Altium Designer - 回路・基板設計ソフトウェア

Whitepapers ボードのエリアセンシティブ部分プロジェクトのその段階に差し掛かっています。開発リリースされた製品を生産に引き渡す時です。開発の観点からすると、設計、部品、モデル、BOM、文書など、すべてがリリース状態にあります。設計を期限内、予算内で完成させるために数週間徹夜を重ねた後の、真のお祝いの時です。そして、いくつかの「もしも」の質問でフラッシュバックが起こります。調達は正しいフットプリントで新しい部品を入手したのか？実際に生産に引き渡されるのは設計の最新バージョンか？最近の設計レビュー後にBOMは更新されたか？オフサイトの機械チームが最後の瞬間に必要なエンクロージャーの調整を行ったことを確認したか？そして突然、達成と喜びの瞬間が、最後の手段を念頭に置いた不確かな瞬間に変わってしまうかもしれません。指を交差させるしかない！開発後ストレス障害この開発後の段階の懸念は、技術業界の多くの企業にとって非常に一般的であり、それには理由があります。多くの企業が依然としてECADデータ資産を不十分に管理しているため、手動でエラーが発生しやすいシステムがしばしば物事を見逃す原因となっています。ECADデータ管理のこれらの亀裂は、プロセスのさまざまな段階から生じる可能性があり、いくつかを強調すると： ECAD設計の手動スポットチェック手動での署名の収集 CAD環境外での追加の手動ステップをエンジニアに強いることで、リビジョンのプッシュを忘れる手動のカスタムデータ管理プロセス（BOM、モデル、フットプリント、部品番号）手動のリリースおよび変更プロセスすべてのタイプのユーザーへの無制御アクセスこの制御されていないECADデータ管理プロセスは、これらの企業の利益に深刻な影響を与えています。すべての顧客は、より複雑な電子機器でのみ満たすことができる、機能と機能に富んだソリューションを求めています。製品開発の複雑さがエスカレートする中、提供する製品を差別化する市場圧力と、ナビゲートする規制の制約とともに、技術企業は、急速に成長する複雑な製品データを管理するソリューションを見つけるために莫大な圧力にさらされています。新しい高度な電子製品の複雑さは、ECADデータそのものにとどまらず、ほとんどの開発環境が複数の専門分野（機械、ソフトウェアなど）を含むため、データ管理を指数関数的に難しくしています。さらに、これらの開発チームはしばしば異なる時間帯や地理的な場所に分散しており、おそらく異なるツールやアプリケーションを使用しています。これらの複雑さの追加層は、データ管理全体を統一できる堅牢な統合がなければ、手動のデータ管理システムの亀裂をさらに広げ、エラーが発生しやすくなるだけです。 PCB開発の痛点よく言われるように、予防は治療よりも良いものです。開発後のストレス障害の痛みを修正するための最初のステップは、それにつながる可能性のある原因を知ることです。PCB開発においてどの要素が役割を果たし、それらが互いにどのように影響を与えるかの全体像を見ることができるときにのみ、治療法がどのようなものであるべきかを理解できます。 ECADデータはどこに保存されていますか実際には、多くの企業がまだネットワークドライブにECADデータを保存することに依存しています。Dropboxのようなサービスがうまくいっているのは、消費者自身がもはや写真やファイルをローカルドライブに保存していないからです！では、この90年代のスキームでは何が問題になるのでしょうか？実際、ネットワークドライブにECADデータを保存することは、ビジネスが効率改善を実現することを妨げる原因の1つであることがわかりました。そして、ここにいくつかの問題点を挙げます：アクセス制限：VPNのようなサービスを使用してネットワーク外からドライブにアクセスする方法がありますが、ECADがネットワーク内に保存されている限り、常にローカルチームに限定されます。オフサイトのチームやパートナーは運が悪いかもしれません。また、ECADデータが削除または変更されないように役割ベースのアクセスを強制することも困難ですデータ管理の劣悪さ：このスキームでは、ECADのライフサイクルとリビジョンを効率的かつ実用的に管理する方法が単純にありません。このシナリオはしばしば多くのデータの重複、ドキュメントのコンプライアンスの欠如、および既存のECADデータの非常に貧弱な活用をもたらします異なる複雑なデータ：このように保存された場合、ECADデータを理解することが困難になります。多くの時間を無駄にすることなく、調達情報をECADファイルに関連付けるなど、異なるタイプのデータを互いに関連付けることは不可能です。ネットワークドライブは単純に複雑なデータ構造を理解しませんライフサイクルサポートなし：ECADがライフサイクルのリビジョンを変更する場合、誰もそれを知らず、これはしばしば間違ったリビジョン、設計、部品、またはBOMが生産または他のステークホルダーに押し出される原因となりますこの劣悪なECADデータストレージ管理の実践は、設計チームがデータ駆動型の決定を下すのを助けません。なぜなら、彼らはPCBライブラリのパラメトリックデータガバナンスなどの必要な情報をマッピングし、アクセスすることができないからです。これにより、BOMが設計ファイル自体と同期しなくなります。

