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Altium Designer - 回路・基板設計ソフトウェア

簡単、効果的、最新： Altium Designerは、世界中の設計者に支持されている回路・基板設計ソフトウェアです。 Altium DesignerがどのようにPCB設計業界に革命をもたらし、設計者がアイデアから実際の製品を作り上げているか、リソースで詳細をご覧ください。

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ブラインドビアとバリードビアとは何か、そしてどのように使用されるのか？ ブラインドビアとバリードビアとは何か、そしてどのように使用されるのか？ 1 min Blog 私の以前の記事 のいくつかや他の多くの公開文書で指摘されているように、コンポーネントのリードピッチはますます細かくなり、小型フォームファクターのデバイスが今日開発されている製品（携帯電話など）の大部分を占めるようになってきました。 これらの 混雑したPCBの両面にコンポーネントを接続する方法は、製品開発チームが最初に考慮すべき要因の一つであるべきです。通常、この接続プロセスはブラインドビアとバリードビアの使用を通じて行われます。この記事では、使用されるビアの各種類、その応用と利点、およびその短所について説明します。 いくつかの基本と起源の歴史—ブラインドビア まず、ビアの起源に少し踏み込み、それらがどのように使用されるかを理解することが役立ちます。ビアは、PCBの一方の面から他方の面、または内層に信号を通すために、穿孔されメッキされた穴です。ビアは、コンポーネントのリードを信号トレースやプレーンに接続したり、信号が信号層を変更するのを許可するために使用できます。ビアがPCBを通り抜ける場合、それはスルーホールビアまたはスルービアと呼ばれます。 図1. 様々なタイプのビア ブラインドビア ビアがPCBの一方の面から始まり、完全に通り抜けない場合、それはブラインドビアと呼ばれます。ブラインドビアの4つのタイプは以下の通りです： フォト定義ブラインドビア。 シーケンシャルラミネーションブラインドビア。 制御深度ブラインドビア。 レーザードリルブラインドビア。 これらのタイプは以下で詳しく説明されています。 フォト定義ブラインドビア：フォト定義ビアは、フォトセンシティブ樹脂のシートをコアに積層して作成されます（このコアは、電源プレーンやいくつかの埋め込み信号層を含む積層層で構成されています）。フォトセンシティブ材料の層は、穴を作成する領域を覆うパターンで覆われ、その後、PCB上の残りの材料を硬化させる波長の光にさらされます。これに続いて、PCBはエッチング溶液に浸され、穴の中の材料が除去されます。これにより、次の層へのパスが作成されます。エッチングプロセスの後、穴とPCBの外表面に銅がめっきされ、PCBの外層が作成されます。この操作は通常、PCBの両側で同時に行われ、両側に層が追加されます。 フォト定義ビアは、多層有機BGA（ボールグリッドアレイ）パッケージや携帯電話のPCBを作成するために一般的に使用されます。それらを使用する利点は、数千のブラインドビアを作成するコストが、たった一つを作成するコストと同じであることです。少数のブラインドビアのみが必要な場合、その使用はコストの不利益となります。 TRANSLATE: シーケンシャル・ラミネーション・ブラインド・ビア：シーケンシャル・ラミネート・ブラインド・ビアは、非常に薄いラミネート片を二層PCBを作成するために必要な全工程を経て処理することで作成されます。ラミネートはドリルで穴を開け、めっきされ、エッチングされて、ボードの第2層を形成する側の特徴を定義します。もう一方の側は固体の銅シートのまま残され、完成したPCBの第1層を形成します。このサブアセンブリは、PCBの他の全層とともにラミネートされます。その結果得られた組み合わせたラミネーションは、多層PCBの外層を作成するために必要な全工程を経て処理されます。シーケンシャル・ラミネーション・ブラインド・ビアは、多くの初期の携帯電話PCBの作成に使用されました。これは、追加のプロセスステップが必要であり、ドリル、エッチング、めっき操作を通じて非常に薄いラミネートを取り扱う際の歩留まり損失が関連しているため、ブラインド・ビアを形成する最も高価な方法です。その結果、ブラインド・ビアが必要な場合には最後の手段として考慮されるべきです。 制御深さドリルブラインドビア：図1からわかるように、制御深さのブラインドビアはスルーホールビアと同じ方法で作成されます。ここでは、ドリルがPCBを部分的にしか貫通しないように設定されます。アートワークの設計者は、ドリルによって貫通される第2層にパッドを配置します。ドリル穴の下にドリル穴と接触する可能性のある特徴がないように注意が払われます。銅は、スルーホールビアの銅がめっきされるのと同時に、ドリル穴にもめっきされます。 記事を読む
