの挙動を把握し、散乱パラメータ（Sパラメータ）計算を適用できます。Sパラメータは複雑な複素数のように見えますが、単にネットワーク端口におけるRF信号の挙動を記述する手段です。これは2端口ネットワークを基盤とし、電力の反射量・伝送量・吸収量を決定します。 1. なぜSパラメータが必要なのか？ 低周波数では、電圧と電流が明確に定義されるため、オームの法則やキルヒホッフの法則を容易に適用できます。そこでシステムの特性を定義するために、Z、Y、H、Gなどのパラメータを使用します。しかし高周波数（数百MHz以上）では： 配線は分布インダクタンスと容量を持つ伝送線路のように振る舞います。電圧と電流はその伝送線路に沿って変化する。寄生成分と放射効果は大幅に増大し、唯一重要な要素となる。回路を乱さずに電流を直接測定することは困難......
Dec 27, 2025
設計の基礎&回路図
FR4基板を使用したPCB設計ガイドライン
電気回路基板の設計においては、基板材料に関する考慮が不可欠である。これは、適切なPCB材料なしではプリント基板を製造できないという事実による。回路基板の開発・製造においては、銅層、シルク印刷、表面仕上げと同様に基板材料を考慮しなければならない。一般的に、PCB基板には磁器、マーロン、FR4などの非導電性材料を使用する必要があります。用途に応じて材料を選択できます。特定のコアや材料関連のパラメータが正しく選択されていない場合、回路が予期せぬ動作を示す可能性があります。本記事では、FR4がどのような用途に適しているかを学びます。これにより、特定のFR4 PCB設計に関する推奨事項がわかります。 FR4とは？ 難燃性4（Flame Retardant 4）またはFR4は、PCB製造に使用される材料のグレード指定です。主にガラス繊維を織り、エポキシ樹脂で密封したもので構成され、優れた電気絶縁性と機械的強度を提供します。FR4の「4」は、以前の難燃性材料との差別化を示しています。優れた特性により、現在最も広く使用されている材料です。FR4は20世紀半ば、繊維強化材料と合成樹脂が開発される中で誕生しました。 ......
Dec 25, 2025
設計の基礎&回路図
FR4 vs ロジャース：どのPCB材料を選ぶべきか？
従来、メーカーは耐熱性に優れ、製造コストが低い材料を用いてPCB（プリント基板）を製造してきました。しかし、電子産業が高周波用途へと拡大する中、FR4だけでは不十分です。極端な温度にさらされない機器でも、RF（無線周波数）帯で動作する必要が生じる場合があります。RFが要求する過酷な性能条件に対応するため、PCBの最高の機能性を発揮するには、ロジャース社のような特殊材料が不可欠です。PCB設計における各種ビアの種類に関する最新記事をご覧ください。ロジャースの幅広いPCB材料ポートフォリオは、以下のような多様な用途での使用を可能にします： •5G NRミリ波アンテナ •衛星通信 •レーダーシステム •自動車用センサー •航空宇宙アビオニクス •高速データ通信 •試験計測機器 これらの最先端エレクトロニクス分野において、ロジャースのPCB材料が優れたソリューションとなる理由を探ってみましょう。 FR4とは： FR4は熱硬化性ガラス繊維強化エポキシ樹脂複合材です。これはほとんどのPCBの基盤となる伝統的な材料であり、難燃レベル4（Flame Retardant Level 4）の略称です。エポキシ樹脂とガ......
Dec 25, 2025
設計の基礎&回路図
熱抵抗と性能におけるPCB基板材料の比較
プリント基板（PCB）は現代の電子機器に不可欠な部品であり、スマートフォンから医療機器に至るまで、多くのデバイスの基盤として機能しています。基板材料の選択はPCB設計において重要な要素であり、特にPCBのインピーダンス、熱抵抗、および全体的な性能に関しては決定的な役割を果たします。本記事では、FR-4、アルミニウム、セラミックという3つの一般的なPCB基板材料の熱抵抗と性能を比較し、PCBの熱性能を最適化したい設計者向けに推奨事項を提供します。また、その他の基板材料についても探求し、これらの材料が一般的に使用される応用例を追加で紹介します。 3つの一般的なPCB基板材料 FR-4基板材料 （Image credits: Jichangsheng Technology） （画像提供：Jichangsheng Technology） FR-4はPCB製造で広く使用される基板材料です。ガラス繊維織物と難燃性樹脂からなるエポキシ樹脂ベースの積層材料です。FR-4は優れた機械的強度と電気絶縁性を備えており、多くの用途で人気があります。しかし熱伝導率が比較的低いため、放熱能力に制限が生じます。 FR-4の熱性......
