筆者について

David Marrakchi

Davidは現在、Altiumのシニアテクニカルマーケティングエンジニアを務め、すべての Altium製品のテクニカルマーケティング資料の開発管理を担当しています。また、ブランディング、ポジショニング、メッセージングなどの製品戦略を定義するために、マーケティング、セールス、カスタマーサポートの各チームと緊密に連携しています。Davidは、EDA業界での15年以上の経験をチームにもたらし、コロラド州立大学でMBAを取得し、Devry Technical Instituteで電子工学の理学士号を取得しています。

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サプライチェーン最適化 Altium 365 BOM Portal:設計エンジニアとサプライチェーン最適化にとってのゲームチェンジャー 1 min Blog PCB設計者 購買・調達マネージャー 技術マネージャー +1 PCB設計者 PCB設計者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 技術マネージャー 製造技術者 製造技術者 多くの設計チームでは、スプレッドシートなどの手動方法を使用してPCB(プリント基板)プロジェクトの部品表(BOM)を管理することが一般的な実践です。しかし、これらの伝統的なアプローチには、設計プロジェクトの成功に深刻な影響を及ぼす可能性のある問題が満ちています。BOM管理に手動ツールに依存することは、生産の遅延、コストの増加、さらには非準拠または時代遅れの製品をもたらす可能性がある非効率性、リスク、および誤解を導入します。 手動BOM管理の課題 人為的ミスに弱い: スプレッドシートは柔軟性がありますが、人為的ミスに非常に弱いです。部品番号の誤り、数量の誤り、または古いサプライヤー情報などの単純なミスが、生産ラインのさらに下流でコストのかかる混乱を引き起こす可能性があります。これらの エラーは、多くの場合、大量の時間とリソースが投資された後に遅れて発見されます。 リアルタイムデータの欠如: 手動のBOMはリアルタイムのサプライチェーンデータを統合していないため、エンジニアや調達チームはしばしば、部品の可用性、価格、およびコンプライアンスに関する古い情報を使用して作業しています。この乖離は、予期しない不足、リードタイムの延長、またはプロジェクトのスケジュールと予算を乱す予期せぬ価格の上昇を引き起こす可能性があります。 非効率なコミュニケーション:静的ファイルを通じて管理されるBOMは、電子メールやその他のアドホックな方法で共有されることが多く、バージョン管理の問題やチーム間の誤解を招くことがあります。これにより、関係者が古いBOMを基に作業を進めることがあり、設計と調達の段階 間での不一致のリスクが高まります。 コンプライアンス管理の難しさ:REACHやRoHSのような規制基準を全てのコンポーネントが満たしていることを確認するのは、時間がかかる手作業です。自動追跡がなければ、チームは定期的にコンポーネントのコンプライアンス状態を確認する必要があり、製品承認の遅延や再設計を必要とする非コンプライアント部品の使用リスクがあります。 コンポーネントライフサイクルの追跡ができない:急速に進化する電子市場では、コンポーネントがすぐに時代遅れになったり、終了(EOL)状態になることがあります。手動方法では、コンポーネントがもはや実用的でなくなったときに自動的に警告する機能が提供されません。これにより、最後の瞬間の再設計や生産の遅延が発生する可能性があります。 反応的な問題解決:供給チェーンのリスクを積極的に監視したり、コンポーネントの問題を早期に対処する能力がなければ、チームはしばしば反応的なモードに追い込まれます。これにより、急いで決定を下すことになり、調達コストが高くなり、エンジニアが 適切な代替品を見つけるために慌てたり、期限を守るためにプレミアムを支払ったりすることで、製品品質が損なわれる可能性があります。 これらの問題は、設計および製造プロセスにおいて大きな非効率を生み出します。市場投入までの時間が重要な業界において、手動でのBOM管理に関連するリスクは、競争上の優位性の喪失、生産コストの増加、および顧客の不満を招く可能性があります。 Altium 365 BOM Portal:PCB設計とサプライチェーン最適化のための包括的なソリューション Altium 365 記事を読む
