筆者について

Alexsander Tamari

Alexsanderは、テクニカルマーケティングエンジニアとしてAltiumに入社し、多年にわたるエンジニアリングの専門知識をチームにもたらしてくれています。エレクトロニクス設計への情熱と実践的なビジネスの経験は、Altiumのマーケティングチームに彼ならではの視点を提供してくれます。Alexsanderは、世界の上位20校であるカリフォルニア大学サンディエゴ校を卒業し、電気工学の学士号を取得しています。

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フレックスPCBケーブルからのマルチボードシステム内のEMI

マルチボードシステムにおけるフレックスPCBケーブルからのEMI 1 min Blog 電気技術者

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PCB設計者

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PCB設計者フレックスプリント回路ケーブルは、電子機器でのスペース節約や折りたたみ応用を可能にするために非常に役立ちます。フレックスプリント回路ケーブルは、一部の回路を搭載することも可能であり、スティフナーや取り付け穴を取り入れることによって、独特の固定をエンクロージャに可能にします。フレキシブルプリント回路は標準的な有線ケーブルオプションよりもコストがかかるかもしれませんが、設計および製造コストを確実に相殺する高価値アプリケーションを可能にすることができます。他のボード間接続と同様に、フレックスPCBはEMIの問題を経験することがあります。これには、フレックスインターコネクト上の信号用コネクタからのEMIの放射、または外部ソースからのケーブルが含まれます。フレックスケーブルのユニークな構造は、非常に頑丈な軍事および航空宇宙システムを含む多くの設計で検討すべき興味深い解決策を提供します。この記事では、フレキシブルプリント回路ケーブルのEMIの課題に対処する設計要因についていくつか説明します。フレックスプリント回路ケーブルの使用がEMIを引き起こすフレックスプリント回路ケーブルを使用するデバイスは、超コンパクトなデジタルデバイスから、自動車、軍事、航空宇宙用の高度に頑丈なシステムまで、幅広い用途にわたります。フレックスプリント回路ケーブルは、ほとんどの場合、デバイスのエンクロージャ内部にあり、外部環境にさらされることはありません。一部の製品、たとえばモジュラー製品では、フレックスケーブルがエンクロージャの外部に露出しており、異なるEMI耐性特性を持つことがあります。 ZIFコネクタ/エッジコネクタ用の金指で終端される代わりに、フレックスプリント回路は標準のボード間コネクタで終端されることがあり、そのコネクタ終端は、ESDパルスなどのEMIがシステムに入る可能性のある点になり得ます。 EMIに対するこれらのリスク要因を認識した後、フレックスプリント回路内でEMIを抑制または防止するために使用できるいくつかの設計実践があります。ハッチンググラウンドとハッチ密度高速または高電力をサポートするフレックス回路基板の主な課題の一つは、固定されたプレーンを使用できないことです。電力をルーティングするフレックスケーブルの場合、これはしばしばハッチングされた銅層を複数使用することを意味します。これにより、フレックスケーブルを必要に応じて形成し、曲げることができる一方で、必要な電流運搬能力を提供することができます。信号ルーティングの場合、トレースインピーダンスを定義し、信号線からの放射される放射を減少させるために、ハッチングされたグラウンドプレーンが必要です。フレックスケーブルが過度のクロストークを経験している場合や、外部からのEMIを多く拾っている場合は、より密なハッチングされたグラウンディングが必要になるかもしれません。ハッチ開口部を縮小すると、単位面積あたりの銅の量が増加し、これによりプレーン層の遮蔽能力が向上します。残念ながら、高速信号の電力要件とチャネル帯域幅要件が非常に高くなりすぎると、フレックスケーブルはもはや役に立たず、標準の有線ケーブルが必要になるかもしれません。ハッチングされたプレーンで使用される銅の充填率とハッチ開口部の比率はどのようにすべきか？これはハッチングの使用方法によって異なるため、一般的な声明を出すことは非常に難しいです。ハッチングはデジタル信号のグラウンドとして使用されたり、インピーダンス制御を提供するために使用される場合があります。その場合、ハッチングされたグラウンドの開口部は、信号の立ち上がり時間中の伝播距離の一部よりも小さくすべきです。電源とグラウンドの場合、ハッチ開口部が大きすぎてフレックスケーブルの電流容量が大幅に低下することはありません。シミュレーションはしばしば、インピーダンスを特性化する、直流抵抗、およびハッチングされたプレーンの熱処理を必要とします。ハッチングされたプレーンのインピーダンスシミュレーションは、ハッチングの周期性を示し、これにより高周波EMIがフレックスPCBケーブルによって受信されたり、放出されたりすることができます。接続コネクタからの放射接続されるコネクタを通る信号の遷移は、表面実装コネクタ、メッキされた指のためのZIFコネクタ、およびスルーホールピンコネクタで発生する可能性のある放射性放出の源となることがあります。高速デジタル相互接続用に使用されるフレックスケーブルは、接続されるコネクタからの放射性放出に確実に問題を抱えている可能性があり、主にコネクタのピン配置に十分なグラウンドがないためです。電力を運ぶフレックス相互接続も、複数の理由で放射源となることがあります。接続されるコネクタが放射を引き起こす一般的な理由は次のとおりです：非常に高速な信号によって見られるインピーダンスの不一致フレックスケーブルから放射されるトレース上の共通モードノイズスイッチングノイズをケーブルに許容する不十分なフィルタリングコネクタのピン配置における

