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Altium Designer - 回路・基板設計ソフトウェア

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技術者向けPCB設計ガイド: 第1部 チーム Guide Books 技術者向けPCB設計ガイド: 第1部 チーム はじめに どのような人がPCBの設計プロセスとエンジニアリングに関与しているのでしょうか？当然、PCBを作成するすべてのタスクをたった1人が負っているわけではありません。構想を実現するために活用し、管理しなければならない工学的、科学的規制が数多く存在します。プロジェクト技術者としての最初のタスクは、チームを理解することです。 技術者向けPCB設計ガイド（第1部）：チーム この技術者向けPCB設計ガイド（第1部）は、初心者/学生、電子工学専門技術者に向けたPCB設計の無料ハンドブックシリーズの第1弾です。このシリーズでは、技術者の構想からプリント回路基板（PCB）を製造するための方法、段階、および慣行について理解することができます。PCBの構想から完全に実装されたPCBの納入まで、特定の要求に合わせて調整可能な実証済みの業界慣行に沿って、 オンラインのPCB設計ソフトウェアを用いた基本設計の段階について説明します。 チーム 以下のようなメンバーでスタッフを構成することが可能です（図1を参照）。 図1：基本的なPCB設計チームの組織。 設計技術者 設計者であるあなたはPCBエンジニアとして主導権を握り、このPCBの実現に際してタスクの実行と以下に示したPCB設計チームの管理とのバランスを取るのです。さらに、最終製品についても責任を負います。最終的な承認を行う立場であり、その責任は自分にあります。 製品設計サイクルが成功するかどうかは、製品開発を完了するために使用できる数多くの無料PCBエンジニアリングソフトウェアツールと共に、社内外のリソースを効果的に管理する能力にかかっています。 ERP/MRPシステム 企業資源計画（ERP）と資材所要量計画（MRP）がすべての始まりです。最初の構想から最終製品まで、ERP/MRPシステムは、プロセスの設計・開発と計画において重要な役割を果たします。製品の設計・開発のためにチームが使用するソフトウェアツールのほとんどは、MRP PCB材料システムと直接連動します。Altium Designerブックには、open database connectivity（ODBC）接続を使用して、ERP/MRPシステムに直接、リンクできるサプライヤーリンクシステムがあります。会社の部品データベースへのリンクと共に、このリンクを外部のサプライリソースで利用できるようにすると、すべてのデータをサプライチェーンにシームレスに統合できます。 PCB設計者 CID+ このチームメンバーは、設計とPCBレイアウトのプロセスのあらゆる側面に精通している必要があります。実際、場合によっては、完成した回路図と部品表を渡すだけで、PCB設計者がプロセス全体の管理を含む残りの作業を代わりに行ってくれます。これにより、自由に他のプロジェクト関連タスクに集中することができます。PCB設計者は、電子回路の電気特性と、PCBの製造と実装に必要なドキュメントの適用・作成方法について理解しています。さらに、設計者は、PCB実装に関連するプロセスだけでなく、PCB製造に関連する材料科学に精通している必要があります。
設計文書で自信を持ってすべての設計の詳細を捉える Whitepapers PCB設計ドキュメントで自信を持ってすべての設計の詳細を捉える 設計文書は、システムの設計に関するすべての側面を捉えなければなりません。これには、仕様、設計意図、設計プロセス、そして仕様へのトレーサビリティが含まれます。それによってのみ、設計者は関連する設計情報が一箇所に集約されていると確信することができます。この論文は、製造および組立図面を超えた設計の詳細をどのように捉えるかを考慮するためのガイドラインとして意図されています。 はじめに 設計を文書化する上で最も重要ながらもしばしば避けられがちな側面の一つが、正式な設計文書です。私たちはしばしば、設計を完了させ、製造、組立、検証の文書を生成し、それで仕事が終わったと考えがちです。システム仕様、設計意図、設計プロセス、そして仕様へのトレーサビリティを適切に捉えることは、時間がかかり困難ながらも非常に必要な作業です。 pcbエディタのドキュメントにおける設計の詳細の捉え方は、あらゆる設計の計画段階で始まり、仕様から始まります。設計文書が対象とする設計がより大きなシステムのサブシステムである場合、全体のシステム仕様が提示され、その後、システム仕様のうちサブシステムに流れ込む部分が対処されなければなりません。設計プロセスを通じて、設計文書は生きた文書となり、各サブサーキットが設計され実装されるにつれて、設計プロセスとともに成長します。 設計文書の意図は、回路図、製造および組立図面の範囲を超えた関連する設計情報を捉えることです。 