Dec 25, 2025
設計の基礎&回路図
PCBレイアウトソフトウェアの理解：包括的なガイド
PCBレイアウトソフトウェアの理解：包括的なガイド プリント回路基板（PCB）設計は、回路設計と実際の実行の間のギャップを埋めるエレクトロニクス分野の基本的なプロセスです。 この方法は、エンジニアが回路図を実際のボードレイアウトに変換できるPCBレイアウトソフトウェアに大きく依存しています。この記事では、PCBレイアウトソフトウェアの価値、その主な特性、および要件に適したソフトウェアを選択する方法について説明します。 PCBレイアウトソフトウェアとは？ PCBレイアウトソフトウェアを使用すると、PCBの物理的なレイアウトを設計できます。エンジニアは、ボード上の電子部品を配置および配線して、電気的接続が正しく作成され、ボードが期待どおりに動作するようにすることができます。このソフトウェアは、コンポーネントの位置、トレースルーティング、電源およびグランドプレーンの設計を含む完全な設計を開発するのに役立ちます。 PCBレイアウトソフトウェアの主な機能 - 設計ルールチェック（DRC）： 設計ルールチェック（DRC）は、設計が製造および電気的ガイドラインに準拠していることを確認するために、PCBレイアウト......
Nov 24, 2024
設計の基礎&回路図
PCB設計・開発におけるパッドとは
パッドは電子部品の足やリードの着地点として機能し、これらの部品をPCBに確実にはんだ付けできるようにします。パッドは銅が露出した小さな導電エリアで、部品と基板間の電気的および機械的接続を可能にします。トレースはパッドからPCB全体に配線でき、はんだ付けの際に部品のピンを所定の位置に固定するのにも役立ちます。パッドが重要な理由は以下の通りです： ・PCB上の部品とトレース間の強力な電気的接続を確保する。 ・部品を所定の位置に保持するための機械的サポート。 ・製造時の組み立てやはんだ付け工程を容易にする。 このブログでは、PCB設計で使用されるパッドの種類、基板の全体的な機能におけるパッドの重要性、PCBを設計しパッドを配置するためのベストプラクティスについて説明します。 PCB設計におけるパッドの種類 PCBパッドは長方形、円形、正方形など様々な形状の銅エリアを表します。PCB設計で一般的に使用されるパッドは主に2種類あります： スルーホールパッド（THT）： スルーホールパッド（THT）：従来のスルーホール技術で使用されるもので、部品のリード線がPCBに開けられた穴を通り、反対側ではんだ付けされま......
May 02, 2025
設計の基礎&回路図
無料のPCBデザイン： イノベーションへのゲートウェイ
今日のエレクトロニクスのペースの速い世界では、PCBオプションは迅速かつ手頃な価格です。趣味の人からエンジニアまで、誰でも自分のアイデアを機能する実例に変えることを可能にすることで、無料のPCB設計サービスはこの分野に革命をもたらしました。JLCPCBのようなプラットフォームは、17年以上のPCB製造の経験があり、EasyEDA PCBデザインツールを開発しています。 製造との統合 無料のPCB設計サービスを工業プロセスと統合することは、最大の利点の一つです。JLCPCBのようなプラットフォームは、PCBレイアウトの設計と製造、組み立て、部品の検索、さらには3DプリントやCNC加工のような高度なサービスを統合した完全なサービスを提供しています。この統合された方法によって、ユーザーはワークフローを合理化し、一度に多くのサプライヤーやプロセスを処理することで生じる問題を回避することができます。 プロフェッショナルで複雑な設計能力 簡単なものから、高周波、高速、フレキシブルプリント回路(FPC)、ハイパワーを必要とする複雑なものまで、無料のPCB設計サービスを利用できるプロジェクトはたくさんあります。ユ......
