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フットプリント ブログトップ
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推奨パッドに矛盾あり? [フットプリント]

10236-2200PEというコネクタの推奨パッドだと図面に記載されたリード線の幅より小さいので
飛び出してしまうと思われました。

しかし、現物をみるとそのリード線の端が基板から0.5mm程度浮き上がる構造になっていました。
パッドに接触する部分は「への字」または台形のような形状なので点接触に近い形です。
バネ成分もあって交換時の取り外しには良さそうで、半田ののりもいいでしょう。

10236-2200PE.png

10236-2200PE_SW.png
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DFNパッケージが増えているような [フットプリント]

パターン設計以外に、設計後のデータにSTEPファイルを貼りつけるだけの作業も請けていますが
その中でDFNパッケージが増えているように感じます。

6-16ピンぐらいで3x3mmから4x5mmサイズでパッドの部分がパッケージからあまりはみ出さないので
実装密度は上がります。
おまけに放熱パッドも付いています。

BGAパッケージとも似た単純な押し出し図形のような形状なので馴染みやすいのでしょうか。

弊社ではSTEPデータとしては10種類ぐらいは雛形として作成しているのですがフットプリントとしては
作成していなかったので、雛形を作成開始しました。

DFN_1P_Der.png
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作図しにくい電解コンデンサ [フットプリント]

こちらの図のようなリード線の電解コンデンサは詳細な図面がなくて
作図が難しいです。

適当な数値で作成して後から回転させてピッチを10mmに調整すればいいのですが
何度もリトライしないと作図できないでしょう。
さらに、リード線がくの字になっているので3DCADでの作図時には泣かされそうです。

そうでなくても、ディスクリートの電解コンデンサは外装もマイナスの帯が必要ですし、底辺近くに
くぼみがあったり、上部には防爆弁があるのでリアリティを追求する場合は苦労します。

LGU2G391MELB_data.png


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三角法ではない図面 [フットプリント]

こちらのように簡単な図面だとついつい三角法だと思って部品を作成してしまいます。
フットプリントであれば外形が逆で済みますが、3DCADでは間違えるとヒストリーを利用しても
難しい処理となります。

+側の切り欠きが側面図では見えないので三角法ではなくて一角法だと気がつきますが
樹脂部分が複雑なのでミスすると3Dではやり直しが大変です。

GUO40-08NO1.png

GUO40-08NO1_SW.png


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補強された保持ピン [フットプリント]

こちらのセメント抵抗は自重があるので2ピンではなく見た目は4ピンです。
図面ではわかりにくいのですが、それぞれのピンが二股のようになっています。

ピン名を1,2としていると回路図のノードとの整合性もあるので気をつける必要があります。
これはスイッチなどと一緒です。
取り付け穴の参考図面もないのでフットプリント作成も厄介です。

この3D部品作成はかなり面倒です。
一旦、くの字の板を押し出しで作成し、後から押し出しカットしていますがその図面もやや
複雑です。

MNS15W_data.png

MNS15W_SW.png

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ピン番号が左回りではないデバイス [フットプリント]

半導体デバイスはICなどを初めとしてどれもピン番号の命名は左回りですが
おちらは右回りです。
恐らく初めてお目にかかったデバイスかもしれません。

これはおまけにピンピッチが複雑です。
おまけに両サイドのピンの幅も違っているのでソリッドワークスで部品作成するのが
一苦労でした。

STGIPS30C60-H.png

STGIPS30C60-H_SW.png

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旧NEC系のμPCシリーズなどの文字の扱い [フットプリント]

μPC358G2などとマイクロの文字を使っていますが、これをフットプリント名として
どう扱うかです。

弊社ではフットプリント名は大文字のUで処理しているのでUPC358G2としています。
フットプリント内に文字も配置しているのですが、それは小文字でuPC358G2としています。
文字化けが怖いのでどの場面でもマイクロは使用していません。