シグナル・インテグリティ_記事 2 高速PCB設計:信号整合性、EMI軽減、および熱管理の確保 1 min Blog シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア 高速信号の整合性は、現代のPCB(プリント回路基板)設計において重要であり、性能、信頼性、およびコンプライアンスに影響を与えます。高速PCBを設計するには、クロストーク、電磁干渉(EMI)、および熱管理などの信号整合性の問題を管理する必要があります。この記事では、クロストーク、グラウンドプレーン戦略、電磁干渉(EMI)、および熱管理を含む高速信号整合性のいくつかの重要な側面を探り、実用的な洞察と例を提供します。これらの概念をさらに深く掘り下げ、拡張された戦略と詳細な例を提供しましょう。 電磁結合とクロストーク 電磁結合:隣接するトレースの信号は、互いに電磁場を誘導することができ、干渉を引き起こします。この現象は電磁結合として知られており、高い周波数でより顕著になります。例えば、密接に配置された高速データラインを持つPCBを考えてみましょう。あるトレースが高周波のクロック信号を運び、隣接するトレースが敏感なデータ信号を運ぶ場合、クロック信号によって生成された電磁場はデータ信号にノイズを誘導し、データエラーを引き起こす可能性があります。 トレースの近接性:信号トレースが互いに近いほど、クロストークの可能性が高くなります。この干渉を減らすためには、トレース間に適切な間隔を保つことが重要です。例えば、高速イーサネットPCBでは、ペア内の信号整合性を確保するために差動ペアが密接に配線されます。しかし、異なるペア間ではクロストークを防ぐために十分な間隔が保たれます。 高周波信号:高い周波数は、より強力な電磁場を生成し、クロストークを悪化させる可能性があります。信号周波数が増加するにつれて、適切なレイアウトと間隔を確保することがますます重要になります。例として、RF回路設計では信号がギガヘルツ周波数に達することがあります。RF信号トレースを他のデジタルまたはアナログトレースから分離して干渉を防ぐために特別な注意が必要です。 不十分なグラウンディング:不適切なグラウンディングはクロストークへの感受性を高めます。固定された連続的なグラウンドプレーンは、リターン電流のための低インピーダンスパスを提供し、信号干渉のリスクを減少させます。例えば、多層PCBでは、信号層の直下にグラウンドプレーンが配置されます。これにより、リターン電流が明確なパスを持ち、クロストークの可能性を最小限に抑えることができます。 高速デジタル通信分析において使用されるアイダイアグラムは、開いたアイパターンを通じて信号整合性を示し、色のグラデーションが信号密度と性能を示しています。 EMI軽減技術 適切なPCBレイアウト: トレースのルーティングを最適化し、ループ領域を最小限に抑え、グラウンドプレーンを効果的に使用することで、EMIを大幅に削減できます。例えば、高速デジタル設計では、重要な信号トレースをグラウンドプレーンの間に挟まれた内部層にルーティングします。これによりループ領域が最小限に抑えられ、EMIに対する効果的な遮蔽が提供されます。 フィルタリング: フェライトビーズやキャパシタなどのフィルタを実装することで、高周波ノイズを抑制し、EMIを減少させることができます。例えば、フェライトビーズは電源ラインに配置され、高周波ノイズをフィルタリングし、それが敏感なアナログ回路に伝播するのを防ぎます。 コンポーネントの配置: 騒音の多いコンポーネントを敏感なエリアから離して配置し、適切な遮蔽を確保することで、EMIを軽減することができます。例えば、混合信号PCBでは、アナログコンポーネントを一方の側に配置し、デジタルコンポーネントを反対側に配置し、その間にグラウンドプレーンを配置して隔離を提供します。 金属シールド: 騒音の多いコンポーネントを金属シールドで囲むことで、EMI放射を防ぎ、近くの敏感な回路を保護できます。例えば、PCB上のRFモジュールは、電磁放射を含むためにしばしば金属シールドで覆われ、隣接する回路との干渉を防ぎます。 グラウンディングとボンディング: 適切なグラウンディングとボンディングを確保することで、リターン電流の明確な経路を提供し、グラウンドループの可能性を減少させることにより、EMIを最小限に抑えます。例えば、グラウンディングストラップやビアを使用して異なるグラウンドプレーンを接続し、PCB全体にわたってリターン電流の低インピーダンス経路を確保します。 フィルタ設計: 容量性および誘導性フィルタを使用することで、望ましくない周波数を効果的にブロックし、EMIを減少させ、信号の整合性を向上させます。例として、入力ラインに使用されるローパスフィルタは、高周波ノイズをフィルタリングし、敏感なコンポーネントに到達する信号の周波数のみを確保します。 記事を読む