電子開発のための要件管理ツール

エレクトロニクス開発に最適な要件管理ツールの選び方 1 min Blog システムエンジニア/アーキテクト

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電気技術者

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電気技術者

電気技術者スプレッドシート、メール、Word文書は、多くの電子開発チームにとって依然として要件管理ツールの主流です。それらは使い慣れており、柔軟で、使いやすいです。しかし、プロジェクトがより複雑になるにつれて、その場しのぎの要件管理はリスクとなります。断片化した文書はメールやSlackのスレッドに閉じ込められ、チームメンバーやその他の関係者間での誤解を招きます。要件は進化しますが、下流のエンジニアが常に追いついているわけではありません。変更が発生したとき、その影響を追跡したり、完全に検証されたかどうかを把握する簡単な方法はありません。その結果、プロジェクトの遅延、ボードの再設計、コンプライアンスの問題が発生します。再作業の最大50%が要件の失敗に起因しており、失敗するプロジェクトの70%が要件の不備によって引き起こされます。解決策は単により良い文書ではなく、ハードウェア要件を扱うためのより良いシステムとツールです。この記事では、電子開発のための要件管理ツールを評価する方法、避けるべき落とし穴、そして現代の協力的な電子設計チームにとって最も重要な機能について説明します。なぜほとんどの要件管理プロセスが不十分なのか表面上は、スプレッドシートやカンバンボードは要件管理に適した方法のように思えます。これらは情報を論理的で整理された方法で収集・表示するために設計されています。データはカテゴリ分けされ、フィルタリングされ、構造化されます。これらのツールは汎用性があり、異なるプロジェクトのニーズに合わせて形を変えることができるほど柔軟です。しかし、非専門的なツールの一般的で高水準な性質が問題の一部です。これらは現代の電子機器開発の複雑さを扱うために設計されておらず、エンジニアやシステムアーキテクトが設計の反復とともに進化する数百または数千の要件を追跡するために必要な機能が欠けています。最大の課題は可視性です。要件がタスク管理ツール、共有ドライブ、内部ウィキ、チャットスレッドに散らばっている場合、それらが最新の変更を反映しているか、またはテストケースが変更された要件をまだカバーしているかどうかを知る方法がありません。エンジニアは時間を無駄に二重チェックや相互参照に費やします。または、何も変わっていないと仮定することが、それよりも悪いです。第二の問題はトレーサビリティです。専門の要件管理ツールがなければ、要件を設計要素や検証ステップにリンクすることは困難です。プロジェクトが終盤に近づくか監査の時になると、チームはなぜ、どこで決定が行われたのか、それがテストされたか、そしてそのテストが現在の設計の状態に対してまだ関連があるのかを再構築するために慌てます。最終的に、これらの方法はスケールしません。チームが成長し、同時に複数のプロジェクトを手がけるにつれて、オーバーヘッドは指数関数的に増加します。スケールで切断された要件を管理する結果は、より多くの作業、より多くのやり直し、そしてより多くの無駄なお金です。選んではいけないもの：要件管理ツールの一般的な落とし穴要件管理用に市販されているすべてのツールがハードウェア開発に適しているわけではありません。多くは細かい点で失敗しますが、それでも電子設計のワークフローにとっては重大な影響を及ぼします。特に、チームがどんな構造化されたシステムでもアドホックな要件管理より良いと仮定する場合はなおさらです。チームにとっての解決策を選ぶ際に避けるべき「機能」をいくつか探ってみましょう。要件トレーサビリティ機能がない一部のツールは、要件を静的なチェックリストのように扱います。それらは、要件を互いや回路図、テストケース、設計成果物にリンクする能力に欠けています。要件の収集には役立つかもしれませんが、それが終わると、本当に重要なコンテキストを欠いた構造化されたデータを持つことになります。汎用タスクマネージャーソフトウェア向けに構築されたプロジェクト管理プラットフォームは、自らをRMソリューションとして宣伝することがよくあります。しかし、要件をチケットとして割り当てることは、検証計画、ライフサイクル管理、またはECAD統合を効果的にサポートしません。要件データは収集され、レビューのために利用可能になりますが、プロセスの規律をツールの外で強制しなければなりません。過剰設計されたレガシーRMプラットフォーム一部のエンタープライズRMツールは、膨大な数の機能を備えていますが、現代の電子開発プロジェクトが求める使いやすさ、柔軟性、速度に欠けています。適切な手に渡れば、これらは優れたツールですが、専用の管理者、カスタムスクリプト、そしてチームを速く立ち上げるための数ヶ月のオンボーディングがしばしば必要です。これらは、迅速に動こうとするエンジニアリングチームには不向きです。