定番のデバイスはこれでいいのですが新規部品でAVRなどはそれを忘れてフットプリントの
型番を間違ってuPC1093Tとしたりしてしまいます。
検索マクロなどで処理しているのでこの大文字小文字の違いで探せなくなることもあります。
ソリッドワークスでSTEPファイルなども同名で作成する都合があるのでこの文字の違いは
致命的となります。

たまに小文字の型番などもありますが、それはなるべくオリジナルに近い形にしています。
ネットリストの型番との整合性もあるので自社の法則を優先するのが難しい場合もあります。


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CRは自社のフットプリントの型番を使用するか [フットプリント]

顧客から詳しい部品表を貰うことがあります。
または、ネットリストのコメント欄に詳しい型番が記載されていることがあります。

CR類は値によって型番が変わるので長い型番となります。
それに対応したフットプリント名を作成するか、自社のフットプリントの型番で管理するかは
基板設計会社やパターン設計者本人の考え方で変わるでしょう。

弊社では自社のフットプリント名に変えて処理しています。
ミスを減らす為に置換テーブルで処理する場合もあります。

値が違ってもある程度の型番の文字列までは同じ場合があるので、どなたもそこで止めることが
多いでしょう。

フットプリント名が増えてしまうと弊社の場合は同名の3DCADのデータやSTEPファイルがそれに
対応する為に増えてしまします。
増えると管理しにくくなるのでどうしても増やさない方向で処理してしまいます。

部品の供給形態をサフィックスの追加で型番の文字数が増える場合もあるのでそれはなるべく
無視して短い型番で管理しています。


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好きな部品の型番の命名 [フットプリント]

値などを含むと長くなりますがフットプリントとしては値が変わっても形状は一緒の場合が
殆どなので短い方がありがたいです。

アルファベット3文字+数字2桁ぐらいがありがたいです。
例えばBLM21
BLはビーズインダクタ
Mは積層タイプということでBLMシリーズとなります。

21は下記の表から2012のこととなります。
ちょっと大胆な命名法ですが慣れるとわかりやすいです。

15:1.00×0.50mm
18:1.60×0.80mm
21:2.00×1.25mm
31:3.20×1.60mm
41:4.50×1.60mm

積層チップコンデンサなども
GRM21などと同じ手法で命名されています。

水晶振動ユニットなどはサイズとピン数として2P、4P、6Pなどを付加して分類すると
わかりやすいので、雛形はそれで管理しています。


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TO220の特殊な7ピン Part.2 [フットプリント]

前出の「STR-Y6766」のフットプリントを図脳RAPIDで下書きしてDXFインポートするという
工程で作成しました。

少し複雑になるとAltium側で作図はしないで、図脳RAPIDで作図しています。
作図に関してはどうしても機械設計系CADが優位だからです。

少し時間を置いてソリッドワークスでSTEPデータも作成しました。
連続して作図するとPDFの図面の読み方を同じように読み間違いしてしまうので
フットプリントはフットプリントだけ作成し、後からSTEPデータはそればかりを作図して
います。

通常は、基板全体でSTEPファイルとAltiumのパッドなどの位置関係をチェックするのですが
この型番は作成したフットプリントにSTEPファイルを配置してチェックしました。

STR-Y6766_3D.png

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TO220の特殊な7ピン [フットプリント]

TO220タイプもDelphiスクリプトを拡張して5ピンまでだったものを7ピンまで対応できるように
しました。

しかし、こちらのサンケン社製「STR-Y6766」ではTO220F-7Lという特殊な型番です。
https://www.semicon.sanken-ele.co.jp/ctrl/product/detail/STR-Y6766/

1-2ピン間は2mmピッチで他は1.17mmピッチです。
おまけにZIP風ですが3列のタイプで尚且つ、連続的なレイアウトではありません。
特に図面には寸法の記載はありませんが、1ピンと7ピンのセンターがパッケージのセンターという
意味なのでしょう。

