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Altium Designer - 回路・基板設計ソフトウェア

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コラボレーティブデザイン パート4: IDXによる真のECAD/MCADコラボレーション Thought Leadership コラボレーティブデザイン パート4: IDXによる真のECAD/MCADコラボレーション 真のECAD MCADコラボレーションとは、設計環境間での移動時に詳細を保持すること以上のものです。設計変更の可視性、比較およびマージ機能、リビジョン追跡、コメントなども、共同設計の重要な要素です。このブログシリーズの最終回では、IDXがこれまでで最も良い解決策かもしれないという点について見ていきます。 このブログシリーズの最後の部分で、ECAD MCADコラボレーション市場について、そして2つの領域間で設計データを行き来させるための良いシステムがいかに重要かについて深掘りしました。しかし、今日使用されている一般的な方法を分析しても、より良い方法があるのではないかという疑問が残りました。なぜ、電気設計者と機械設計者の間で真のコラボレーションシステムを持つことができないのでしょうか？ そして、私が言いたいのは、環境間を行き来する際に詳細を保持することだけではありません。それも重要ですが、真のコラボレーションとは、可視性、比較、マージ、追跡、および設計変更にコメントする機能を備えたシステムを使用して、同時にまたは並行して設計することを意味します。利用可能なオプションを見てみると、それぞれに長所と短所があるいくつかの解決策に出会いました。 図1：真のECAD/MCAD協業は、設計者に段階的な変更を可視化し、同時に設計を可能にします。コネクタを移動する必要がある場合、両方の設計者がその変更を確認し、必要に応じて変更を加えることができます。 ネイティブECAD MCAD協業 すべての電気および機械設計に単一のソフトウェアツールを使用できることほど良いことはありません。ECADツール内から直接、押し出しモデルやエンクロージャを作成する機能など、毎日この目標に近づいています。しかし、単一アプリケーションアプローチには現時点で必要なすべての機能が備わっていないかもしれませんし、設計者は機械設計に対して単に自分の好みを持っているかもしれません。 サードパーティアプリケーション 電気および機械CADパッケージに直接プラグインできる外部ツールがいくつかあり、2つのプログラム間のより良いゲートウェイを提供します。これにより、よりシームレスな移行と協業が可能になりますが、それはまた、独自の細かな詳細とニュアンスを持つ別のツールです。さらに、物事がうまくいかないときにトラブルシューティングする必要があるチェーンの別のリンクです。 中立ファイルフォーマット ニュートラルファイル形式は、分類が少し難しく、基本的には各設計ドメインの外に存在します。これらは、ソフトウェア環境のいずれかと直接的なインターフェースを必要とせず、時間を要する接続のトラブルシューティングの問題を避けることができます。反面、各ツールはこの標準インターフェースに書き込むことができ、ネイティブな方法とツールセットを維持しながら、各デザイナーのワークフローが一貫していることを保証します。 IDXについてはどうでしょうか？ これでIDXについて触れることになります。IDX形式は、他の協力的なECAD/MCAD形式から引き出された最良の特徴の詰め合わせのようなもので、真の協力を可能にするという追加の利点があります。これはProSTEP EDMD形式に基づいており、それ自体がSTEP AP 210およびAP 214形式に基づいていました。IDXとSTEPなどの標準ファイル形式との違いは、IDXが増分変更を追跡し、電気および機械設計者が受け入れるか破棄するかを選択できることです。ここでの動作は次のとおりです： IDXベースラインファイル
電力ネット管理 - 第2弾 電源ネット管理 - 第2弾 最近のブログ投稿「パワーネット管理」について、非常に興味深く、有益なコメントが多数寄せられました。多くの人が議論に参加してくれるのを見ると、私にとって心温まることです。これらの貢献は、パワーマネジメントの領域がいかに広大で複雑であるかを理解するのに役立ちました。 最近のブログ投稿「 パワーネット管理」について、非常に興味深く、有益なコメントが多数寄せられました。多くの人が議論に参加してくれるのを見ると、私にとって心温まることです。これらの貢献は、パワーマネジメントの領域がいかに広大で複雑であるかを理解するのに役立ちました。皆さんにとって、どのようなタイプの設計を行っているにせよ、明らかに非常に重要な領域です。 これらのコメントの多くは素晴らしい提案やアイデアを提供しています。これらを一つにまとめ、整理し、前進するための明確で有用な方法を示すことを試みたいと思います。 この問題に取り組むにあたり、まずは対処すべき問題をより明確に定義し、分類することから始めたいと思います。そうすることで、電力管理を「エネルギー消費」（言葉遊びをお許しください）が少なくなるようにするために、各問題または問題のクラスごとに、可能な解決策のアプローチを提案しようと思います。その際、これらを実装するために必要な開発努力を見積もろうと思います。 