クラウドPCB設計のクラウドセキュリティ神話

クラウドPCB設計：クラウドセキュリティに関する5つの神話を暴く 1 min Blog ITマネージャー

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電気技術者クラウドPCB設計プラットフォームがオンプレミスソリューションよりも安全である理由と、エンタープライズグレードのセキュリティ機能であなたのIPをどのように保護するかを学びましょう。

エレクトロニクス設計における人為的エラーとサイバーセキュリティ

なぜ人的ミスが電子設計のサイバーセキュリティにおける最大の弱点なのか 1 min Blog 電気技術者

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ITマネージャーエレクトロニクス設計における人為的エラーがサイバーセキュリティを損なう方法を発見しましょう。最良の実践と最新のツールを用いてリスクを軽減する戦略を学びます。

Gerber X3

Gerber X3ファイル形式の概要 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

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PCB設計者ほとんどの設計者やEDAベンダーは、UcamcoからのGerberエクスポートフォーマットの最新のアップデートについておそらく知らないでしょう。2020年に静かに、UcamcoはGerberフォーマットをアップデートし、新しいフォーマットはGerber X3として知られるようになりました。新しいフォーマットは以前のフォーマットと非常に似ており、EDAソフトウェアやCAMツールがGerber X3ファイルのセットを持っていると教えてくれない限り、それがGerber X3ファイルであることを知ることはおそらくないでしょう。では、このフォーマットの何が大きな問題で、なぜ設計者や製造業者がそれについて気にするべきなのでしょうか？ Gerber X3ファイルエクスポートに含めることができる新しい機能やメタデータをいくつか見てみると、Ucamcoが業界の事実上の製造ファイルフォーマットをアップグレードすることを選んだ理由がはるかに明確になります。この記事で、いくつかのアップグレードと新機能を概説します。インテリジェントデータフォーマットの歴史まず、PCB製造のアウトプットについて非常に簡単な概要をお話しし、これがGerberファイルフォーマットを現在のバージョンに更新する動機を説明することを願っています。 Gerberファイルは1980年にRS-274-Dファイル形式のオリジナルリリースとともに登場しました。後に1998年には「技術的に時代遅れ」と宣言され、RS-274-X形式に置き換えられました。この形式は今日に至るまで、Gerber X2とともに事実上の標準として残っています。1995年には、最初の「インテリジェント」データ形式であるODB++がリリースされ、PCB製造業者への引き渡しのために、より多くの製造および組立データを単一のデータアーカイブに束ねる試みとして登場しました。2004年3月には、IPC-2581標準のオリジナルリビジョンがリリースされ、ODB++出力と同じレベルのインテリジェンスを、単一のXMLベースのファイル（.IPC拡張子）で提供しました。今日のPCB出力ファイル形式についてもっと知る EDAベンダーとCAMベンダーは、これらのデータ形式の作成と閲覧をさまざまな程度でサポートしてきました。これらのファイル形式の進化の傾向は明らかであるべきです：時間が経つにつれて、PCBに関するより多くの情報を形式に組み込んできました。これらのファイル形式でサポートされているデータの例には、次のようなものがあります：コンポーネント情報スタックアップとレイヤー定義外部ネットリスト（IPC-D-356のような）が不要なネット名差動ペア定義他にも現代のフォーマットが登場し、消えていったものがありますが、 Happy Holdenが別の記事でうまく詳述しています。しかし、これまで生き残っている3つは、新しいGerberバージョン、ODB++、そしてIPC-2581です。X3は、クラシックなGerberフォーマットを、インテリジェントなデータフォーマットで期待されるものにかなり近づけます。