これだけ特殊なパッケージは珍しいです。
これでは既存のスクリプトでは対応できません。
フットプリント作りは、そうはいっても2DCADで下書きしてから処理するので楽なのですが
これを3DCADで作図してSTEPファイルを生成するとなると非常に厄介です。

TO220F7L.png


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顧客向けのPCBLIB [フットプリント]

顧客の設計実績ごとに、そこで使用したPCBLIB内のフットプリントだけ顧客用にしたい場合が
あります。
顧客ABCでは、プリフィックスとしてフットプリントに「ABC-」をつけて管理するとします。

こういった要望をどう処理するか考えてみました。

基板設計時には自社のフットプリントをEXCELでリストアップするのでそれをWASISファイルのように
作成します。

Before:After
74HC04AF:ABC-74HC04AF




次にこれをAltium内でDelphiスクリプトでPCBLIBを処理すればいいのではないかと考えました。
複数のPCBLIBがある親フォルダを指定すれば検索は可能です。
つまり、PCBLIBを次々に開いてフットプリントを一つずつ検索して「74HC04AF」を探すという
意味です。

しかし、これまで作成したDelphiスクリプトは読むことが主で、書き込んだりするコマンドを
使用したことがありません。
色々調べたのですが、現状ではフットプリント名を差し替えて書き込むコマンドは見つかって
いません。


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Make LIB内の型番 [フットプリント]

パターン設計案件にてMake Libraryにて専用LIBが生成可能です。

その構成しているフットプリントの型番を調べるには下記の3種類があります。

1.その専用ライブラリファイルを開いて Report > Library list
 にてリスト化されるのでそれをコピペするなどで利用します。

2.パターン設計のファイルからフットプリントだけをBOMとして出力する。

3.IDFファイルを出力し、それからVBAなどで構成リストを生成する。

どの場合でもEXCELなどに貼り付けてソートしておくとわかりやすいでしょう。

なぜ型番を調べる必要があるかというとSTEPファイルを配置するスクリプトを利用するには
それを収集して事前に一箇所のフォルダに集めておく必要があるからです。

これがわかればVBAなどでPC内に既にあるSTEPファイルを検索してその存在の有無がわかり
またそれらを一箇所に集めることも可能です。


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HSOP-6 [フットプリント]

リコー製のAVRであるR1513にはHSOP-6Jという型番があります。
https://www.e-devices.ricoh.co.jp/ja/products/power/vr_ldo/r1513/

デバイスの中心部分の2Pと5Pのリード線が他のものとは異なり太くなりGND以外に放熱にも
寄与します。
このフットプリントに相当するデバイスはまだ一度も使用したことがありません。

ロームや東芝製のモータードライブなどではさらにピン数が多くて中心部分に同様のリード線が
太いこちらのようなものは実務で使用しています。

こちらのサンケンでは四隅のピンが太くなっています。

これらはどれも自社製のDelphiスクリプトでも対応しておらず作成できません。
3DPDFでもローム製のモータードライブ以外はSTEPファイルを作成していません。
当然ながら雛形も用意していません。

HSOP-6だけは雛形を準備しておく必要がありそうです。


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Exposed Die Pad Part.2 [フットプリント]

以前にも記事で触れたQFPなどにある「Exposed Die Pad」の話です。

この部分のクリーム半田の量が多いとデバイスが移動するという件です。
こちらの一番したの内容です。
https://www.p-ban.com/htmlmail_qanda/2014/08/#q4

弊社ではその部分にVIAを打つことが多いのでこういった対応はしていません。
(VIAの穴にクリーム半田が流れ込んで少なくなり相反するという意味です。)

EXT_PAD_DS.png

しかし、そういった対応がしたい場合を考えるとDelphiスクリプトなどでそれに対処した
フットプリントを作成できることを確認しました。

通常どおりにフットプリントを作成した後にその中心の「Exposed Die Pad」だけを
作成するスクリプトを実行すればいいでしょう。

「Exposed Die Pad」用のパッドの名前または番号とパッドサイズそして十字部分の
クリアランスを設定(または事前設定)しそれで計算した4つのフィルを配置すればいいでしょう。