Feb 23, 2025
設計の基礎&回路図
PCB設計のステップバイステップガイド： 回路基板レイアウトの極意
プリント基板（PCB）は、電子部品を保持し、リンクする、すべての電子ツールの重要な部分です。PCB設計を学ぶことは、あなたの回路が信頼でき、機能的であることを保証するのに役立ちます。これは、ハイテク医療機器、産業機器、家庭用電子機器の回路を作る場合でも同じです。このチュートリアルでは、PCB設計の最も重要な段階を説明します。このチュートリアルでは、PCB設計のプロセス、レイアウトのアイデア、パーツの配置方法、最新のアプリケーションについて説明します。 PCB設計とは？ PCB設計は、回路図から実際の回路基板プランを作成するのに不可欠です。それは、集積回路、コンデンサ、抵抗器のように、一緒に動作するさまざまな電気部品をまとめます。PCBの構造は、これらの部品が物理的にどこに配置され、どの程度電気的に機能するかを決定します。また、熱処理能力や製造の簡単さも決定します。 PCB設計における主要部品と用語 設計を始める前に、以下の主要部品と用語を覚えておきましょう： ・ プリント基板（PCB） 電子回路は、プリント基板（PCB）という基盤の上に組み合わされます。銅の層、基材、電気が移動しないようにする層が......
Feb 23, 2025
設計の基礎&回路図
PCBボード設計： 初心者のためのステップバイステップガイド
プリント基板（PCB）は、電子部品を接続するためのプラットフォームを提供し、現代のほとんどの電子機器のバックボーンを形成しています。初心者にとって、PCB設計は複雑に見えるかもしれませんが、正しいアプローチによって、管理しやすく、やりがいのある作業になります。このガイドでは、PCB設計の計画から最終チェックまで、段階を追って説明します。 今日は例として、リチウムイオン電池充電モジュールの設計プロセスを説明します。TP4056は最も人気のある充電モジュールの1つなので、有名なTP4056充電モジュールのバージョン2を作るのは素晴らしいことです。しかし、定格電流を増やすために、TP4056と同様のPCBフォームファクターを維持したまま、IP2312という新しいICに回路を置き換えました。このICは3Aまで駆動できます。設計に関する本格的なチュートリアルを見るには、この投稿を参照してください。 プリント基板の設計ステップ： ステップ1：回路要件を理解する 設計ソフトウェアに入る前に、作りたい回路を明確に理解することが重要です。紙に回路図を書くか、KiCad、Eagle、EasyEDAなどのソフトウェアを......
Jan 28, 2025
設計の基礎&回路図
PCB設計におけるシルクスクリーン
はじめに シルクスクリーンはプリント基板(PCB)設計において非常に重要であり、装飾的な特徴であるだけでなく、PCBの組み立てと機能性にとって必要なコンポーネントでもあります。通常、シルクスクリーン層は白色で、テストポイント、極性表示、コンポーネントラベルなどの重要な情報を基板表面に印刷します。この記事では、PCB設計におけるシルクスクリーンの価値、その種類、用途、ベストプラクティスについて説明します。 PCB設計におけるシルクスクリーンとは？ PCB上で、シルクスクリーンはコンポーネントを識別し、ボードレイアウトを理解するのに役立つテキストとシンボルの層です。ソルダーマスクの塗布後、PCB表面に表示され、将来のトラブルシューティングやアセンブリの方向性を示します。この層は、基板の可読性に大きく貢献するため、エンジニアやPCBを扱う担当者の作業条件を容易にします。 ⦁ シルクスクリーン印刷方法の種類： PCBへのシルクスクリーン印刷にはいくつかの方法があり、それぞれに異なる利点があります： ⦁ 手動スクリーン印刷： 手作業によるスクリーン印刷：手作業によるスクリーン印刷は、メッシュ状のステンシルの......