Whitepapers Altium Designer ユーザーエクスペリエンスの効率化 Altium Designerのエクスペリエンスをショートカットキー、PCBワークフローの自動化、カスタマイズ可能なワークスペースで効率化する方法を学びましょう。現代のCADツールは、機能と機能性の絶え間なく増加するコレクションを採用しています。この分野のリーダーの一つがAltium Designerで、スキーマティックキャプチャ、PCBレイアウト、ネイティブ3D PCB、シグナルインテグリティ、SPICEシミュレーション、組み込みソフトウェア開発など、単一の統合パッケージをユーザーに提供しています。導入この「ワンストップショップ」アプローチにより、プリント基板 PCB デザインに必要なすべてのツールがエンジニアの指先に揃います。しかし、Altium Designerパッケージには多くの機能が含まれているため、圧倒されることがあります。この多様な機能を効果的に管理するにはどうすればよいでしょうか？答えは、Altium Designer環境を特定のニーズとワークフローに合わせて適応させることです。これを行う方法はさまざまあります。見てみましょう。必要なものだけをインストールするデザインのニーズは人それぞれ異なり、Altiumは誰もが満足できる機能を提供することを目指しています。しかし、下の画像で見るように、必要に応じてAltium Designerの機能セットの特定の部分のみをインストールすることを選択できます。定期的に使用する機能であれば、それをインストールします。そうでなければ、個人のワークフローの邪魔にならないようにそれを省略します。 Altium Designerインストーラーこの方法で、インストールを小さく保ち、GUIの不要なオプションを排除することで全体の使いやすさを向上させることができます。デスクトップレイアウト作業フローを効率化するもう一つ便利な方法は、Altium

Whitepapers ピン、パーツ、およびディフペアの交換でルーティングを簡素化 PCB設計で部品を配置する際、配置によっては接続が互いに交差することがよくあります。少数の交差接続に対しては、他の層へのビアやわずかに長いトレースルーティングを使用することができますが、下図のような多数の交差がある場合、ルーティングが非常に困難で時間がかかることになります。より複雑なルーティングで交差数が多い場合、PCB設計者は通常、交差接続の数を減らすためにデバイスピンとサブパートの入れ替えを行います。ピンまたは部品の入れ替えはPCB内の交差を排除しますが、その変更は回路図にも反映されなければなりません。この論文では、ピン、サブパート、および差動ペアの入れ替えを簡単に管理し、交差接続を減らすことで最適なルーティングを実現し、回路図とPCBルーティングの設計同期を維持する方法について説明します。多くの交差接続を持つPCB 導入最適な部品配置は、交差接続ラインを最小限に抑える上で非常に重要です。しかし、交差を完全に避けることはできません。多数の交差接続があると、PCBのルーティングが非常に困難で時間がかかる作業になります。PCB設計者は、電気的に可能な限り、あるデバイスピンから別の適格なデバイスピンへネット割り当てを入れ替えることが一般的です。同様に、共通パッケージ内のサブパーツも交差接続を減らすために入れ替えることができます。ピン入れ替えは、2つの異なる物理ピンのネットを入れ替えても設計の電気機能に悪影響を与えないという事実に基づいています。基本的な例としては、抵抗器の2つのピンがあります。抵抗器のピンには固有の極性がないため、交差を排除するためにピンを自由に入れ替えても、意図したとおりに機能します。もう一つの実用的な例としては、特定の信号が各ピンに厳密に割り当てられているわけではない高ピン数コネクタがあります。コネクタ上の多くのピンを交換できる柔軟性を持つことで、いくつかのクロスオーバー接続を排除できる可能性があります。ピン交換に最も適したコンポーネントタイプは、適用可能な電圧バンク内でユーザーが定義可能なI/Oピンを持つFPGAデバイスであり、必要に応じて自由にピンを再割り当てできます。サブパート交換では、共通のパッケージ内の類似部品が交換されます。例えば、LM6154クアッドオペアンプICには、単一のパッケージ内に4つの別々で同一のオペアンプがあります。したがって、オペアンプC（ピン8、9、10）をオペアンプA（ピン2、3、1）と交換して、同じ機能を維持しながらクロスオーバー接続ラインを排除できます。サブパート交換は時々「ゲート交換」と呼ばれ、SN74S02NクアッドNORゲートパッケージ内の4つの個別ゲートが自由に交換できることを意味します。デバイスピンおよびサブパート交換は、PCBグラウンディングにおけるクロスオーバー接続の全体数を大幅に削減するのに大いに役立ちます。デバイスピンまたはサブパートの交換を成功させるには、どのピンが交換可能であるかを事前に定義する必要があります。さらに、プリント基板PCB設計内でピンまたは部品の交換が行われたら、回路図を更新して変更を反映させ、PCBレイアウトと同期させる必要があります。それらを同期させないと、致命的なエラーにつながる可能性があります。ピンおよび部品の交換ピンまたは部品の交換は、一般的に3つのステップで行われます：交換データの設定、ピンまたは部品の交換の実行、最後に、交換の更新と回路図の同期化です。交換グループの設定交換グループは、自由に交換できるピンを定義します。特定の交換グループ内の任意のピンは、同じグループ内の他のピンと交換できます。交換グループの定義は、通常、シンボルライブラリレベル、回路図レベル、またはPCBドキュメント内で一度だけ行う作業です。Configure Pin Swappingパネルを使用して、設計プロセスの任意の時点で任意のコンポーネントまたはコンポーネントインスタンスに対して交換グループを定義できます。差動ペアおよびサブパーツの交換に対しても同様に交換グループを定義できます。図は、交換グループが簡単に定義できることを示すスクリーンショットです。バンク番号に従ってFPGA I/Oピンのグループを定義ピンまたは部品の交換の実行スワップグループが定義されると、ピンのスワップ、差動ペアのスワップ、またはサブパートのスワップをPCB設計プロセスドキュメント内で対話的に実行できます。対話的なスワップ機能を呼び出すには、選択した対話的なピンスワップに従って、ツール >

