製造性考慮設計(DFM)

製造性考慮設計(Design for manufacturing: DFM)とは、設計者が製品の設計を見直し、可能な限り効率的な製造手段を用いて寸法、材料、公差、機能性を最適化するためのプロセスです。

PCB Design for Manufacturing Success

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回路図の電気的ルールチェック

回路図の電気的ルールチェック 1 min Blog はじめにこのホワイトペーパーは、PCB設計のプロセスにおいてあまりに重要視されていない機能について解説するものであり、最初から適切な方法で設計を進めるための情報が提供されています。多くの設計者や企業はPCBのレイアウトを正しく設計することに取り組んでおり、最近では周辺の機械に関する状況をリアルタイムでチェックしています。しかし、既に回路図にエラーが含まれる場合は、どうでしょう？通常、人による設計のレビューが行われますが、設計の複雑さが増し納期が短くなる中、ミスが入り込むことが、ますます普通になっています。プロ向けのPCB設計ツールのエレクトロニックルールチェック(ERC)機能は、回路図のミスを見つけ取り除くのに役立ちます。いくつかの基本ルール、および設計の基となる「文法」をチェックします。 ERC(電気的ルールチェック)はなぜ有効なのかこの質問に答えるのは非常に簡単です。つまり、設計を対象としたチェックを行うルールを設定するだけで問題が特定され、設計の早い段階でそうした問題を修正できるようになります。そのうえ、ERCの設定と実行にはわずかな時間しかかかりません。実のところ、手動でチェックを行う時間のほんの何分の1かで完了します。そのため、再チェックではなく設計に時間を使えるようになります。 ERCの活用方法の1つは、どの要素がどのように接続を許可されるのかを定義する接続マトリクスと回路図設計の全体的な「文法」という2つの領域で、チェックを分割して実行することです(※図1を参照)。「文法」領域では、バス、コンポーネント、ドキュメント、ハーネス、ネット、パラメーターなどの使用に関する、さまざま設定をカバーします。回路図の「文法」「文法」の違反の例としてはフローティングネットラベルが挙げられきます。ただし、こうした問題は必ずしも明白であるわけではありません。特にインポートされた設計ではこの傾向が顕著になります。 (※続きはPDFをダウンロードしてください) 今すぐ Altium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！

正確な出力ジョブファイルを使って設計の意図を伝える

正確な出力ジョブファイルを使って設計の意図を伝える 1 min Blog 以前のブログ記事では、実装図面や製造図といった専門的なPCB 設計文書がいまだに手動で作成されていること、そしてAltium のDraftsman などのツールを使って、そのプロセスをどう自動化できるのかについてご紹介しました。残念ながら図面の作成は、完成した設計文書を製造部門にリリースする際に、設計者が直面する難題のひとつに過ぎません。部品表、ガーバーやドリル、ODB++ などの実装ファイルのほか、回路図ページのプリントといった膨大な量のドキュメントや製造ファイルの出力作業も待っています。実際のところ、2017 年に発生する手動作業の分量は予想よりも増えています。これを自動化してくれるソフトウェアを使って、仕事を効率化する手がないでしょうか。正確な出力ジョブファイルの重要性設計の意図を正しくはっきりと製造部門に伝えるには、正確な出力ジョブファイルを提供することが極めて重要ですが、出力ファイルを手作業で作成するのは面倒で厄介な作業です。予算内で期日通りに製品をリリースしなければならないときに、何時間もぶっ通しで製造の出力ファイルを作成することは、かなりのストレスを引き起こします。このプロセスを自動化し、他の設計作業にもっと時間をかけられるとすればどうでしょう？チェーンの使用大半のユーザーが経験するのは、設計の各段階– （回路図の設計やPCB のレイアウトなど）– が単一の実行可能プログラムによって処理される「ポイントツール」や「ツールチェーン」という問題のあるアプローチの利用です。ファイルやネットリストのパスを除き、こうしたアプローチは他のプログラムとほとんど、あるいはまったく関与しません。設計の内容を包括的に理解してくれるシステムがないため、回路図のプリントや部品表を生成するためには回路図のプログラムを開くことになり、ベアボードや残りの実装ファイルにはPCB ツールが使われることになります。こうした環境でバッチ出力を実行できる場合もあるでしょう– 回路図の生成にはこことここをクリックし、部品表の生成にはこことここをクリックするといった具合になります。ツールチェーンを突破する PCB