Jan 28, 2025
設計の基礎&回路図
PCBルーター： 最新の回路設計に不可欠なツール
はじめに プリント基板（PCB）の設計と製造において、PCBルーターは重要なツールです。これは、電気部品が正常に相互作用するための複雑なチャネルを構築する上で絶対に不可欠です。PCBルーターは、より小型で複雑な回路の市場が拡大するにつれて、回路基板製造の精度と効率を保証するために不可欠となっています。この記事では、PCBルーターの重要性、その種類、用途、および最大限のパフォーマンスを発揮するための推奨事項について説明します。 PCBルーターとは PCBルーターは、プリント回路基板の銅層を正確に切断し、成形するために特別に設計されており、PCBから余分な銅を除去し、複数の電子部品をつなぐ必要なトレースまたはパスを提供します。PCBルーターは、従来の機械的な切断技術とは異なり、精度が高く、公差の近い複雑なデザインを管理することができます。 PCBルーターの種類 PCBルーターには多くの種類があり、それぞれ異なる用途やニーズに適しています： ⦁ 手動PCBルーター： 通常、プロトタイプや小規模の製造に使用される手動ルーターは、手で操作します。柔軟性はあるが、自動化されたソリューションに比べると安定性に欠......
Jan 27, 2025
設計の基礎&回路図
高速PCB設計におけるアイ・ダイアグラムの役割
高速PCB設計において、シグナルインテグリティは非常に重要です。デジタル機器の周波数が高くなるにつれて、高速PCB上のコンポーネント間の信頼性の高い通信を確保する必要があります。高速設計におけるシグナルインテグリティを評価するための最も効果的なツールの1つがアイダイアグラムです。これは、ベースバンドパルス伝送システムの性能に対するチャネルノイズ、分散、シンボル間干渉の複合効果を評価するためのツールです。 アイ・ダイアグラムは、デジタル信号の性能を視覚的に表現し、エンジニアがノイズ、ジッタ、タイミング・エラーなどの要因を評価することを可能にします。数学的な観点から見ると、アイ・パターンは信号の確率密度関数（PDF）を視覚化したものです。アイ・ダイアグラムでアイ・パターンが開いている状態は、信号の歪みが最小であることを意味します。このブログでは、高速PCB設計におけるアイ・ダイアグラムの役割、その重要性、シグナル・インテグリティの向上に役立つ方法について説明します。 信号のシンボル間干渉 シンボル間干渉とは、シグナル・インテグリティの問題により、2つの連続した信号が互いに干渉し合う状態を指します。信号......
Dec 29, 2024
設計の基礎&回路図
PCB設計におけるスイッチタイプの総合ガイド
スイッチは、回路内の電流の流れを制御するPCB設計に不可欠なコンポーネントです。回路を開閉し、特定の機能を有効または無効にする機械的または電子的なデバイスとして機能します。民生用電子機器、産業用機械、医療機器のいずれを設計する場合でも、適切なスイッチタイプは、製品の機能性、信頼性、ユーザーエクスペリエンスにとって極めて重要です。このガイドでは、PCB設計で一般的に使用されるスイッチの種類と、PCBスイッチとの違いについて説明します。 PCBスイッチとは？ プリント基板を特殊な回路として使用したユニークなスイッチです。PCBスイッチを手にする最良の方法は、テレビのリモコンです。PCBスイッチについて話すとき、電気経路を制御する部品について話します。これは、経路を接続するか、切断するかのどちらかによって行われます。例えば橋のように、スイッチがオンの時は橋の経路を接続し、電流を流します。スイッチをオンにすると、ブリッジを持ち上げて経路を切断し、電流は流れなくなります。 PCBスイッチは特殊なメカニズムを使用しており、スイッチング回路はPCB自体に印刷されており、スイッチを押すことでブリッジが接続され、電......