Whitepapers テスト容易化設計概要プリント基板が完成するまでにかかる全コストは、ブランクPCBの製造コスト、コンポーネントのコスト、実装コスト、テストのコストのように複数の基本カテゴリーに分類できます。最後に出てきた、完成した基板をテストするのにかかるコストは、製品の合計製造コストの25%から30%を占める場合があります。収益性を求める設計は、2つの論理的側面から生まれます。1つはDFM（Design for Manufacturability）、つまり最小の欠陥率を維持しながら可能な限り最小の製造コストで製品を開発すること、もう1つはテスト容易化設計（DFT）です。テストカバレッジを最大化し、製造エラーおよびコンポーネント障害に関する欠陥を迅速に分離できるよう製品を設計することによって、DFTは収益性のある設計として最高のものとなります。この記事では、DFTを詳細に検討し、特にインサーキットテスト（ICT）に焦点を当てます。 DFMおよびDFTガイドライン委託製造業者（CM）を選択する際は、必ずDFMおよびDFTのガイドラインを提出してもらう必要があります。必ず、契約を検討しているCMごとにこれらのガイドラインを入手し、目を通すようにします。複数のCMから提出されたDFMとDFTのガイドラインをレビューすることで、それぞれCMの専門的な技術、知識、能力のレベルを把握することができます。したがって、これらのガイドラインは、自社製品の生産に最適なCMを決定する際に役立ちます。今後に向けた計画設計を計画するときに聞く最初の質問は次のとおりです。 1. 誰が実装をテストしますか？ 2. 機能は何ですか？設計を計画するときに聞く最初の質問は次のとおりです。1）誰が実装をテストしますか？ 2）機能は何ですか？DFTガイドラインは最初のレイアウトの計画で役に立ちます。しかしながら、CMに直接連絡して、知識のあるテストエンジニアと特定のニーズについて議論するのはよい考えです。テストエンジニアは機能について議論することができ、提供できるものとは異なるテスト方法論があることを気づかせてくれます。バウンダリースキャン（JTAG）、自動ICTテスト、X線断層撮影（AXI）および目視検査（マニュアルおよびマシンビジョン）の組み合わせにより、最も包括的なテストカバレッジを実現します。また、これにより製造プロセスについて即時フィードバックが得やすくなり、ワークフローを必要に応じて迅速に修正し、欠陥コンポーネントを特定して取り除くことができます。次に、完成品の品質を保証するためには、どのテストカバレッジが必要かを検討する必要があります。アプリケーションと実際のコストの制約から、利用可能なテスト機能の全てを使用することが必要な場合と、そうでない場合があります。例えば、地球の周りを公転する衛星を調査する場合、可能な限りのタイプのテストを実施して、修理できない環境でも、数年にわたって完成品が確実に機能するのを保障しようとするでしょう。しかし、ミュージカルの挨拶状を作成する場合は、シンプルな必要最低限の機能テストだけになるでしょう。(※続きはPDFをダウンロードしてください)

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