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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リジッドフレキシブル基板設計の構造整合性と課題

リジッドフレキシブル基板設計の構造整合性と課題 1 min Blog リジッドフレキシブルの出現とともに、これまでよりも小さいフォームファクターに、より多くの部品を配置できるようになりました。さらに、リジッドフレキシブル設計は、重量や信頼性においてもリジッド設計より有利です。リジッドフレキシブルの利点に限定してブログを書くこともできますが、それは別の機会に回します。リジッドフレキシブルは非常に優れていますが、取り扱いの際に知っておくべき事項がいくつかあります。この記事で重点を置きたいのは、リジッドフレキシブル設計の際の配線に関する課題です。その他の課題についてのご確認を希望される場合は、そのトピックに関する Altiumのホワイトペーパーをご覧ください。フレキシブル領域の配線 PCB設計でフレキシブル領域の配線を行う場合、留意すべき事項がいくつかあります。言うまでもなく、フレキシブル設計とリジッド設計の主な違いは、フレキシブルな部分が動くということです。例えば、フレキシブル基板向けのIPC 2223C設計基準による定義では、フレキシブル回路には曲げに関する要件があり、主に3つのカテゴリーに分類されます。それぞれのカテゴリーに独自の要件と制限があります。 - 導入するフレキシブル - ダイナミックフレキシブル - 1回のみの折り曲げ各カテゴリーには最低限のフレキシブルおよびフレキシブルリジッドの曲げの仕様があり、該当箇所の銅箔変形因子、完成したフレキシブルの厚みの倍数、レイヤー数に応じて算出されます。つまり、電気的な考慮事項だけでなく、物理的な考慮事項も理解しておく必要があります。銅箔の変形は、割れや裂けの問題に関連し、設計の可能/不可能についての制約が増えるので、配慮が必要です。例えば、ビアを使用できるとしても、導体に圧力がかかるため、曲げ領域にビアを配置することは好まれません。また、同じ理由から、ビアにティアドロップを適用する必要が生じます。幅を変える場合、急に異なる幅にするのではなく、徐々に変える必要があります。トラックがパッドに接続するところでは、特にフレキシブル回路の終端などで一直線に並んでいる場合（下図参照）、長い間に銅箔が疲労する弱い部分が形成されます。補強材を使用するか折り曲げを1回のみにしない限り、パッドからトレースを徐々に細くすることをお勧めします。耐久性を高めるため、トレースを徐々に細くするフレキシブル回路を扱う場合、曲げ領域への応力緩和を考慮する必要があります。圧力のかかる点の応力を緩和するには、トレースを均等に配置することをお勧めします。また、フレキシブル設計の外側部分周辺に幅の広い導体を追加することで、設計の強度を向上し、断裂を回避できます。隣接レイヤーの銅箔トレース（上）と交互に配置された隣接レイヤーのトレース（下）

