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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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多機能ハードウェアチームがどのように協力できるか IoT PCB設計：それは単なるハードウェア開発以上のものです 1 min Blog Altium 365は、IoT PCBの設計とコーディングを簡単にします。Altium DesignerまたはAltium Concord Proを通じて、設計を共有し、リビジョンを管理し、プロジェクトを直接フォークすることができます。 記事を読む
高Dk PCB材料の利点 高Dk PCB材料の利点 1 min Blog 「高速設計」と「低Dk PCBラミネート」の用語は、しばしば同じ記事で、そしてしばしば同じ文で使用されます。低Dk PCB材料は、高速および高周波PCBにおいてその場を持っていますが、高Dk PCB材料は電力の整合性を提供します。低Dk PCBは、一般に損失正接が低い傾向にあるため選ばれます。したがって、高Dk PCB材料は、高速および高周波PCBに対して見過ごされがちです。 高速/高周波ボードの電力の整合性を見るとき、単に信号損失を受け入れるか、高速ラミネートによって提供される値を受け入れるのではなく、安定した電力のための全体的な戦略の一部として誘電率定数を考慮すべきです。これには、PCBの電力の整合性に影響を与える誘電率定数の実部と虚部の両方が含まれます。これを念頭に置いて、電力の整合性を確保するために高Dk PCB材料が果たす役割を見てみましょう。 高Dk PCB材料とPCB電力の整合性 まず最初に、電力の整合性を見るとき、常にレギュレータ段階から出力される電圧が、PDN全体で電力が流れるにつれて一定であることを確保しようとしています。これには、PDN分析と電力の整合性の2つの側面が挙げられます： DC解析：ここでは、PDNを構成する 導体間のIR降下のみに関心があります。誘電率定数はDC解析では役割を果たしません。 AC解析：AC解析とは、電力平面上の任意の時間変動電流の振る舞いを意味します。これは、PDNのインピーダンスが重要となる場面であり、下流コンポーネントで見られる電圧変動は、 PDNインピーダンスと時間変動電圧（オームの法則）の積です。 電力面とグラウンド面の間の誘電体として使用される高Dk PCB材料は、重要な電力整合性の利点を提供します。特に、グラウンド面と電力面の間のPCB材料の高Dk値は、より大きな 面間キャパシタンスを提供し、これはあなたの平面がより大きなデカップリングキャパシタのように機能し、PDNインピーダンスが低くなることを意味します。グラウンド面と電力面を近づけることも面間キャパシタンスを増加させます。 2006年のIEEE論文からのいくつかの例示的なシミュレーション結果が以下に示されています。 誘電率定数のもう一つの重要な側面は、虚数部分またはDf値です。これは通常、損失正接を使用して要約されますが、これは高速/高周波ボードで特定の積層材の有用性を調べる際に使用する唯一の指標ではありません。 記事を読む
回路図の結線を正しくシンプルに行うためのヒント 回路図の結線を正しくシンプルに行うためのヒント 1 min Blog 回路図の作成は、シート上に部品シンボルを置いた後その間をワイヤやネット識別子で接続するという手順で進めます。しかし幾つもの接続方があり、手段の選択に困る場合も出てきます。そこで、今回はこの結線を戸惑う事なく的確に行う為のヒントをいくつか紹介します。 回路を正しくシンプルに表現する CADツールの利点は電子データによる情報の受け渡しが出来る事であり、特にその起点となる回路図では、接続情報が正しく反映されている事が重要です。また一方で回路図は電子データとして利用されるだけでなく、サービスマニュアルなどの印刷物にも転用される為、視覚的にもシンプルで読み易い回を図の作成を心掛けなくてはなりません。 結線の為のオブジェクト 回路の接続は、マウスのドラッグによって部品の端子間を線で結ぶワイヤやバスの他に、ネット識別子を利用して行う事ができます。 これらのオブジェクトには正しい接続を行う為のルールが存在します。例えば、ワイヤは単に端子間を線(ワイヤオブジェクト)で結ぶだけで接続が完結しますが、バスではバスエントリーとネットラベルを併用しなくてはなりません。 また、ネット識別子は視覚的な線ではなく、それぞれに与えられたネット名の一致によって接続が行われます。このネット識別子にも正しく結線する為のルールが存在します。 ワイヤとバス ワイヤではネット名の付与が必須ではなく、ジャンクションも自動的発生します。このため作業はシンプルで、視覚的に繋がってさえいれば正しく接続ざれます。 また、このワイヤの線引きはマウスの操作だけで行いますので、空いている左手でショートカットを使う事によって、能率的に作業を進める事ができます。 バスもワイヤと同じように線を引いて繋ぎますが、それだけでは結線されず、バスエントリーとネットラベルを付与する事が必要です。 この手順を要約すると： 部品シンボルの端子からワイヤを引き出す。 引き出した全てワイヤの先端にバスエントリーを配置する。 全てのバスエントリーに接するようにバスを描く。 部品から引き出されたワイヤのそれぞれにネットラベルを配置して信号名を付ける。 バスにポートを付ける。 ネット識別子による接続 ネット識別子での接続は、目に見える線ではなく信号名の一致によって行われます。場所を取らないので、シートのスペースを有効に活用する事ができますが、タイプミスなどで思わぬ断線を引き起こす危険性もあります。 また、マルチシ－トデザインではこのネット識別子によってシート間の接続を行いますので、大きな規模の回路図では特に、このネット識別子をうまく使いこなさなくてはなりません。 記事を読む