モックアップの力を決して侮ってはいけません モックアップの力を決して侮ってはいけません 1 min Blog 設計ソフトウェア内で 3Dモックアップを行う能力は、数え切れないほどの再設計やリビジョン変更を防いできた、非常に貴重なツールです。これは特に、 フレックス回路とリジッドフレックス回路の世界で強力です。回路が曲げられたり、折りたたまれたり、形成されることを意図している場合、ピン配置や向きに関して簡単に間違いを犯すことがあります。 設計ツール内でこれをモデル化する力がある前は、紙人形やマイラーの切り抜きが、フレックスやリジッドフレックスをモデル化するためによく使用されました。これらの技術は今日でも重要であり、複数の曲げや折りたたみを持つ複雑で高リスクな設計によく使用されます。このブログでは、いくつかの例を共有したいと思います。 このシナリオに共感できますか？複雑な設計に取り組んでおり、それは5つの積層されたシャーシで構成され、それぞれが3層のリジッドフレックスで接続されており、設置時には推奨される曲げ半径を超えることになります。設計自体が複雑なだけでなく、追加の課題もあります。まず、頭上スペースが限られており、設置が困難であり、その上、これは宇宙アプリケーションであり、長期的な信頼性が求められます。これは決して理想的な状況ではありません。リジッドフレックスが接続されたら、トラブルシューティングに戻る機会はありません。では、経験豊富な業界のベテランはどうするのでしょうか？彼らはまず、設計ツール内で3Dモデリングを行い、さらに保険として、ファブリケーターにリジッドフレックスのモックアップを提供してもらい、最終的な設置前にピンアウトと機能が正しいことを完全に確認するために、時間と追加費用を考慮に入れます。 この問題にはいくつかのアプローチ方法があります。この特定の状況では、リジッドフレックス製造業者は、曲げ半径の違反があっても設計が成功することを確実にするために、正確な材料セットでモックアップを作成しました。最終製品が受け取られたとき、高信頼性環境での成功が期待され、積層シャーシ接続を分解してトラブルシューティングする必要がないだろうと、皆が合理的に確信していました。時間とお金がよく使われました！ すべての例がこれほど複雑なわけではありません。最近私に共有された例の一つは、実際にはいわゆる「戦争物語」のようなものでした。つまり、その最中には信じられないほどストレスが溜まるような話ですが、後でイベントや解決に必要だった英雄的な努力を思い出すと、何時間も楽しめるような話です。この場合、ユニット内に10枚のフレックスがあり、すべてが曲がったり、折りたたまれたり、何らかの方法でパッケージングに適応していました。はい、あなたは思うかもしれません、これはフレックスが設計ツールボックスで重要なツールである理由です。しかし、これらの10シリーズを管理することは、複雑な設計作業であることが証明されました。ピンアウト、曲げ半径、サービスループなどは、このレベルの複雑さではさらに難しくなります。あるプログラムマネージャーはついに手を挙げ、すべてのフレックスを10インチ増やして、必要に応じてすべてが適切にフィットし形成されるように求めました。 わかります、もう一つの「戦争物語」の共通の特徴は、振り返ってみると常に後知恵が完璧に明らかになることです。過去の過ちがいかに簡単に防げたかが見えてきます。しかし、その瞬間の熱中ではまったく異なる話です。その決定の現実は、インストール中に至る所にフレックス「ループ」が存在し、 理解することが不可能に近いほど極めて難しかったです。後知恵が明らかになったとしても、モデリングを行わずに各フレックスに10インチを追加するのは、設計のコストをかなり増加させ、組み立てにも大きな複雑さを加えた、軽率な決定でした。そして、結局のところ、それでもうまく相互接続されませんでした。 最近、私はフレックスの「戦争物語」について調査していましたが、モックアップの力と価値が明確で共通のテーマであることがわかりました。多くの場合、使用中のフレックスの3Dシミュレーションは、ピン配置、曲げ半径などが最終的にどのように実現されるかを理解するのに非常に貴重でした。さらに、複雑で高いリスクを伴う設計において、古典的なマイラーまたは紙人形のモックアップがまだ使用されていることを聞いて興味深かったです。特定の状況では、製造業者にモックアップを作成してもらうために時間とお金を費やすことが、費やした時間とお金よりもはるかに大きなリターンを生み出します。他の場合では、単に紙のモックアップを作成し、そのフレックスがどのように機能することを意図しているかをシミュレートすることで、設計を製造に移行する前に正気のチェックと自信を提供します。 