最初のタイプの問題は基本的なものです。 各電力ネットワーク（コンポーネントに電力を供給するために関与するネットのセット）は、最終的には何らかの外部電源に接続されるべきです。また、任意の外部電源もどこかに電力を供給するべきです。特定の電力ネットワークでは、基本的な予算制約を守るべきです（生成される電力は消費される電力以上であるべきであり、共通のネットに接続するデバイスの動作電圧範囲は一致するべきです）。また、電力ネットワークが信号（プルアップやプルダウンを指します）と相互作用する場合、実際のエラーを覆い隠すような偽のエラーが生成されるべきではありません。 次に、より複雑な性質の問題があります。 各電力ネットワークの予算は、供給されたものが適切に分配され（各部品が正しく機能するため）、最終的にはあらゆる可能な運用状況下で収集されるように、正確に管理されるべきです。懸念されるのは、供給側でどの電圧の下でどれだけの電流が提供され、それがどのように収集され返されるかです。 最後に、もっと高度な問題があります。 最終的には、使用される部品の電力要件を物理的に満たす方法でPCBを設計する必要があります。繰り返しの作業やエラーを避けるために、これらの設計制約は回路図情報から自動的に計算されるべきです。そして、結果が適切であることを確認するために、最終的なPCB設計をシミュレートする必要があります。これらは、電力および分割面の設計、ルート管理、熱管理、部品のストレスなどの問題領域に関するものです。 単純な電力接続のチェック 最初の一連の基本的な問題については、電力ネットワーク、そのノードとその基本的な特性を定義する手段があれば、基本的なチェックを比較的簡単に実行し、設計者の注意を潜在的な問題に集中させることができると思います。 私が考えている基本的なチェックは次のとおりです： ネットワーク上に少なくとも一つの電力の生産者が存在する。ネットワークで生成される電力は、消費される電力以上である。 ネットワークに接続されたデバイスの電圧範囲は、少なくとも交差するべきである。 重要な問題は、これを実装する実用的な方法は何かということである。 まず、電力ネットワークを「構築」する方法を考えてみましょう。電力ネットワークとは、単にそれが必要な部品に電力を提供するために関与するネットのセットに過ぎません。 私は、これを定義する目的を達成するための良いメカニズムとして、部品の透視図を見つけます。 前の投稿で提案されたグラフィカルな表現が適切でないことを理解しており、完全に指摘された点を理解しています
PCB製造において避けるべき5つの要素 Thought Leadership Engineering News PCB製造において避けるべき5つの要素 最後のデザインレビューが完了し、必要な承認の署名をもらい、作業がほとんど完了した状況を想定してみます。コンポーネントが調達され、基板のレイアウトが完成しても、最大の課題がまだ残っています。設計の意図を製造部門へ正しく伝えなければ、設計にかけた何か月もの時間と、チームの労力は水泡に帰すことになります。 しかし、このような設計の後段階の処理は、どのような方針で行えばいいのでしょうか? 製造部門に必要なすべてのファイルを出力するためのツールは用意されています。しかし、デジタルの情報から物理的な品物への翻訳プロセスは、それほど簡単で明瞭なものではないのは明らかです。実際のところ、何か月もかけて完璧な基板レイアウトを作成しても、設計の意図を製造用ドキュメントで明確に伝達できなかったために、大きな失敗が引き起こされることも考えられます。 ドキュメント作成プロセスにおいて遵守するべき真理が1つあるとするなら、それは従来の常識を否定し、 より多くの詳細を記載する方が、少ないよりも良いと考えることです。それでは、ほとんどのPCB設計者が一般にドキュメント作成プロセスで見過ごしている細かい詳細は何でしょうか? PCB製造業者から最も嫌われる5つの点の概要をここに示します。ドキュメント作成のプロセスにおいて、これらの点に留意すれば、設計が却下されることを防止できます。 #1 - PCBドキュメントの内容が不完全である 当然のことのようですが、PCBの設計プロセスや仕様を、製造業者が必要とする重要なファイルへ変換する作業は決して単純明快なものではありません。そして、製造業者へ送るドキュメントに1つの間違いがあっただけでも、製造業者で大きな混乱を招き、生産プロセス全体を停止させてしまう可能性があります。不完全な内容のPCBドキュメントが製造業者の手に渡ることを防ぐため、次のようないくつかのガイドラインを頭に留めてください。 使用しているPCB設計ツールで、出力ドキュメントを手作業で生成する必要がある場合、出力するファイルに注意し、それらが単一のリポジトリ内で整理されていることを確認します。 製造業者に製造用のファイルを送付する前に、製造業者がどのようなファイルを、どのフォーマット（Gerber、ODB++、その他）で要求しているのかを正確に確認しておきます。 単一の社内用CADファイルを製造業者に送り付け、そのファイルを読み取れるソフトウェアを相手が持っていることに期待してはいけません。 簡単に言うと、完全なPCBドキュメントパッケージには、製造業者に必要なすべてのファイルが、推定作業の必要なしに簡単に解釈できるようなファイル形式と構造で、整理されて含まれている必要があります。製造業者に冗長なファイルや、エラーの含まれているファイルが渡った場合、製造プロセスの遅延を引き起こすことになり、是非とも回避すべき事態です。 完全なドキュメントデータパッケージ（出力ジョブファイル） #2 - クラスの種類が示されていない クラス2はPCBドキュメントの業界標準ですが、もし別のクラス（1または3）で設計を行った場合、マスター図面は大幅に変化します。このため、次のガイドラインに従って、正確にどのクラスが使用されているのかを明確にすることが重要です。 製造業者が、標準のクラス2プロセスが必要なものと想定しないよう、PCB製造および組み立て図面の両方に、必要なクラスで推奨される構築標準を明確に示しておくことをお勧めします。