Altium Designerで変わった形状を作成する - ドーナツ形

Altium Designerで変わった形状を作成する - ドーナツ形 1 min Whitepapers Altium Designer®で含まれている押し出し、円柱、球体の形状タイプを使用すると、リアルな3Dの機械的形状を作成するのは一般的に非常に簡単です。しかし、いくつかの形状は難しい場合があります。この文書は、ドーナツ形のトロイドを作成するための顧客からの要求の例です。はじめに「トロイドスタイルのチョークのために、PCBフットプリントライブラリに3Dコンポーネントボディを作成したいです。SolidWorksのような機械設計パッケージにアクセスできないので、Altium Designerの押し出し形状や円柱形状を使用して作成したいと思います。問題は、リアルな部品のビューで「ドーナツ」形状を再現するために、どのオブジェクトからも穴を開けることができないことです。」 Altiumで作成された形状から穴を開けることはできませんが、閉じた「C」形状を基本的に作成することで、ドーナツ形状を実現することができます。この文書では、そのプロセスを詳細に説明し、図1に示すように、部品のモデルとしてCoilcraft DMTパワーインダクタを使用します。図1：3Dドーナツ形状はこれらのCoilcraftトロイドインダクタをモデル化しています。ドーナツの作成ドーナツの寸法は外径が1.5インチ、内径が0.8インチ、幅が0.475インチです。開いている .PcbLibファイルで、スナップグリッド（ Gホットキー）を大きくて作業しやすいものに設定します。この場合は50ミルです。 Place/3D Body メニューから3Dボディ描画モードを開始します。 3D Bodyダイアログで、 3D Model

ライブドリルテーブルの使用がPCB製造を向上させる

ライブドリルテーブルの使用がPCB製造を向上させる 1 min Whitepapers 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

最終ステップ：オンライン設計ルールチェック

最終ステップ：オンライン設計ルールチェック 1 min Whitepapers PCB設計者は、ボードレイアウトに関する一連の物理的要件と仕様から始めます。コンポーネント間のクリアランスや他のプリミティブ、電気的接続の確立、トレースやビアのサイズ要件など、PCBを設計する際に従わなければならない要件はいくつかあります。ボードの複雑さが増すにつれて、この検証を手動で行うことはほぼ不可能になりました。幸いなことに、作業を大幅に容易にするPCB設計ソフトウェアツールがあります。プリント基板 PCB設計プロセスの最終ステップは、設計の物理的検証です。物理的特性 — コンポーネントのクリアランス、ボード端近くの間隔など — は、設計を製造業者に渡す前に検証されなければなりません。この重要なステップをスキップすると、組み立てることができないボードが生じ、歩留まりが低下する可能性があります...どちらもコストがかかります。イントロダクション物理検証を実行する最も一般的な方法は、設計ルールチェック（DRC）を使用することです。DRCは、設計作業に先立って設定された一連の設計ルールを検証します。ソフトウェアは設計全体、またはその一部をスキャンし、設計ルールが違反されていないかをチェックします。完了すると、ツールは違反がないことを報告するか、ルールに違反した領域を修正のために特定します。プロセスの自動化これらのルールチェックを手動で管理するのは非常に困難です。それだけでなく、人間を巻き込むことは常にエラーの可能性をもたらします。Altium Designer内には、自動設計ルールチェッカーがあります。このツールにより、ユーザーはプロセスを自動化できます。ルールの全セットから特定のカテゴリのルールまでです。図1 - PCBルールおよび制約エディター内でルールを定義できます（Altium Designer内）図2 - ルールチェックが完了すると、レポートが生成されます