仕様 仕様策定段階は、時間と予算の制約のためにしばしば見落とされたり避けられたりする領域です。したがって、適切な仕様の開発に対処するためには、前もって時間とリソースを割り当てる必要があります。時間と資金が貴重なスタートアップ環境で働いているとき、私は何度か、あいまいまたは存在しない仕様で製品を設計するという任務に直面しました。このアプローチは危険が伴います。存在しないまたは変動する仕様に基づいて設計することは、終わりのない開発の物語につながります。仕様は、何を達成すべきか、そして設計が完了したときにそれを検証するために存在します。「もっと良くできる」という考え方がしばしば持続し、プロジェクトは予算を超え、スケジュールが遅れることになります。これが、最初に仕様に取り組まなかった主な理由です。 設計文書で取り扱われるデバイスの仕様は、しばしばはるかに大きなシステムのサブシステムになります。全体的なシステム仕様が提示され、その後、手元のデバイスに適用されるシステム仕様の一部が論理的かつ順序立てて提示されます。 仕様には以下が含まれるべきです（ただし、これに限定されません）： - 機能（サブシステムが何をすることを意図しているか） - 運用環境（温度、湿度など） - 他のサブシステムへのインターフェース - 電力予算 - 利用可能な供給電圧 -
電子ルールチェックで素早く誤りを特定し、修正する Whitepapers 電子ルールチェックで素早く誤りを特定し、修正する 製品ライフサイクル管理（PLM）ツールを使用すると、企業製品に関連するすべてのデータにアクセスできます。これには、すべてのコンポーネントと設計データだけでなく、コスト、優先サプライヤー、その他の関連する企業データなどの他の重要なデータも含まれます。PLMシステムは、データ、プロセス、ビジネスシステム、そして最終的には人々を統合し、拡張エンタープライズに類を見ない透明性を提供します。PLMシステムにより、企業は製品のライフサイクル全体を通じて、概念から設計、製造、サービス、廃棄/リサイクルに至るまで、情報を効率的かつコスト効果的に管理できます。PLMの利点は、入力データの良さによってのみ実現されますが、これはしばしば企業全体の受け入れと統合の課題によって損なわれます。 概要 歴史的に、ほとんどのPLMシステムは機械設計から始まりました。そのため、初期のデータモデルはECADに適していませんでした。その上、ECADデータをPLMに取り込む手段は、ほとんどの電気設計者にとって煩雑で異質です。PLMサプライヤーはこの経験を改善するために努力しており、多くの場合、インターフェースを作成するために第三者に依存しています。PLMベンダーが投資したにもかかわらず、ECAD BOM、組立、製造、バリアント、およびその他のコンテンツをPLMに取り込むプロセスは、多くの企業にとって依然としてコストと効率の課題です。 検索、使用、公開 EDAConnectの唯一の機能は、ECADとPLM（図1）の間に正確で使いやすく直感的な接続を提供することです。これには永続層がなく、電気およびエンタープライズドメインからのインデックスとしてデータを保存し、単一の情報源を保証します。EDAConnectの主な強みは、設計者にとっての使いやすさと直感的なワークフローです。 図1: EDAConnect — AltiumからAgileへ エンジニアは、企業データが複数のソースにまたがっているため、適切な情報を探すのに時間の30〜40％を費やしています。EDAConnectは、ブラウザベースのインターフェースを使用した最新の検索技術を利用して、エンジニアが必要な情報を見つけることを可能にします。この直感的なインターフェースは、エンジニアリングだけでなく、それ以外のユーザーにもアクセスしやすくしています。インターフェースはAmazonに似ており、キーワード、パラメータ、またはその組み合わせによる検索をサポートしています。EDAConnectは、すべての製品データコンテンツのエンタープライズビューを提供します。 必要な情報が見つかったら、ユーザーは部品とBOMコンテンツを比較して変更を理解したり、再利用のために評価したりすることができます。選択した部品はショッピングカートに追加され、ECAD環境に重要な部品選択がプッシュされて使用されます。 EDAConnectは、ECADライブラリと同期して重要なPLMメタデータも保持します。エンジニアがまだ使用が承認されていない部品を見つけた場合、EDAConnectはエンタープライズ部品リクエストのプロセスを簡素化します。承認されると、PLM部品情報を回路図で使用できます。適切な部品を使用するためには、CADライブラリになくPLMと同期していない場合（つまり、最初に欲しかった部品が利用できないため、代替品を探さなければならない；代替品がCADにまだないため、CADモデルを作成またはリクエストしなければならない）、デザイナーは2〜3倍の時間がかかることがあります。 エンジニアが設計をPLMに公開する準備ができたとき、そのプロセスはAltium Designer内のメニューからネイティブに駆動され、同じくらい簡単です。ウィザードベースのインターフェースがデザイナーを公開プロセスを通じて案内し、必要なデータを収集し、ECOを生成し、PLMでサポートデータ構造を作成します。手動プロセスは3〜5倍の時間がかかります。さらに、手動プロセスでは、コンテンツのリリースに複数の反復が必要になる場合があります。EDAConnectの自動化は、リリースからPLMへの時間を1時間から数分に短縮し、1サイクルで行います。 結論 EDAConnectは、 Altium DesignerとAgile間の相互作用を自動化し、3つのシンプルなコンセプトに焦点を当てています： Find