Protel世代のデザインデータを再利用する Protel世代のデザインデータを再利用する 1 min Blog Altium Designerの登場からすでに十数年が経過しており、以前のProtelツールを目にする機会は殆ど無くなりました。しかし、Protelツールは1986年の発売から2005年まで、長期に渡って販売きれてきた為、世界中の至る所にProtelで保存されたデザインデータが残っています。 Altium Designerはこれらの古いProtelデータの読み込みをサポートしており、30年以上も前に使われていた初期のバージョンのデータであっても、読み込んで再利用する事ができます。 古いProtelデータの読み込み手順 古いProtelデータはAltium Designerのファイルを開く場合と同様に、[ファイル] - [開く] コマンドで読み込む事ができます。ただし、Protel 99 SEのDDBファイルを読み込む場合には、[インポートウィザード] を実行します。 読み込みがうまくいかない時には 多くのProtelデータは、DXFインポートウィサード、又はインポートウィサードを使って問題なく読み込めるはずです。しかし、稀にファイルが認識されなかったり、読み込みの途中でエラーが発生したりする場合があります。このような場合、ファイルの損傷やインポータが解釈できないデータの混入など、ファイル内のデータに問題がある可能性があります。 このような不具合に対しては、Altium Designer側での対処は困難ですが、古いProtelツールが動作する環境が残っていれば、解決できる場合があります。 1. Protel 99 記事を読む
PCB設計における半田ブリッジジャンパーのベストプラクティス PCB設計における半田ブリッジジャンパーのベストプラクティス 1 min Blog PCBバリアントは、古い設計から作られた新しいレイアウトだと単純に考えられがちです。しかしながら、配線とレイアウトに工夫を凝らせば、半田ブリッジジャンパーを使って1つのPCBレイアウトの一部を複数のバリアント用に構成することができます。その結果、トレースの再配線や回路図の変更を行わずにPCBのバリアントを素早く作成できます。PCBレイアウトでジャンパーを使用する場合は、他の設計上の問題が生じないようにいくつかの重要なガイドラインに従う必要があります。では半田ブリッジジャンパーを取り上げ、これらのジャンパーを使って設計のバリアントを素早く作成する方法について見ていきましょう。 半田ブリッジジャンパーとはどのようなものでしょうか。 半田ブリッジジャンパーとは、半田ボールで簡単にブリッジできる、PCB トレース上の1対のパッドに過ぎません。ゼロオーム抵抗を使ってブリッジを作る場合、はるかにきれいなレイアウトができます。ゼロオーム抵抗は非常に低コストで、表面実装コンポーネントとして利用できます。以下に示す例のように、半田ブリッジジャンパーは半田付け可能である必要はない場合があります。 以下の画像では、ブリッジしたジャンパーとブリッジしていないジャンパーをレイアウトの特定の箇所に配置しています。ブリッジしたジャンバーをブリッジしていないジャンパーに置き換える、またはその逆を行って、半田付けやゼロオーム抵抗の配置に悩むことなく、レイアウトを素早く変更して新しいバリアントを作成できます。バリアントを作成した後でも、アセンブリ後に任意のジャンパーをブリッジして引き続きデバイスを構成できます。 基板設計ソフトウェアのCADツールを使って、半田ブリッジジャンパーの 回路図シンボルとPCB フットプリントを容易に作成できます。上の例では、2つのシンボルとPCBフットプリントを作成しています。一対はブリッジしたジャンパー用で、もう一対はブリッジしていないジャンパー用です。上のレイアウトで示した回路図シンボルは以下の画像で見ることができます。ブリッジしたジャンパーとブリッジしてないブリッジを交換するだけで、各種回路ブロックをアクティブ化または非アクティブ化した新しい基板を容易に作成できます。 半田ブリッジジャンパーを使用する理由 半田ブリッジジャンパーは、基板を構成可能にする優れた手段です。「構成可能」とはつまり、1つの基板設計は定義済みのレイアウトと配線で作成できるが、関連する信号経路をアセンブリ中に選択できるということを意味します。設計者は、各種ジャンパーの配置位置を注意深く選ぶことで、複数のバリアントに使用するPCBレイアウトを作成できます。 半田ブリッジジャンパーは特定の周辺機器に必要かどうかに応じて、さまざまな信号経路に配置して回路を開閉できます。ジャンパーを閉じる場合は、ブリッジする2つのパッド間に少量の半田を付けるだけです。これにより閉回路が作成され、電流がジャンパー経由で下流の部品に流れるようになります。これにはフロントエンドの配線にひと工夫必要になります。それでも、設計者は各バリアントのレイアウトを追加作成するのではなく、1つのレイアウトから複数のバリアントを作成できます。 特定の回路ブロックを簡単にオンにするために、半田ブリッジジャンパーを使用したい場合もあります。