SI 記事 1 PCBデザイナーのための究極の高速信号整合性入門 1 min Blog シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア シミュレーションエンジニア シグナルインテグリティの基礎 シグナルインテグリティとは、PCB(プリント回路基板)を通過する電気信号の品質と信頼性を指します。高速PCB設計において、シグナルインテグリティを維持することは重要であり、わずかな信号の歪みでもデータの破損、通信エラー、全体的なシステムの故障につながる可能性があります。インピーダンスの不一致、クロストーク、信号の反射、電力の変動などの要因がシグナルインテグリティに大きな影響を与えるため、慎重な設計と分析が必要です。 PCBにおけるインピーダンスの理解 PCB設計の文脈において、インピーダンスとは、交流が回路を通過する際に遭遇する抵抗のことです。このインピーダンスは、トレースの幅や厚さ、これらのトレースの間に使用される誘電体材料の種類、PCBの層の全体的な構成など、さまざまな要因によって形成されます。高速PCBアプリケーションでは、信号の反射を避け、信頼性の高いデータ伝送を保証するために、一定のインピーダンスを維持することが重要です。 高速PCB設計におけるインピーダンスの一貫性を確保するために、いくつかの戦略的な技術が適用されます: 制御インピーダンストレース: エンジニアは、目標インピーダンス値を達成するために、トレースの幅や間隔といった幾何学的特性を設計します。高度なシミュレーションツールが使用され、これらのインピーダンスレベルを生産前にモデル化し検証します。例えば、特定の信号トレースに対して50オームのインピーダンスを確立することが設計要件となる場合があります。シミュレーションを通じて、トレースの寸法はこの仕様を一貫して満たすように微調整されます。 差動ペア: 高速信号伝送において、信号はしばしば差動ペアとして配線され、これは2つの補完的な信号が同時に送信されることを意味します。この構成はインピーダンスを安定させるだけでなく、ノイズの軽減にも役立ちます。USB 3.0技術において差動ペアが一般的に使用され、信号の整合性を向上させ、電磁干渉を減少させます。 材料選択: 基板材料の選択は、インピーダンス安定性に大きな影響を与えます。一貫した誘電特性を持つ材料を選択することで、PCB全体でインピーダンスが変動しないようにします。例えば、安定した誘電定数で知られる標準のFR4材料は、回路基板全体でインピーダンスの一貫性を維持するためによく選ばれます(トレースが長すぎない場合)。 Altium DesignerのPCBスタックアップエディターに統合された電磁場ソルバー 反射と信号終端 信号反射は、信号がその経路に沿ってインピーダンスの不一致に遭遇したときに発生し、信号の一部がソースに向かって反射することを引き起こします。この反射は信号を歪ませ、データエラーを引き起こし、全体的な信号の整合性を低下させる可能性があります。インピーダンスの不一致の一般的な原因には、トレース幅の急激な変化、ビア、コネクターが含まれます。 終端技術は、伝送線のインピーダンスを負荷と一致させ、反射を最小限に抑えるために使用されます: 直列終端: これは、信号源の近くに抵抗を直列に配置することを含みます。これは短いトレースに対して単純で効果的です。例えば、高速メモリインターフェースでは、トレースインピーダンスに一致させ、反射を防ぐために33オームの直列抵抗が使用されるかもしれません。 並列終端: 記事を読む
TotM - 2024年6月 Altium Designer: PCB設計革新をリードする 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 電子設計の急速に進化する世界において、Altium Designerは革新のリーダーとして輝き、PCB(プリント回路基板)設計における可能性の限界を常に押し広げています。包括的で使いやすいツールで知られるAltium Designerは、世界中のエンジニアやデザイナーの成長するニーズに応える最先端の機能を一貫して導入してきました。その多くの進歩の中でも、特に革新的な3つの機能が際立っています:3D-MID設計、高速設計の改善、およびインタラクティブルーティングの強化です。これらの機能は設計プロセスを合理化し、電子製品の性能と信頼性を大幅に向上させます。 3D-MID設計:Altium DesignerによるPCB革新の新たな次元 Altium Designerは、設計プロセスにおける3D成形インターコネクトデバイス(3D-MID)技術の採用をリードすることで、PCB設計を再定義しています。この革新的なアプローチにより、電気回路を三次元のプラスチック部品に直接成形することが可能となり、機械的、電子的、および視覚的要素を統合した一体構造を実現します。