PCB上のRJ45ポートとは何ですか？

PCB上のRJ45ポートとは何ですか？ 1 min Blog 電気技術者

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購買・調達マネージャー

電気技術者

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購買・調達マネージャー

購買・調達マネージャー Ethernetの導入以来、 RJ-45ポート（またはRJ-45ジャック）は、商業環境で有線LANを接続する標準となっています。PCBやパネルマウントバージョンで使用される場合、これらのコネクタには、マグジャックと非マグジャックの2つの一般的な形式があり、優れた進入保護等級を提供する特殊なコネクタオプションもあります。一般的には家庭用ネットワーク機器で使用されますが、今日では、組み込みデバイス、ラックマウントコンピュータ、シングルボードコンピュータにおいて、Ethernetコネクタがファイバーコネクタと並んで一般的に見られます。 RJ-45ポートの種類 RJ-45ポートはすべてが同じではありません。プロジェクトのニーズに応じて、特定の環境やアプリケーションに適した機能を備えたさまざまなタイプに遭遇するかもしれません。以下では、最も一般的なタイプのいくつかを見ていきます。 1. シングルRJ-45ポート RJ-45メスコネクタ（通称、RJ-45ジャック）は、イーサネットケーブルのRJ-45オスプラグを受け入れるように設計されています。これらのコネクタは、デバイスが単一のイーサネットポートまたは少数のイーサネットポートのみを必要とする場合に使用されます。これらのデバイスは非シールドであり、プラスチック製のケーシングを持っているため、シールドされたイーサネットケーブルへの接続を提供することはできません。シールドされたコネクタも利用可能で、シールドケーブルやデバイス内のシャーシに接続できます。 2. RJ-45マルチポートジャック多くのネットワーキングデバイスには、単一のコンポーネントにまとめられたポートのグループがあります。これらのマルチポートジャックは、ほとんどがPCBにスルーホールコンポーネントとして取り付けられるマグジャックであり、各ポートにはインジケーターLEDが含まれています。マルチポートジャックは一般にGbpsデータレート（1000Base-T）をサポートできます。 RJ-45ポート終端 Ethernetの設計やEthernetの規格に詳しい方は、EthernetのRxおよびTxレーンは、RJ-45ポートに接続される前にPCB上のどこかで終端されなければならないことをご存知でしょう。終端は、磁気チョークと結合インダクタのセット、および終端回路の出力側にある抵抗ネットワークで行われます。これは「Bob Smith終端」と呼ばれ、RJ-45ポートおよびケーブルへの絶縁、共通モードノイズの抑制、およびインピーダンスマッチングを提供します。磁気終端回路は、イーサネットトランスおよびイーサネット共通モードチョークの使用を通じて、特に個別のコンポーネントから構築することができます。しかし、今日の多くのRJ-45ポートには、マグジャックコネクタとして知られる磁気終端回路がコネクタに組み込まれています。これらのコネクタを探すには、 OctopartでRJ-45マグジャックを検索してください。ギガビットイーサネットインターフェースは4対の信号を使用し、RJ-45ポートのすべてのピンを使用するため、上記の図では2つではなく4つの磁気終端回路が必要になります。終端回路が絶縁を強制するため、接地方式は通常、シャーシグラウンドとシステムグラウンドで設計されます。これを誤ると、ESDテストの失敗や放射性放出のためにEMCの失敗を引き起こす可能性があります。