わずか4つのステップで電源分配ネットワークを最適化する方法 Thought Leadership わずか4つのステップで電源分配ネットワークを最適化する方法 最近の設計者は、電源分配ネットワーク（PDN ）インテグリティという、従来考える必要のなかった問題に直面しています。私たちは皆、何十年もの間、シグナルインテグリティーの必要性を感じてきましたが、その間、パワーインテグリティーは、脇に置かれてきました。従来は、専用の電源プレーンを使用するスペースが多くありました（動作に必要なものをデザインに容易に含めることができました）。 しかし、設計の物理的な制限を押し広げ、より小さなフォームファクターに、より多くのコンポーネントを詰め込み続ける中、フォームファクターの縮小を続けながらPDN を最適化する方法が必要となっています。物理的な試作やシミュレーションのエキスパートに頼らないで、設計環境で直接、電源プレーンの形を最適化できれば、どうでしょう? PDN Analyzer powered by CST® は、Altium Designer ワークスペース内でPDN インテグリティーへの道を提供します。従来は非常に長く骨の折れた解析プロセスを、単一の設計環境で完了できる複数のステップに分割できるようになりました。リアルタイムで変更を行い、解析を再実行できます。 PDN Analyzer を使って、わずか 4 つのステップで簡単に PDN を最適化できる方法を説明します。
PCB設計における上位6つのDFM問題とDFMの課題 Thought Leadership PCB設計における上位6つのDFM問題 PCBデザイナーとして、さまざまな要件と期待を管理する必要があります。電気的、機能的、および機械的な側面を考慮する必要があります。さらに、PCBレイアウトは、可能な限り最高の品質で、可能な限り低いコストで、タイムリーに生産されなければなりません。そして、これらの要件をすべて通じて、DFM（製造可能性のための設計）も考慮する必要があります。これは PCB設計 プロセスの大きな部分であり、適切に行われない場合、頻繁に問題を引き起こすことがあります。PCBデザインにおける3つのDFMの問題を見てみましょう。 PCBレイアウトにおける一般的なDFMの問題 CADツールに安心を見出すのは簡単ですが、CADツールが簡単に解決できないDFMの問題を作り出すことを許してしまうかもしれません。回路基板がすべての電気的ルールチェックに合格し、電気的に正しい場合でも、製造可能でない場合があります。なぜこのようなことが起こるのでしょうか？PCB設計ツールは、電気的に機能的 かつ大量生産で製造可能な回路基板レイアウトを作成するのに役立つはずではないでしょうか？ PCBのレイアウトが非常に複雑になり、DFM（設計製造統合）の問題を多く隠してしまうことがあります。これらのDFMの問題のいくつかは、組み立て、電気テスト、または製造に問題を引き起こしますが、製造プロセスについてより多くを知っていれば、これらを克服することができます。製造プロセス全般についてもっと学ぶには、 Altium PCB Design Blogのこの記事をご覧ください。設計レビュー中に製造業者が何を探しているかをもっと知りたい場合は、ここにPCBレイアウトで彼らが特定しようとする最も一般的なDFM問題がいくつかあります： 不均一なSMDパッド接続 SMDパッドの誤ったはんだマスク開口部 SMDパッドのオープンビア アシッドトラップ クリアランス 一般的な信頼性標準違反 これらの問題を防ぐためには、PCBレイアウトツールの設計ルールに依存することが重要であり、これにより回路基板を最小限の設計レビュー時間で製造に移行できるようになります。 不均一なSMDパッド接続 小型のSMD部品、例えば0402、0201などは、リフローはんだ付け中のトゥームストーニングを防ぐために均一な接続が必要です。BGAパッドにも同様のことが当てはまり、信頼性の高いはんだ付けを保証するためです。これは、コンポーネントのフットプリントに正しいパッドサイズを配置することによって簡単に実現できます。一般的なコンポーネントには定義されたパッドサイズ（例えば、
Customer Success Stories Pushing the Limits of Electronics Design with Quantel Laser Learn how Quantel Laser meets increasingly complex customer needs using the Altium CoDesigner capability + Altium 365.