Meeting the Challenges of Wearable Devices with Rigid-Flex PCB Design Whitepapers ウェアラブル機器の課題に対応する リジッドフレックスの課題と機会の詳細をご覧ください。
ライブドリルテーブルの使用がPCB製造を向上させる Whitepapers ライブドリルテーブルの使用がPCB製造を向上させる ドリル描画レイヤーは、穴あけ位置、穴のサイズ、穴の公差、その他の関連情報などの詳細を提供します。このレイヤーは、基板製造プロセスを最終的に支援することができます。プリント基板を設計する際にリアルタイムのドリルテーブルを見ることができれば、余分なステップを省略してプロセスを加速させるのに役立ちます。この機能により、基板を製造業者に送る前に特定のドリル穴の不一致を発見することができます。 また、プリント基板のドリルの配列を単に見ることで、設計プロセスの効果を高めることができます。Altium Designerのリアルタイムドリルテーブルとリアルタイムドリル穴描画は、PCBを設計する際に監視と修正を容易にする非常に役立つ機能セットを追加します。 プリント基板を製造する上で最も重要な要素の一つは、プリント基板PCBドリルテーブル、またはドリル凡例とも呼ばれます。このテーブルには通常、ドリル穴の数、各穴を表す記号、穴のサイズ、穴の公差が含まれます。しばしば、このデータはGerberが生成されたり、他の製造出力が生成されるまで提示されないか利用できません。しかし、基板を設計する際にこの情報を見ることができれば、設計エンジニアにとって安心できる貴重な資産となります。 穴の問題 プリント基板の設計では、製造プロセスで穴あけが必要な多くの穴が通常存在します。 これらの穴のサイズや穴の数は、基板製造の変動コストに影響を与える可能性があります。設計の完了後、製造業者によって特定の要件と制限が特定され、設計者はドリルプレスの設計を変更してドリルデータを再提出する必要があります。このような問題は、プリント 基板の生産を遅らせ、設計者にとってさらなるステップを追加するだけです。ステップが増えると、それだけ時間のロスが増え、結果的にプロジェクトのコストが高くなります。 リアルタイムドリルテーブル Altium Designerでは、ライブドリルテーブルをPCBエディターに直接配置することができます。このテーブルは「ライブ」と定義されているのは、デザイナーがPCB上で作業を行う間に動的に更新されるためです。別のスルーホールコンポーネントやビア、パッドが追加されると、テーブルは動的に更新されて新しく追加されたドリル情報を取り込みます。このライブドリルテーブルはドリル描画レイヤーに存在し、設計プロセス中に簡単に確認することができますし、必要に応じて表示から隠すこともできます。図1は、PCBレイアウトエディターに配置されたドリルテーブルのビューを示しています。 図1: PCB設計に配置されたドリルテーブル。 ドリルテーブルのもう一つのライブ機能は、ドリル描画シンボルとそれらの設計内での位置です。エンジニアやデザイナーによってカスタマイズ可能なこれらのシンボルも、ドリル描画レイヤーに存在します。ドリルテーブルと同様に、これらのシンボルも動的に更新され、ライブドリルテーブルに表示されるデータを反映します。図2は、ドリル描画レイヤーがシングルレイヤーモードを使用して分離された場合のアクティブな設計でのこのドリル描画レイヤーの見え方を示しています。ドリルシンボルの詳細については図3をご覧ください。 図2: 分離されたドリル描画レイヤー。 図3: ライブドリル描画シンボル。 テーブルが配置される前後に、ドリルテーブルやドリルシンボルに表示される列やデータをカスタマイズすることができます。図4は、ドリルテーブルダイアログとドリルシンボルダイアログ内でデザイナーが持つ様々なオプションを示しています。 図4
Customer Success Stories Sea Changes with Bluefin Robotics and Altium Explore how Bluefin Robotics transformed their Autonomous Underwater Vehicle development process with 3D integration and truly unified design.