最近のプロジェクトでは、複数の半田ブリッジジャンパーを使って、同じレイアウトから試作品と既製バリアントを作成しました。ブリッジを開閉するだけで、コンポーネント、回路ブロック、または周辺機器への接続をアクティブ化したり非アクティブ化したりすることができます。 半田ブリッジジャンパーのいくつかのベストプラクティス 半田ブリッジジャンパーのレイアウト内での配置場所を選ぶ際に考慮すべき最も重要なことは、誰が基板を組み立てるのか、アセンブリ後に基板を構成する必要があるかどうか、あるいは、製造業者が 同じ基板のバリアントをパネルに収容できるかどうかという点です。ゼロオーム抵抗を使用しているか、半田付けでジャンバーを閉じる予定の場合、各種コンポーネントを同じパネル内の複数の基板上に装着させない(DNP)ように製作者に依頼すると、製作者は途方に暮れたような様子になるかもしれません。(最近私が経験したように)製作者に長々と説明するのを避けたければ、上に示したような銅ブリッジしたジャンパーを使用した方がよいでしょう。 半田ブリッジジャンパーを使いやすくするには、回路図やPCBレイアウトでの配線に十分注意を払う必要があります。さらに、次の設計上のポイントにも注意してください。 伝送線路に注意する 伝送線路にゼロオーム抵抗や半田を配置する場合は、ドライバー端部のごく近くで使用することをお勧めします。ジャンパーをドライバーから離れた場所に配置して開状態にしておくと、 開状態の伝送線路が出来上がり、特定の周波数に反応するアンテナとして機能することになります。ジャンパーをドライバーの近くに配置すれば、ジャンパーが開いたままでも残った銅が伝送線路として機能することはありません。 高圧線に半田ブリッジジャンパーを配置してはなりません 記事を読む
Customer Success Stories Harmonic Bionics Learn how Harmonic Bionics, a robotics company, helps advance neuro-rehabilitative therapies, using Altium and lightweight, flexible exoskeletons.
What is a PCB PCBとは? コンポーネントの接続による回路の構築 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 PCBは、その機構内にコンポーネントと導体を内蔵した電子回路です。 Altium Designer 専門家を対象とする強力で使いやすい最新のPCB設計ツール。 コンポーネントと導体を内蔵したPCB PCBは、その機構内にコンポーネントと導体を内蔵した電子回路です。導体には、銅箔トレース、パッド、ヒートシンク、伝導プレーンが含まれます。機構は、伝導材料のレイヤー間に絶縁材料が積層された構造になっています。全体の構造はメッキされており、非導電ソルダーマスクとシルクスクリーンで覆われて電子部品の位置にレジェンドが付けられています。 PCBは、伝導性のある銅箔層と伝導性のない絶縁材料層を交互に重ねて構築されます。製造の過程で、内側の銅箔層をエッチングして所定の銅箔トレースを残し、回路コンポーネントを接続します。一度、エッチングした絶縁材料を銅箔層に積層し、これを繰り返してPCBが完成します。 全てのレイヤーがエッチングされて積層されると、PCBの外側のレイヤーにコンポーネントが追加されます。表面実装部品はロボットにより自動適用され、スルーホール部品は手動で配置されます。その後、リフロー、またはフロー半田付けなどの手法で全ての部品が基板に半田付けされます。最終的なアセンブリがメッキされた後、ソルダーマスクとシルクスクリーンによるレジェンド付けが行われます。 現在の業界におけるPCBの歴史 PCBとは何かという問いに答える前に、PCBがどこから生じたのかを理解することから始めましょう。何百もの穴を持つHDI設計を実現し、PCBの電子接続がスマートフォンから心拍数モニターやロケットまでのあらゆる機器を動かすようになるまでには、非常に長い歴史がありました。配線基板からフレキシブルPCBまで、さらにはテクノロジーが将来的に実現するものまで、そこに至るプロセスは興味深いものです。 PCB以前の電子回路は、ワイヤを1本ずつ部品に接続して構築されていました。金属部品をワイヤと一緒に半田付けして伝導経路を形成していたので、部品数の多い大型回路には多数のワイヤが含まれていました。ワイヤが多すぎて絡み合ったり、デザイン内に大きなスペースが存在したりすることもありました。デバッグは困難で、信頼性が低下し、多数の部品を手動で半田付けしてワイヤ接続する必要があったため、製造には時間がかかっていました。 回路図の描画中、レイアウトに対してネットルールが設定されます。 PCB上でネットを使用した部品の接続 PCBで銅箔を使用してネットを配線すると、ワイヤが不要になります。回路図から始めて部品を配置し、基板レイヤーに沿ってピンを接続し、よく考えてネットを配置します。はじめに自動配線を使用し、重要なネットは手動で配線します。Altium Designerの自動配線を使用すると、複数のネットを簡単に配線できます。 現在の回路の状況をふまえて、ワイヤとネットを比較評価します。 ブレッドボードを使用した設計の利点と欠点について考える 回路図を調べてレイヤースタック要件を評価します。 適切なレイヤースタックの構築方法を読む 部品の配置が完了したら配線を開始します。 記事を読む