Altiumの3D-MID技術に関する専門知識は、消費者電子機器、自動車、ヘルスケア、航空宇宙、ウェアラブル技術を含む主要産業を変革しており、空間と重量の大幅な削減と機能統合の強化を可能にしています。これらの進歩は、効率と性能に関して新たなベンチマークを設定しています。 変革的な3D-MID機能 Altium Designerが3D-MID技術を採用したことは、その提供内容において重要なブレークスルーを示しています。この技術により、機械的および電子的機能を一つの統合されたコンポーネントに融合させる複雑な三次元回路構造の作成が可能になります。3D-MID技術を採用することの利点は広範にわたり、軽量化されたコンポーネント、強化された機能性、設計の多様性の増加に至るまで様々です。このソフトウェアは、デザイナーがほぼあらゆる想定される形状を持つ複雑な多層設計を構築できるようにすることで、力を与えます。このような柔軟性は、空間と重量を最小限に抑えることが最優先事項である分野では非常に貴重です。例えば、自動車および航空宇宙産業では、軽量の電子部品が燃料効率と全体的な性能を大幅に向上させることができます。同様に、ウェアラブル技術では、コンパクトで軽量な設計への重点が、ユーザーの快適さと実用的な機能性を確保するために重要です。 高度な設計ツール Altium Designerは、デザイナーに3Dオブジェクトを視覚化し、操作するための洗練されたツールを提供し、PCBの電子部品と機械要素をシームレスに統合します。この統合は、設計の性能と製造可能性を向上させるために重要です。ソフトウェアは、従来の2D PCBレイアウトから高度な3D設計へのスムーズな移行を提供し、包括的な視覚化および分析ツールを装備しています。これらのツールにより、デザイナーは設計のあらゆる側面を徹底的にシミュレートし、厳格な性能基準に準拠していることを確認できます。 設計環境内で3Dオブジェクトを視覚化し、調整する能力は、複雑な幾何学を作成するプロセスをより直感的で効率的にすることを可能にします。この効率性は、プロトタイピングを加速し、市場投入までの時間を短縮し、革新的な製品を作成する際にデザイナーに重要な利点を提供します。 業界の応用と利点 3D-MID技術は、さまざまな業界で利用されており、顕著な利点をもたらしています。消費者向け電子機器では、複数の機能を単一のコンパクトなユニットに統合することを可能にし、機能性とユーザーエクスペリエンスの両方を向上させます。例えば、スマートフォンやウェアラブルは、より小さく軽量になりながら、より多くの機能を提供できます。 自動車セクターでは、3D-MID技術により、センサーや制御ユニットを直接車両の構造に統合することができます。この改善により、信頼性が向上し、組み立てプロセスが簡素化され、製造がより効率的になり、生産コストが低下します。 ヘルスケアデバイスも3D-MID技術で大きな改善を見せています。より小さく、軽量で機能性の高い医療機器の設計を可能にし、より進んだ診断および治療ツールの開発につながり、患者の成果を改善することができます。 高速設計の改善:Altium 記事を読む
トピック_2024年4月 Altium Designerの機能を活用する:PCB設計データ管理の変革 1 min Blog プロジェクトリーダー(マネージャー) プロジェクトリーダー(マネージャー) プロジェクトリーダー(マネージャー) 最先端で信頼性の高い製品への需要がかつてないほど高まる現代において、Altium Designerは先駆者として登場します。Altium Designerは、PCBプロジェクトデータの管理、アクセス、同期という驚異的な能力でPCB設計を再定義します。この記事では、PLM統合、Altium 365を通じたバージョニングとリビジョニング、効率的なコンポーネントとライブラリの管理、そしてサプライチェーンデータへの貴重な洞察といった先進機能がPCB設計プロセス全体に与える変革的な影響について探ります。 PLM統合:デジタル変革を通じて設計プロセスを向上 Altium Designerの製品ライフサイクル管理(PLM)システムとの統合は、PCB設計のデジタル変革における先駆者としての地位を確立します。非効率でコストのかかる改訂が発生しやすい手動設計プロセスから脱却し、Altium DesignerのPLMシステムとの統合は、製品の寿命を通じて設計データを管理、アクセス、活用する新たな基準を設定します。 領域横断の一貫性:ECADとPLMの間のギャップを埋める エレクトロニック・コンピュータ支援設計(ECAD)と製品ライフサイクル管理(PLM)システム間の連携は、Altium DesignerのPLMとの統合の基盤を形成しています。このアクティブな双方向のメタデータ同期により、コンポーネント、プロジェクト、製造に関連する情報が両プラットフォーム間で調和を保つことが保証されます。