私がシミュレーションやモックアップについて研究している中で、一つのアドバイスがはっきりと際立っていました。どのタイプのモックアップやシミュレーションを選択するにしても、設計を開始する場所が重要です。ユニット内に複数のフレックスまたはリジッドフレックスがある場合、リジッドボードの設計から始めるのではなく、フレックスの設計から始めて、ピンアウトがどのようにリジッドボードに接続するかを非常に明確にしてください。リジッドボードから始めると、追加の複雑さが生じるだけです。良いアドバイスですね、きっと「厳しい方法」で学んだことでしょう！ 次のPCB設計でAltiumがどのようにお手伝いできるか、もっと知りたいですか？ Altiumの専門家に相談して、データ管理ツールで3D PCBモデルを最新の状態に保つ方法についてもっと読んでみてください。 記事を読む
Altium Designerを最も効率的に使用する方法 Altium Designerを最も効率的に使用する方法 1 min Blog Altium Designer®の素晴らしい点の一つは、ショートカットが多く、それらがどれだけカスタマイズ可能であるかです。少し前に、私の データベースライブラリのチャットチャネルで、ショートカットについて、そして私たちがどのようにメニューをカスタマイズして、できるだけ迅速かつ効率的に回路図を描き、ボードをレイアウトするかについての非常に良い議論がありました。私たち多くが同様のショートカットを使用し、愛用していますが、共有する価値があると思った興味深い使用例が十分にありましたので、私のお気に入りのショートカットと基本的なカスタマイズ、さらにコミュニティからのいくつかを共有したいと思います。 マウスバインディング 私はLogitech M570トラックボールマウスを使用していますが、プロジェクトでいっぱいのデスクでマウスを動かす余裕がないほど素晴らしいにもかかわらず、「追加ボタン」の部分では非常に不足しています。私のコミュニティのメンバーの一人は Logitech G600マウスを使用しており、ゲーマー向けにターゲットされた多数の設定可能なボタンがあります。マウスのスタイルの好みに応じて、カスタムキーバインディング用の多くのボタンを備えた類似のデバイスも多数あります。 彼は、赤を回路図編集用、青を部品配置用、緑を配線用とするようにモード設定をしています。彼の最もよく使うショートカットは、親指で素早く簡単に操作できる範囲にあります。どのボタンが何をするのか覚えてしまえば、マウスから手を離すことなく非常に迅速に回路図を描き出すことができます。 3Dマウス 通常使用しているマウスはかなり基本的なものですが、キーボードの左側には3D Connexion SpaceMouse Proも持っています。より新しいモデルもありますが、SpaceMouse Proは現時点で必要なことを全てこなしてくれており、AmazonやeBayで中古品をかなり安価に手に入れることができます。Altium Designerの3Dビューアーはマウスでの移動を完全にサポートしており、非常に迅速かつ正確な動きを可能にします。もし、さまざまな3Dソフトウェアパッケージ（例えば、SolidWorks、Fusion 360、3ds Maxなど）を多用するなら、3Dマウスを使用することで、3D空間内でのオブジェクトの移動に一貫したインターフェースを提供します。マウスを掴むと、ソフトウェア内で部品を掴んだかのようになり、持ち上げると回路基板が上に移動し、押し出すとAltium Designer内で回路基板が遠ざかるなど、操作が可能です。3Dマウスを使うと、内蔵されたポジショニングボールと比較して、PCBを3Dビューアー内で正確な角度やフレーミングで数秒で可能にします。画面録画ソフトウェアを使用している場合、制御の精度が非常に滑らかなので、クライアント用に回路基板のフライオーバーや回転ビューを簡単に作成でき、ビューアー内で滑らかな動きを簡単に作成できます。 3Dマウスデバイスは、3Dボードビューで役立つだけでなく、多くのボタンを備えており、それらを設定するためのソフトウェアが付属しています。 記事を読む