Alternatives to Gerber RS-274X

GERBER RS-274-Xに代わる形式 1 min Whitepapers Gerber RS-274Xは、プリント回路基板設計ソフトウェアの事実上の標準形式であり、全世界で現在設計されているプリント基板の約90%の製造に使用されています。これほど多く使用されているにもかかわらず、Gerberには実際に多くの制約があるため、製造工程全体を通してさまざまな問題を引き起こす可能性があります。ただ、幸いなことにこれに対する解決方法があり、RS-274Xに内在する問題について対処するためのオープンスタンダードGerber X2とIPC-2581が策定されました。では、X2とIPC-2581ではできて、RS-274Xではできないことは何でしょうか? 業界標準に比べたこれらの形式の利点を理解するため、各形式について詳しく見てみましょう。 GERBER形式の歴史概略 Gerberファイル形式は、1960年代にGerber Systems Corporation(現在はUcamco社)により策定されました。初期の数値制御(NC)フォトプロッターシステムのリーディングプロバイダーであった同社は、自社のベクターフォトプロッターをサポートする最初の入力形式を策定しました。この形式は当時の数値制御規格EIA RS-274-Dのサブセットがベースになっていました。1980年に、Gerber Systems社は『Gerber Format: a subset of EIA RS-274-D; plot data format reference

Three Ways To Simplify Output Generation Using Altium Designer

Altium Designerを使って製造データ出力を単純化する三つの方法 1 min Whitepapers PCB設計から製造プロセスの過程で発生する遅延の多くは、製造とアセンブリのための正確なデータとドキュメンテーションで回避することができます。さらに、必要なデータを簡単に再現することは、PCB設計者と製造者の間のコミュニケーションのための大きな時間節約になります。Altium Designerで利用可能な出力ジョブ設定ファイルは、PCB設計の出力生成を制御し、最終的に単純化するための適切なソリューションを提供することができます。なぜ出力生成プロセスをシンプルにするのか？毎回、問題なく設計が終了すると、製造、実装のプロセスが始まります。多くの場合、このプロセスはそれ自体でプロジェクトになり、製造、実装担当者に送るためにさまざまなファイルを揃える必要があります。必要なファイルの典型は、部品表 (BOM)、ガーバーファイル、NCドリルファイル、ODB++ファイル、IPC-2581ファイル、Pick and Placeファイル、実装図面などです。製造、実装の要件に応じて、このリストに他の項目を追加または削除することができます。また、最初にドキュメントを提出した後で、基板製造業者がプリント回路基板(PCB)設計者に新しいデータや追加データを求めることもよくあります。特定のフローを標準化したり、少なくともデータ生成の標準的な出発点を決めることで、設計後のプロセスをより簡単にすることができます。基板設計と製造サイクル通常、PCB設計者には、設計完了後に生成する標準的な一連のファイルがあります。必要な各ファイルを生成、アーカイブして、製造業者に送信する必要があります。これは、複数のステップからなるプロセスであり、特に新しいレビジョンや変更のためにこのプロセスを繰り返す必要がある場合は、貴重な時間を費やさねばなりません。これは、一般的な手順であり、生産性に影響を与える問題として当初は表面化しない可能性があります。ただし、製造、実装に必要なファイルの数により誤りの危険性があります。下の図は、典型的なプリント基板製造のサイクルを示しています。図 1: 製造サイクルに対する基本的な PCB設計最初にデータを受け取った後、多くの基板製造業者は、新しいデータ、追加データ、あるいは基板設計者からの修正データが必要になる問題を見つけることに慣れています。新しいデータや修正データが要求されると、基板設計者は、必要な各ファイルを生成する最初のプロセスから実行しなければなりません。この再実行にかかる余分な時間は、PCB設計者が出力生成に使用する特定のプロセス、またはワークフローに大きく依存します。手順を繰り返すごとに時間と費用が失われるので、手順の再実行は全体的な生産性を損なう可能性があります。 PCB設計者と製造業者の間の流れは、可能な限りシームレスでなければなりません。特に、そのコミュニケーションは、製造プロセスのPCBにとって欠かせないからです。出力の標準化製造、実装のためのデータ、およびドキュメントをすべて生成し管理する一元的な方法があれば、設計者が直面する多くの課題に対する適切な解決策が得られます。 Altium