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基板の読み方:部品の識別

基板上の部品は二重に表示されています。隣に印刷された記号と、パッケージ自体のマーキングです。

Hitech Circuits エンジニアリングデスク

中国・深セン · PCB製造・実装

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技術監修: プロセス数値は公開中の能力表と照合済みです。

まず記号から

部品の隣のシルクは、そこに載る部品の種類を教えます。これが識別の最初の手順で、パッケージとは独立です。

記号部品記号部品
R抵抗U集積回路
CコンデンサJ / Pコネクタ/ヘッダ
LインダクタY / X水晶/発振器
DダイオードFヒューズ
Qトランジスタ/MOSFETSWスイッチ
TPテストポイントFBフェライトビーズ

同じ記号でも、基板が違えばまったく別の部品が載ることがあります。記号が示すのは役割であって値ではありません。値は BOM のリビジョンと、パッケージ上のマーキングから来ます。

次にパッケージ

パッケージの記号はそれ自体が言語で、同じ機能が複数の形で現れます。

  • 受動部品:0402、0603、0805、1206(インチサイズ)。当社の工場が搭載できる小さい側は 01005 と 0201 です。
  • 小型のトランジスタとダイオード:SOT-23、SOT-323、SOD-123。
  • 集積回路:SOIC、TSSOP、QFN、QFP、BGA、CSP。記号の並びで、ピンが側面にあるのか(QFP)、本体の下にあるのか(QFN)、ボールの格子なのか(BGA)が分かります。
  • 電解コンデンサ:側面にストライプの入った円筒で、基板上でもっとも背の高い部品であることが多いものです。

基板上のフットプリントより物理的に小さいパッケージは初品検査で見つかるべき不良であり、大きいパッケージは平坦に載りません。

ケースのマーキングと、それが教えないこと

小型の受動部品には、マーキングがまったくないことがよくあります。大きな部品にはメーカーコード、ロットコード、ときには日付コードが入りますが、型番の全体は入りません。しかもメーカーはリビジョン間でマーキングを変えます。

だからこそ量産での識別は三者照合になります。BOM は何があるべきかを示し、マーキングは何が届いたかを示し、フットプリントは基板が何のために設計されたかを示します。3つのうち2つでは足りません。

見えないもの

BGA やチップオンボードのグロブトップの下には、読めるものがありません。そこでの識別は、位置(CAD データ上の記号)、ボール配列の X線、接続の電気試験によります。エリアアレイ実装が、目視ではなく初品検査と X線に依存する理由の1つです。

実務の確認手順

  1. 記号を読み、BOM の行を探し、値とパッケージを確認する。
  2. ケースのマーキングを読み、メーカーと品種を確認する。
  3. 極性の表示を実装図と照合する。
  4. フットプリントがパッケージと一致することを確認する。
  5. エリアアレイ部品は、ボール配列と搭載位置を X線で確認する。

工作精度は IPC-A-610 で判定し、基板そのものの合格判定は別です。何かを搭載する前に、基板は IPC-6012B で合格しています。実装側はPCBA 製造のページに、受入チェックは品質ゲートにまとめてあります。

技術仕様

ファインピッチ
01005・0201 パッケージまで
検査
AOI・X線・顕微鏡
BOM 照合
BOM リビジョンとの受入検査
合格判定
IPC-A-610 の工作精度
隠れた部品
BGA・CSP は X線で確認

よくあるご質問

  • 数字の前の英字は何を意味しますか。

    部品の種類を表す記号です。R は抵抗、C はコンデンサ、L はインダクタ、D はダイオード、Q はトランジスタ、U は集積回路、J はコネクタ、Y や X は水晶・発振器、F はヒューズ、SW はスイッチ、TP はテストポイントです。続く数字は通し番号にすぎないため、R17 や C4 を見れば、値を読む前に部品の種類が分かります。

  • 極性はパッケージごとにどう表示されますか。

    ダイオードはカソード側に帯、電解コンデンサは負側にストライプかマイナス表示、タンタルは正側にバー、IC は1番ピンに点・切り欠き・面取りがあり、LED はカソード側の表示や非対称なパッドで示されます。AOI と X線はこの表示に依存するため、極性の基準が不明瞭な基板は検査が難しくなります。

  • 量産で識別が重要なのはなぜですか。

    見た目が正しい誤った部品が、ラインでもっとも高くつく不良だからです。受入検査はマーキングと包装を BOM に照合し、初品検査は搭載された部品を図面に照合し、AOI は同じデータからプログラムされます。識別が曖昧だと、代替品がすり抜けて温度サイクルで初めて壊れます。

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