シグナルハーネスで繋ぐ シグナルハーネスで繋ぐ 1 min Blog 回路図エディタでは部品の端子間を接続する方法がいくつも用意されており、Wire（ワイヤー）やBus（バス）、Net Label（ネットラベル）などが良く使われます。これらの伝統的なものに加えAltium Designerには「Signal Harness」（シグナルハーネス）というユニークなオブジェクトが用意されており、これを利用して端子間の接続を行う事ができます。 これはちょうどワイヤーハーネスのように複数の配線を束ねるもので、1本のハーネスを配置するだけで一度に多数の接続を行う事ができます。 シグナルハーネスの概要 シグナルハーネスで配線する場合には、ハーネスコネクタで配線を束ね、シグナルハーネスでその束ねられた配線を引き回します。以下はシグナルハーネスを使った回路図の例です。ただ単に 2 本のコネクタの間を接続するだけの単純な回路です。 シグナルハーネスを使用した回路図 3枚の図面で構成された階層回路図。コネクタだけが置かれた2枚の子回路図を、シートシンボルとワイヤーハーネスが配置された上位の回路図で接続している。2枚の子回路図の回路は同じだが、信号名が異なっている。 この回路図を見るとシグナルハーネスがどのようなものなのかすぐにわかると思います。中央付近に淡い青色の見慣れないシンボルが配置されていますが、これがハーネスコネクタです。ここに示されているように、シグナルハーネスでは、ワイヤーとバスの両方を一つに束ねる事ができます。このようにシグナルハーネスを使ってバスと制御信号を一本に束ねると配線を簡素化する事ができ、読み取りやすい回路図を作成する事ができます。 また、シグナルハーネスでは、ネット名が一致しないバスやワイヤーを同電位に接続する事ができます。例えば、このサンプル回路図では、信号名が一致しない2枚の子回路図をシグナルハーネスで接続しています。また、シグナルハーネスにはネットラベルを付ける事ができますが、この回路図では使われていません。そして、回路図からは以下のようなネットが出力され、回路が意図どおりに接続されていることがわかります。 サンプル回路図から出力したネットリスト 2枚の子回路図に使われている信号名が食い違っているが、P0~P7とD0~D7が接続され信号名はD0~D7が 優先されている。また、/CE、/WE、CS はそれぞれ、P8、P9、P10 と接続され、信号名はP8、P9、P10 が 優先されている。ネットリストのフォーマットはTelesis。 記事を読む
ネットリストを読み込む ネットリストを読み込む 1 min Blog プリント基板のレイアウトを行う場合にはまず、回路図から接続情報を受け取らなくてはなりません。プリント基板CADのAltium Designerでは回路図とPCBの機能が統合されていますので、PCB画面から[Import Changes From ...]コマンドを起動するだけで回路図の接続情報を取り込む事ができます。しかし、基板の回路図がAltium Designerで描かれているとは限りません。特に、外部からの依頼で基板を設計する場合にはなおさらです。 幸いな事にAltium Designerには他のフォーマットで保存された回路図を読み込む為のインポーターが用意されています。これを使えばAltium Designerで作成された回路図と同じ方法で接続情報を取り込めます。しかし、インポーターでサポートされていない場合にはどうしても、ネットリストファイルでのやり取りが必要になります。 コンパレータによるネットリストの読み込み ネットリストファイルによる接続情報の取り込みは現在の設計現場でも普通に行われており、回路図が利用できない場合にはこれしか方法がありません。しかし、Altium Designer のどこを探しても、ネットリストを読み込むためのコマンドが見つかりません。それもそのはず、Altium Designer にはネットリストを読み込むための専用のコマンドは用意されておらず、データの比較と整合化の機能を使ってネットリストを読み込むようになっているのです。 基板設計CADでは、最初から最後までデータの整合性を維持しなくてはなりません。このため、Altium Designerは2つのデータ間の違いを検出できるコンパレータを備えており、ネットリストの取り込みにもこの機能を使います。 ネットリストの取り込みの際、コンパレータはネットリストファイルとPCBとの内容の違いを検出し、違いが見つかればそれを解消する手続きとしてPCBにネットリストを読み込みます。今回のように空のPCBの場合、違いはネットリストそのものですのでネットリストがそのまま読み込まれます。もし、PCBにデータが含まれていた場合には、ネットリストとの差分を抽出し、データの追加と削除を行って双方を一致させます。 ネットリストを読み込む まず、事前の準備として、空のPCB 記事を読む
Customer Success Stories SkyShips Watch how Altium made designing the world’s most luxurious automotive infotainment systems a celebration of co-creation.
19:57 PADS to Altium Designer Migration - Meet Your Instructor 1 min Videos 記事を読む