Dec 29, 2024
設計の基礎&回路図
PCB設計における光カプラーの使用の重要性
PCB設計における光カプラーの使用の重要性 PCB設計では、マイクロコントローラ信号の保護と安定性を確保することが最も重要です。これを達成する最も効果的な方法の1つは、オプトカプラを使用することです。 これらのコンポーネントは、高電圧回路やノイズから敏感なマイクロコントローラの信号を保護するために不可欠な光グランド絶縁を提供します。この記事では、PCB設計にオプトカプラを使用することの重要性を説明し、JLCPCBコンポーネントライブラリで利用可能なさまざまなオプトカプラモデルを紹介します。 オプトカプラとは何ですか？ オプトカプラは光アイソレータとも呼ばれ、光を使用して2つの分離された回路間で電気信号を伝送する電子部品です。通常、LEDとフォトトランジスタを単一のパッケージに封入して構成されています。LEDに電気信号が印加されると、フォトトランジスタが感知する光が放出され、対応する電気出力が生成されます。このメカニズムは、入力と出力の間に電気的絶縁を提供し、高電圧が敏感な低電圧回路に影響を与えないようにします。 PCB設計でオプトカプラーを使用する理由は何ですか？ 絶縁：オプトカプラは、回路のさま......
Nov 24, 2024
設計の基礎&回路図
電気回路図を理解する：包括的なガイド
電気回路図を理解する：包括的なガイド 電気回路図は、電気システムを理解し、問題を解決するために不可欠です。電気技師であろうとエンジニアであろうと、回路図の読み方を学ぶことは貴重なスキルです。 電気回路図とは何ですか？ 電気回路図は、標準化された記号を使用してコンポーネントと接続を記述した電気回路のグラフィック表現です。回路図は、回路の設計と機能を伝えることで、回路がどのように機能するかをより簡単に理解できるようにします。 記号は回路図の基本であり、エンジニア、電気技師、技術者が文書なしで回路の機能を理解できるようにします。 これらの記号は国際的に標準化されており、言語や地域によって回路図を解釈することができます。 一般的に電気回路図に見られる主な要素は以下の通りです。 1.記号：標準化された記号は、抵抗器、コンデンサ、ダイオード、トランジスタ、電源などのコンポーネントを表すために使用されます。さまざまな記号とその背後にある設計物理学に関する詳細な記事がここに添付されています。 [JLCPCBに掲載された https://docs.google.com/document/d/1szv5Qb9I56K......
Nov 24, 2024
設計の基礎&回路図
PCB設計における信号反射とインピーダンス制御の理解：重要な技術とツール
信号がある地点から別の地点にデジタル伝送されるたびに、信号線の状態が変化します。信号の状態の変化は、回路を通過する際の電磁波として説明できます。信号の反射は、電磁波がある媒体から別の媒体への境界に出会うときに起こります。波が境界に出会うとき、エネルギーの一部は信号に伝達され、一部は反射されます。このプロセスは、エネルギーが回路に吸収されるか、環境に散逸するまで無限に続きます。 電気技術者にとって、この境界が発生する媒体は、通常、電気インピーダンスで説明されます。 つまり、境界はインピーダンスが変化する点です。 PCB設計では、反射は、電気信号がトレースに沿って移動する際にインピーダンスの不一致に遭遇したときに発生します。この不一致により、信号の一部がソース方向に反射します。反射は、特に高速デジタルまたはRF回路において、歪み、ノイズ、データエラーなどのシグナルインテグリティの問題を引き起こす可能性があります。 なぜ反射ノイズが問題になるのか？ 信号線の反射により、経路に余分なエネルギーが蓄積され、信号にノイズの問題が発生します。反射ノイズは信号を予測不可能な値に押し上げ、決定的な信号の全体的な形状......
Nov 24, 2024
設計の基礎&回路図
PCBトレースを解き明かす スマートな設計による電子デバイス強化の魔法
はじめに プリント回路基板(PCB)は電子デバイスの基本的な構成要素であり、さまざまな電子部品の相互接続と機能を可能にします。PCBの核となるのは、PCBトレースと呼ばれる複雑な導通経路であり、コンポーネント間の電気信号の伝送に重要な役割を果たします。PCBトレースの原理、設計上の考慮事項、および最適化技術を理解することは、電子システムの安定した性能、信号の整合性、および製造可能性を確保するために不可欠です。 この記事では、基本的な機能から高度な設計技術、課題、およびPCBトレース技術の進化する風景まで、PCBトレースの基本について説明します。 PCBトレースの基本 PCBトレースは、通常は銅製の薄い導電性パスとしてPCB基板にエッチングされます。これらのトレースは、マイクロプロセッサ、抵抗器、コンデンサ、集積回路（IC）などのさまざまなコンポーネント間で電気信号が移動する経路として機能します。PCBトレースの設計と特性は、電子デバイスの全体的な性能と安定性に大きな影響を与えます。 ⦁トレース幅とインピーダンス：PCB設計の重要な側面の一つは、トレースの幅です。トレースの幅は、電流容量、抵抗、およ......