パワーインテグリティーにまつわる5つの俗説

パワーインテグリティーにまつわる5つの俗説 1 min Thought Leadership パワーインテグリティーは新しいものではありませんが、現在ますます注目が高まっており、今後も関係者の一番の関心事であり続けるでしょう。製品の高速化と小型化の傾向が継続するなか、もはや1 ミリも無駄なスペースはありません。設計はこの事実を踏まえて進める必要があるでしょう。業界に2 ～3 年以上従事されている方であれば、パワーインテグリティーに関する下記の俗説を耳にされたことがあるかもしれません。銅箔を使え皆さんは、「銅箔は使えば使うほどよい」と教えられたかもしれません。銅箔の流し込みを行うだけで、パワーインテグリティーに関連する問題は、すべてとは言いませんが、その大半が解決します。ただし、これに当てはまらない場合もあります。たとえば、熱に関係する問題は解決するものの、浮島や半島が残るといった他の問題を引き起こす場合です。無害に見えるものの、浮島や半島は特定の共振周波数を持っており、一定の状況下で障害を引き起こします。こうした障害はランダムに現れることもあるため、正確に特定して修復することは極めて困難です。これを呪いか何かのせいにする前に、銅箔の流し込みによって浮島や半島が発生していないかどうかを必ず確認しなければなりません。それを怠ると、設計を断念して、レイアウトをやり直すはめになります。他に考慮すべきことはコストでしょう。これはエンジニアの頭にいつもあることではないかもしれません。銅箔は安価なものではありません。特に予算の制約がある今、やみくもに余計なプレーン層を追加するわけにはいきません。過大設計は高額になってしまいます。 IPC-2152は絶対に外さないこれは皆さんが驚かれることかもしれません。確かにIPC-2152 は重要であり、許容範囲の温度上昇に対して配線幅を最小化するという手段で問題を回避する際の手引きとなります。ただし、そのためにIPC-2152 を適用すると、電力配電回路網に必要以上のスペースを割り当てざるを得なくなります。つまり、貴重な面積が占領され、設計のレイヤーが増えてしまいます。 IPC-2152 はいつでも使える優れたツールであり、効率的な電源供給の設計には有効ですが、むやみに適用すべきではありません。パワーインテグリティーツールとともにIPC-2152 をもっと慎重に使用すれば、電力配電回路網の面積を削減しながら、製造に向けて安全に設計を進めることができます。ビアが多くなり過ぎることはない精通している方であればお気づきかもしれませんが、IPC-2152 はビアとなるとあまり適切ではありません。配線幅と同様に、IPC-2152 はかなり保守的であり、基板には大きめのビアが必要以上に形成される可能性があります。銅箔に大きな穴が開いてしまっては問題でしょう。つまり、電流が使う面積が減るために電流密度が増加し、結果として温度が上昇します。それだけでなく、残りの設計に割り当てられるはずの面積が奪われ、特に最後の10% の基板の配線を完成させるのが困難で時間のかかる作業になってしまいます。他のIPC-2152

スルーホール技術を使用する理由

スルーホール技術を使用する理由 1 min Blog 技術に関しては、特に電子設計では、常に前に目を向け、振り返ることはありません。しかし、時には、古い技術が死なず、それを排除できない場合もあるようです。ただし、必ず理由があります。より大きな利点がある新しいものを選択できるのに、なぜ品質の劣るものを使うのか ? その仮説に異議を唱えたいのです。このブログでは、表面実装技術（ SMT）が最適だと思われるのに、プリント回路基板（PCB）でスルーホール実装（THM）を使用するのはなぜか? 、という問いに答えます。はじめに、 PCB設計プロセスに関連するので、スルーホール実装技術と表面実装技術の概要を簡単に説明しましょう。スルーホールコンポーネントスルーホールコンポーネントには、ラジアルとアキシャルの2タイプのリードがあります。アキシャルのスルーホールコンポーネントは、コンポーネントの対称軸に沿って延びており、ラジアルのコンポーネントは、基板上の同じ面から平行に突き出ています。スルーホールコンポーネントの側面図 PCB上のスルーホールコンポーネント表面実装技術のコンポーネント最近のPCB設計では、次のようになっています。表面実装技術（SMT）は、今日最もよく使用されているパッケージ技術です。これらのタイプのコンポーネントのリードは、非常に小さいか、またはありません。というのも、設計プロセスの間にPCBの表面に直接ハンダ付けされるのが、その主な目的になっているからです。表面実装デバイススルーホール技術と表面実装技術の長所と短所スルーホール技術の長所と短所長所短所

トランジスタの移行

トランジスタの移り変わり：トランジスタの歴史タイムライン 1 min Thought Leadership 電気工学の専門家でなくても、技術が提供するものすべてに魅了されることはあるでしょう。それが仕事であれ、楽しみであれです。新しいプロセッサが出るときの興奮に皆が巻き込まれ、インテルが14nm（ナノメートル）技術を使用し、何十億ものグラフェントランジスタを持っているといった話を耳にします。しかし、この技術とは具体的に何で、どのデバイスのためのものなのでしょうか？基本に戻る工学の世界が複雑であるとしても、トランジスタが何であるかを理解することは驚くほど単純です。それは単に、電流が通るか通らないかを制御するスイッチです。デジタル的に言えば、これは1または0、オンまたはオフとして翻訳されます。このオンとオフの状態の絶え間ない変動が、今日のコンピューターを動かしており、あなたのゲーム、ハードウェア、そしてプロセスとやり取りするその他のものすべてを含みます。しかし、この理解はこの技術の隠された世界を構成するものの始まりに過ぎません。もっと深く掘り下げてみましょう。 FET - フィールド効果トランジスタ FETは、ゲート、ドレイン、ソースの3つの主要な部品で構成されています。ゲートに電圧が加えられると、電子が流れる（電流としても知られている）電場の形の経路が作られます。MOSFET（金属酸化物半導体FET）は、高い入力インピーダンスと低い出力インピーダンスを持っているため、最も人気のあるタイプです。そして、電圧制御されているため、電流制御されるBJTの兄弟よりもはるかに速く、ロジックに理想的です。 FETのMOSFETダイアグラム（ greenoptimisticの図提供） BJT - バイポーラ接合トランジスタバイポーラ接合トランジスタも、ベース、エミッタ、コレクタの3つの主要部品で構成されています。ベースに小さな電流が適用されると、それを通じてより大きな電流が流れることができます。BJTにはNPNとPNPの2種類があり、NとPはN型とP型の半導体を指します。N型半導体は電子を主要なキャリアとして使用し、P型半導体はホールを使用します。 PNPおよびNPN BJTの画像提供： electrical4u トランジスタの誕生と成長トランジスタは、1947年にベル研究所で働いていたウィリアム・ショックレー、ウォルター・ハウザー・ブラッテイン、ジョン・バーディーンによって発明されました。この発明は人類史上最も重要なものの一つであり、現代技術の誕生です。最初のトランジスタ（画像提供：