使用頻度が増えたらスクリプトを作成するでしょう。


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フットプリントLIBの整理と把握 [フットプリント]

基板設計で必要なフットプリントは時間との戦いとなると雑になってしまう場合があります。
内容は正確でもアレンジした場合はフットプリントの命名の重複が気になるでしょう。

フットプリント作成画面でレポートファイルを出力してそれぞれのジャンルを集計すれば
把握できます。
弊社ではECXELのマクロで処理していますがフットプリントが50個以上に分けているので集計が
面倒で未使用です。
(集計専用のマクロではなくてある機能のマクロの一部分というのも使用しない理由です。)

代わりにDelphiスクリプトでPCBLIBの親ディレクトリを指定して数分で集計し
リスト化(データベース化)しています。
フットプリントは基板設計を終えるとどれかのフットプリント内の型番が増えてしまうので
後者の方が事前作業がなくて便利です。
何もしていない方が多いようで、その方のPCBLIBをチェックすると別のPCBLIBで重複しているものも
あったりします。

SCHに関してもSCHLIBの型番を集計してデータベース化する必要がありますが、こちらは使用頻度が
少ないので特に対策はしていません。


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SOTシリーズの種類 [フットプリント]

SOTはトランジスタの型番ですが、ダイオードのSODシリーズと似た型番もあります。
こちらもSW VBAでフォームを作成したいので寸法の平均値を事前に調べあげる必要があります。

SOT23
SOT23F
SOT323
SOT323F
SOT416
SOT523F

SOT723
SOT923

SOT523F_NQ.png
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SODシリーズの種類 [フットプリント]

SW VBAのSODシリーズの形状を作成するプログラムにてSOD***という名称を入れると
規定値(各社の平均値)を入れるように考えています。
その前にそのシリーズがどれぐらいあるかを調べる必要があります。
これぐらいの型番は事前に作成してテンプレートにしています。

SOD87
SOD106
SOD123
SOD123F
SOD323
SOD323F

SOD523
SOD723
SOD923

末尾のFはフラットなタイプを意味しています。
SOD523-923までは最初からフラットタイプなのでFはつけていません。
プログラム内で形状は4分類していますが、これまでの記事では一覧表示していなかったので
一覧にしてみました。
これで大体のものはカバーできるでしょう。

SOD_Type_X4.jpg

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ダイオードのDOシリーズの勘違い [フットプリント]

DO214AA、AB、ACやDO215AA、AB、ACなどの呼び名があります。
通常ならDO214、DO215の部分がサイズで曲げ方がAA、AB、ACなどの違いのように思います。

しかし、この命名ではAA、AB、ACが樹脂部分のサイズで、存在しているのは3種類だけのようです。
小さい順にAC、AA、ABとややこしい順番です。
ACはSOD106の樹脂ボディに相当するサイズです。

DO214がC-Bend Lead の曲げ方で、DO215がガルウィングで、フラットタイプはありません。
その時は覚えているのですが、別のシリーズを扱っているとついついこのことを忘れてしまいそうに
なります。

DO215AB.png

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SOT28 [フットプリント]

SOT23と同じ樹脂パッケージで5P、6Pのものは現実的で、SOT25やSOT26と呼ばれていますが
8PのSOT28はお見かけすることがほぼ無かったのでSTEPファイルは作成していませんでした。
しかし、ソリッドワークスでのデータ作りも終盤なのでこれも作成しておきました。

これまでの流れの延長なので左上が一番ではなくて左下が一番ピンで処理しています。
この型番だと2916(2915)の筈なのに2923(2.9mm x 2.3mm)のリードがガルウィングではなくて
フラットのものもあったりします。
(2個入りFETのパッケージの場合)

SOT28.png

また下記のようなパッケージもあるようで、SOT223-5とピッチは違っていて
1.524mmピッチの8ピンです。

SOT223-8


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