Nov 24, 2024
設計の基礎&回路図
色彩美と機能性を高める最適なプリント基板の選択
優れた性能と美しい外観を兼ね備えた電子機器を設計したいとお考えですか? プリント基板 ソルダーマスクの色は、美観と機能性の両方を実現する上で重要な役割を果たします。プリント基板ソルダーマスクに選択する色によって、電子機器のユニークなスタイルを表現できます。鮮やかな赤、流行の黒、クラシックな緑のどれを選択しても、その色がデザインのトーンを決定します。注目を集め、好印象を与え、全体的な製品エクスペリエンスに貢献します。ソルダーマスクの色を選択するときは、視覚的に魅力的なデバイスを作成するために、対象ユーザー、ブランド イメージ、製品デザインの美観などの要素を考慮することが重要です。 JLCPCB が製造したプリント基板 プリント基板の色の種類 一般的な色には、緑、青、赤、黒、白、紫、黄色などがあります。 グリーンプリント基板 緑色は、特に従来の FR-4 グラスファイバー基板の回路基板で最も一般的な色です。緑色のプリント基板は視認性とコントラストに優れており、人間の目でも回路のパスやコンポーネントを識別しやすくなります。一般に、耐熱性と耐湿性に優れており、製造コストも比較的安価です。 青いプリント基板......
Oct 21, 2024
設計の基礎&回路図
回路記号: 電気・電子図を理解するための鍵
回路記号は、複雑な回路やコンポーネントを標準化された簡略化された方法で表現するために、電気および電子図に不可欠です。これらの記号は、エンジニア、電気技師、技術者がドキュメントなしで回路の機能を理解するために不可欠です。これらの記号が広く認識されているため、言語や地域を超えて一貫した解釈が保証され、教育やトレーニングに役立ちます。 回路図は、スイッチ、コンデンサ、抵抗器、バッテリーなどのさまざまなコンポーネントで構成され、ネットまたはトレイルで接続されています。各コンポーネントには、特定の特性を持つ固有のシンボルがあります。コンポーネントの動作を理解することは、効果的な回路設計と分析に不可欠です。抵抗器、コンデンサ、トランジスタの特性に関する知識があれば、エンジニアはコンポーネントの相互作用を予測し、望ましい結果を達成し、問題をトラブルシューティングすることができます。 回路記号はどのようにして回路図を形成するのでしょうか? 電子回路記号は、回路図の様々なコンポーネントを表す簡潔な図または絵文字です。このような図では、電気要素には通常、コンポーネントを接続するための 2 つ以上の端子があります。基本......
設計の基礎&回路図
設計に最適な基板材料はFR4ですか？
電子工学やプリント基板（PCB）製造の分野では、設計に適した基板材料を選ぶことが成功と失敗を分ける重要な要素となります。FR4基板は、優れた強度、電気絶縁性、耐熱性および耐薬品性により、業界で広く使用されています。 本記事では、FR4基板の特性と利点、プリント基板での使用方法、および選定時のヒントと制限事項について詳しく説明します。 FR4基板とは？ FR4基板は「フレームリターダント4（Flame Retardant 4）」の略で、火の延焼を防ぐために設計され、一定の防火基準を満たしています。FR4は、電子機器や電気システムで火災の安全対策が必要な場所で使用され、防火性能により火災のリスクを軽減します。この基板は電子部品の製造に使用され、プリント基板の製造にも広く利用されています。FR4基板はガラス繊維とエポキシ樹脂で構成され、強度と電気絶縁性を提供し、基板上の電子部品を保護します。また、耐熱性および耐薬品性に優れているため、多様な用途に適しています。そのため、高性能でコストパフォーマンスに優れた基板材料として広く使われています。 FR4基板は寸法安定性が高く、さまざまな環境条件で形状を保持し、......
Aug 10, 2024
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