プリント基板を理解するには？

機械の中にはプリント基板やマザーボード、グラフィックボードなど はんだ付けされた基板が入っていますが、
この基板の構造や理論、作り方を理解するには、電子回路や電気回路の本を読めば良いでしょうか？

当方、来年から制御系SEとして働くことになりまして、そういった部分も理解出来ないと駄目かと思い、
質問させて頂きました。詳しい方がいらっしゃいましたらご教授お願い致します。

No.5 ベストアンサー 回答者： air_supply 回答日時： 2020/12/10 20:37

ANo.3 です。

"だから それを知るには、電子回路や論理回路、シーケンス制御の本を読めば良いのかという質問です。"
→　それはその通りです。ただ、質問の表題には ｢プリント基板を理解するには？｣ と質問内容に更に ｢この基板の構造や理論、作り方を理解するには｣ と書かれていたので、基板の作り方を理解してもその後の ｢電子回路や電気回路の本を読めば良い｣ には一寸繋がりませんので、分けて考える必要があるように思います。ただ、部品配置やパターンの引き回し、信号の干渉を防ぐ方法等は、知っておいた方が良いこともありますね。

実際、プリントパターン自体は CAD での設計になるでしょうから、詳細は製造部門での仕事になるでしょう。

ただ、小規模の会社だと、プリント基板の設計も担当することがあるかもしれません。基板を製造する場合、外注に依頼するとなると、オーダーに必要な知識は確かに持っていないといけませんね。

そして、出来上がってきた基板を実装し、動作試験を行って期待通りの動作をするかどうかを確かめます。これは、制御システムのごく一部の作業です。

"計測器ですね（分光計や液体クロマトグラフィー装置など）"
→　となると、結構精密な設計になりますね。各種センサーを使っての測定を行われると思いますので、センサーの特性や温度管理などがあるのではないでしょうか。私は、ガスクロマトグラフィーは仕事の関係で使ったことがありますが、結構難しそうな繊細な測定器でした(笑)。こちらは、半導体の製造装置を作っていましたので、もろ機械制御をやっていて、実際に制御基板を外注で製造し組み込んでいました。

と言う訳で、基板を作る方はプロにお任せして、回路設計に集中された方が良いのではないでしょうか。

この回答へのお礼

長々とご回答頂き有難うございました。
結局、制御系ソフトウェアの開発は難しそうなので、機械設計の方に回ることになりそうです。
機械設計も難しいですが。

お礼日時：2021/03/12 22:11

No.4 回答者： DoReMi0990 回答日時： 2020/12/10 11:07

https://電子うさぎ.com/archives/18938

この手のサイトは沢山あるからググって漁ると基本的な事は理解できますよ。

No.3 回答者： air_supply 回答日時： 2020/12/10 09:35

"来年から制御系SEとして働くことになりまして、そういった部分も理解出来ないと駄目かと思い、質問させて頂きました。

"
→　制御系 SE としては、基板の作成方法より、その基板の機能の方が重要ではないでしょうか？ 入力は何で、どういう制御を経て出力されるかなどの、機能を知ることが重要で、基板自体の構造や作り方を理解することが、それ程役に立つとは思えません。それは、基板の製造に関するもので、本質的には制御にはあまり関係しません。その基板上に収納される電子回路や動作自体が重要でしょう。

基板の作り方等は、最低限の知識として知っているべき事柄で、メインではないでしょう。電子回路の動作する理論やアナログ、デジタル、ロジックなどの理解がないと、制御系 SE としては役に立ちません。

どのような分野の機械制御を行うのは判りませんが、制御系の仕事はアナログ信号やデジタル信号、更に電力信号系等が交差しますので、全般的な知識を要求されます。基板の半田付けなどは末端のもので、正常に半田付けされていれば良い訳ですので、もっと重要な要素に目を向けて下さい。

また、基板作りと電子回路、電気回路の話はフェーズが違います。片や製造分野でのノウハウで、質問者さんの関わるのは、それを使って制御を行う分野です。これを一緒にする時点で、目標を間違えていると言ってよいでしょう。何を勉強すれば制御系 SE として成り立つのかをよく考えてみて下さい。

制御エンジニアとは？
https://www.geekly.co.jp/column/cat-webgame/1912 …

転職サイトのページですが、要求されるスキルについては、間違ってはいないと思います。追い込まれると大変な仕事であることは確かです(過去談 笑)。

この回答へのお礼

＞入力は何で、どういう制御を経て出力されるかなどの、機能を知ることが重要
＞電子回路の動作する理論やアナログ、デジタル、ロジックなどの理解がないと、制御系 SE としては役に立ちません。
そうですね。
だから それを知るには、電子回路や論理回路、シーケンス制御の本を読めば良いのかという質問です。

＞どのような分野の機械制御を行うのは判りませんが
計測器ですね（分光計や液体クロマトグラフィー装置など）

お礼日時：2020/12/10 19:58

No.2 回答者： lv4u 回答日時： 2020/12/09 22:33

その手のプリント基板とかマザーボードの話は、図書館とか大型書店にいけば、何冊も本があると思います。

雑誌としては、月刊の「トランジスタ技術」「インターフェース」や「DOS/Vマガジン」などがよさそうです。
（今の若い人には、「DOS/V」ってなんのことか判らないでしょうね）

ただ、本を読むだけだと、きちんと理解できない面もあるかもしれないので、理想的には、プリント基板を使うような電子工作をやってみるとか、自作パソコンを作ってみるのがいいとは思います。

P.S.
昔、小型拳銃のBrowning1910とか、米軍のM-16ライフルの内部動作がいくら書物で分解図を見ても理解できませんでした。
で、「本物に限りなく近い構造！」というのが謳い文句のモデルガンをそれぞれ購入することで、やっと内部の動きが理解できたものでした。
パソコンも同様に、書物のみで理解ってのは、限界があるのでは？なんて思ったりします。

No.1 回答者： oo14 回答日時： 2020/12/09 22:26

回路図を起こしてみれば、わかるのでは？

LSIは仕様を参照することになると思いますし、
配線図を正確に書こうとするほど、
どんな信号かということも
自然と理解できてきます。
電子回路や電気回路の本を読んでおくと
どことどこがつながれているはずとか
電源関係の理解やグランドの取り方
コンデンサの使い方も勉強になるでしょう。
電子回路用のＣＡＤの使用も有効だと思います。