階層的な回路図設計を使用して整理され、同期を保つ

ORCAD階層的スキーマティックデザインを使用して整理され、同期された状態を保つ 1 min Thought Leadership 新しいAltium Designer^®ユーザーは、階層的なトップダウンまたはボトムアップの視点で回路図シートを整理する利点を完全に理解していないかもしれません。階層的な設計プロジェクトを整理し、回路図の階層と同期させる方法について学びましょう。新しいAltiumユーザーは、階層的なトップダウンまたはボトムアップの視点で回路図シートを整理する利点を完全に理解していないことがあります。その結果、ユーザーはプロジェクトの整理について二の足を踏むことなく、単純な（フラットな）回路図設計を進めることがよくあります。このアプローチは、特に複数の回路図が存在し、複数の回路図間でネットの接続性を維持しなければならない多シート設計では、回路図設計プロセスが断絶することがよくあります。階層的設計とは何か？ Altium内の階層的設計は、設計内のシート間の関係（構造）が表現され、シートシンボルが設計階層内の下位のシートを表す設計として定義できます。シンボルは下のシートを表し、その中のシートエントリはシート上のポートに接続/表します。 Altiumでは、階層的な設計を開始するには、シートシンボルの作成が必要です。階層的シートシンボルは電気的プリミティブであり、階層的なPCB設計スキーマティック内のサブまたは子シートを表すために設計再利用で使用されます。シートシンボルには、親と子のスキーマティックエントリーシート間のネット接続を提供するシートエントリも含まれており、これはフラットシート設計のスキーマティック間の接続を提供するポートと同様の方法です。シートシンボルは、大規模な設計の複数のスキーマティックを整理するために使用でき、ユーザーにプロジェクト全体のスキーマティックビューネット接続の全体的な柔軟性を提供します。下の画像では、シートシンボルはorcadスキーマティックキャプチャ指定子によって定義されています。これは、設計のカテゴリを設定し、それぞれの設計ファイル名を特定のプリントボードスキーマティックシートにリンクするために使用できます。シートシンボルのエントリを定義する際、シートエントリ名はそれらのサブシート内の同じ名前にリンクされます。一般的なシートシンボルとシートエントリ簡単な設計ナビゲーション複数のシートシンボルで構成される階層設計では、それぞれに独自の設計エントリがあり、Ctrlキーを押しながらシートエントリをダブルクリックすることで、プロジェクトの特定のシートに簡単にナビゲートできます。これにより、特定のネット名付きポートにフォーカスし、その接続をユーザーが確認できるようになります。階層設計のトップレベルシート独自の階層設計を作成するマルチシート設計では、回路図の接続性を表示し、プロジェクトビューアーに全体の設計構造を示すことが難しい場合があります。そのため、シートエントリを使用して階層構造を定義することが非常に有益です。これにより、プロジェクトユーザーはマルチシート設計に関連する頭痛の種を排除し、生産のための設計レビューに進む時間を節約できます。階層的な回路図設計をAltiumで使用するのは、無料のホワイトペーパーをダウンロードするときに簡単です。 Altiumのアクションをチェックしてください... 階層＆マルチチャネル設計