以前に設計と製造チーム間の不一致やコミュニケーションの断絶を引き起こしていた障壁が取り除かれました。この統合レベルは、設計と製造のワークフローの完全性を維持するだけでなく、最終製品が元の設計要件を満たし、コストのかかる調整を避けることを保証するためにも不可欠です。 デジタルコネクティビティ:統合された設計と製造エコシステム Altium Designerは、ECADまたはPLMシステムコンポーネントが容易に作成および管理される統合デジタル環境を提供します。この相互接続性は、かつて複雑であった設計と製造プロセスを合理化し、より効率的でエラーが少ないワークフローを促進します。この流動的な情報フローを通じて、設計者と製造者はプロジェクトの費用を削減し、新製品の市場投入を加速する方法で協力できます。 完全なPLMデータ構造の作成:PLMアクセスの民主化 PLM システムを活用する際の最も大きな障壁の 1 つは、その複雑さと、それらを効果的に利用するために必要な専門知識です。 Altium 記事を読む
TotM_March Altium Designerがデザイナーを支え、複雑なPCBプロジェクトをマスターする方法 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 プリント基板(PCB)の複雑さが増す中で、迅速な技術進化に対応しつつ、設計プロセスを効率的に管理できるツールへのアクセスが必要です。Altium Designerは、現代のPCB設計の課題を克服するために特別に調整された強力な機能セットを提供し、以下の属性に示されるように、この分野のさまざまな要求の厳しいプロジェクトにとって欠かせない資産となります。 制約管理 複雑で高性能な電子デバイスを作成するには、設計制約の管理が重要です。Altium Designerの高度な制約管理システムは、現代のPCBプロジェクトに存在する複雑な課題を理解していることを示しています。これにより、設計ルールと制約の複雑な網を専門的に管理するために必要なツールと柔軟性が提供され、革新が正確なコンプライアンスと出会う環境が育まれます。 適応型制約管理 Altium Designerの制約管理システムは、プロジェクトの変化するニーズに合わせてリアルタイムで調整できる動的な性質によって区別されます。この柔軟性は、初期計画が進化する可能性がある複雑なプロジェクトで非常に貴重です。設計仮定への調整が必要になります。システムが設定された制約からの逸脱を迅速に特定し、修正することで、潜在的な問題が早期に対処され、高価な修正やデバイスの性能を損なうことが最小限に抑えられます。 階層的および条件付きルール 階層的および条件付きルールをサポートすることで、Altium Designerは制約管理のプロセスをさらに洗練させます。制約に優先順位を設定できるため、重要な基準が満たされることを保証しつつ、より寛容な要件のある領域での調整が可能になります。条件付きルールは、定義された条件下で特定の制約を適用する能力を提供し、各プロジェクトのユニークな課題に合わせた設計プロセスにダイナミズムと適応性の層を追加します。 リアルタイム違反検出 Altium Designerの制約管理の目立つ特徴は、その即時違反アラートシステムです。PCBをレイアウトする際、ソフトウェアは設計を確立されたルールと制約と比較し、リアルタイムで不一致をフラグします。この積極的な姿勢は、設計プロセスを合理化するだけでなく、高価なエラーやその後の再作業のリスクを大幅に低下させます。 包括的な設計機能 Altium Designerは、高密度インターコネクト(HDI)や迅速な電子レイアウトから、包括的なマルチボードアセンブリ、複雑な配線ハーネス、および多様なリジッドフレックスPCB構造まで、幅広いPCB設計要件に対応するように設計されています。その適応性は、統一されたプラットフォーム上でさまざまなプロジェクトタイプをナビゲートする力を提供し、設計ワークフローを強化し、異なるソフトウェアアプリケーションへの依存を減らします。特に今日の電子機器の領域では、よりコンパクトでありながらますます強力なデバイスを求めるクエストによって駆動され、最先端のPCB技術が必要とされるため、HDIデザインを管理する機能は特に重要です。 高速電子設計の効果的な方法 高速デジタル技術が広く普及するにつれて、信号の整合性を維持することがより重要になってきます。Altium Designerは、洗練されたルーティング機能とシミュレーション機能を備えており、このような課題を克服するのに役立ちます。差動ペアの精密な管理、インピーダンス制御、特定の長さと遅延要件に合わせた高速信号のルーティングツールを含み、高速設計における信号のクロストークや反射といった一般的な問題から保護します。 記事を読む