筆者について

Jack Olson

Jack Olsonは、30年以上にわたって回路基板の設計に携わってきました。IPCからCID、CID+認証を取得し、いくつかのIPC標準開発委員会に参加し、それに対してDistinguished Service Awardsを3回受賞しています。回路基板開発のあらゆる側面を楽しみ、パズルを解く作業で生活できることに感謝し、これからも「学習曲線の波に乗ってサーフィンをつづけていきたい」と考えています。

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Altium Designerでのスタート | ルールの変更！

Altium Designerでのスタート | ルールの変更！ 1 min Blog Altium Designerの環境はルールによって制御されており、これらのルールは「PCBルールと制約エディタ」と呼ばれる強力なツールを使用して作成されます。コンポーネントの配置とルーティングが始まる前にルールを作成することで、Altiumは設定に応じて、間違いを犯すことを警告したり防いだりすることができます。途中でルールが変更された場合、Altiumの高度なデザインルールチェッカーは、改訂されたルールに基づいて違反を強調表示し、整理された形式でレビューおよび編集のために報告することができます。 PCBルールと制約エディタ「」テンプレートを使用して新しいプロジェクトを作成し、そのプロジェクトに新しいPCBを追加すると、いくつかのデフォルト設定が既に割り当てられた空のPCBが作成されます。ここでは、それらの設定のいくつかをレビューし、いくつかの変更を提案します。メインメニューからデザイン > ルールを選択するか、キーボードから「DR」と入力します。左側にカテゴリーで分類された列がある新しいウィンドウが表示されるはずです。白い三角形が隣にあるカテゴリーは、その中にさらに情報があることを意味します。以下の例では、最初のカテゴリ「Electrical」と呼ばれる白い三角をクリックしました。それによりサブカテゴリが表示され、「Clearance」をクリックしてクリアランスルールを表示しました。上に示されたクリアランスルールでは、単位はミルに設定されており、デフォルトのクリアランスは10ミル（穴を除く）に設定されています。私のような古参者はまだ「ミルで考える」ことがありますし、一部のベアボード製造業者はDFM文書でミルを使用していますが、現在ではほとんどの人がメートル法を使用しています（メートル法のみの場合、ミルはインチの千分の一です）。エディターではどちらのシステムも使用でき、ミルとmmを簡単に切り替えることができます。「Ctrl-Q」（コントロールキーを押しながらQを押す）を使用すると簡単です。提供されている単位で値を入力する方が、単位変換ツールを使用するよりもはるかに簡単です。これらのカテゴリのいくつかには、「Advanced」モードがあり、さらに多くの可能性が開かれます。上の写真では、「Simple」ボタンの隣にあります。また、このクリアランスルールが全てのネットに適用されることに注意してください。特定のネットに異なるクリアランスを設定する新しいルールを作成したい場合は、「クリアランス」を左列で右クリックし、「新規ルール」を選択します。新しいルールでは、スコープを特定のネット、例えば高電圧ネットクラスなどに変更し、そのルール内で高電圧ネットのクリアランスを増やすことができます。最も具体的なルールを優先リストの上位に移動させ、「全て対全て」のルールがリストの最後のルールであることを確認してください。 PCBルールエディタの構造を簡単に見てきましたが、この記事の残りの部分では、エディタのルールカテゴリのいくつかにおける個々の設定について説明します。例えば、上の「クリアランス」設定の画像では、穴を除いてすべてのクリアランスが10ミルに設定されています。ほとんどの現代の回路基板設計では、それよりも小さいクリアランスを使用しています。多くの年月を通じて、私は8ミルのトレースと7ミルのクリアランスで配線を行ってきましたが、基板上にスペースがある場合は今でもそれを使用していますが、より小さい幅とクリアランスが一般的です。裸の基板製造業者がより小さい特徴に対してコストを加算し始める場所を見つけ出すことができれば、彼らの限界を超えないことでお金を節約できるかもしれません。穴のためのクリアランス設定では、デフォルトはゼロに設定されています。Altiumのドキュメント（「穴対オブジェクトのクリアランスチェック」という段落の下）の例では、0.381 mm（15ミル）に設定されています。15は良い最小値ですが、私は少なくとも20を使用します。

接続する: Altiumのユーザーコミュニティフォーラム

接続する: Altiumのユーザーコミュニティフォーラム 1 min Blog Altiumの設計環境は、複雑で洗練されたソフトウェアツールのセットです。驚くことではありませんが、これらのツールを習得するには時間がかかりますし、設計プロセスの最初から最後までの各ステップを練習する必要があります。では、途中でつまずいたらどうすればいいのでしょうか？オンラインドキュメントには「Getting Started」チュートリアルとよくある質問（FAQ）リストが含まれており、Altiumにはソフトウェアの問題を扱うカスタマーサポートシステムもありますが、ただ質問をしたい場合や何かについてアドバイスを得たい場合はどうすればいいのでしょうか？助けを求めるにはどこに行けばいいのでしょうか？もし、質問に答えてもらうことをいとわない経験豊富なAltiumユーザーが隣に座っているなら、できるだけ多くを学ぶ絶好の機会にしてください！しかし、私たちの残りの部分にとって、次善の策は Altium Communityに参加することです。そこでは、他のユーザーと経験を共有することができます。ですので、これが公式の招待状です。今すぐ飛び込みたい場合は、 forum.live.altium.comにアクセスして探索を始めてください！ AltiumのコミュニティエリアにアクセスするにはAltiumアカウントが必要ですが、既にAltiumソフトウェアをインストールしている場合は、ライセンスを有効にするために使用したAltiumLiveのログイン情報を使用してください。 Altiumサポートメニューから、「コミュニティ」をクリックし、次に「フォーラム」を選択します。コミュニティフォーラムでは、設計環境と関連トピックについての継続的な議論が行われています。最初に気付くことは、フォーラムが情報を探しやすくするためにいくつかのカテゴリに分かれていることです。また、購読して興味のあるフォーラムに新しいトピックやコメントが投稿されたときにメールで通知を受けることもできます。最も活発なフォーラムはAltium Designerに関するもので、この記事を書いている時点で50,000以上のトピックがあり、250,000以上の投稿が含まれています！このフォーラムを購読すると、毎日何十通ものメールが届きます（最初は非常に役立ちますが、受信トレイの活動が圧倒的になった場合はいつでも購読を解除できます）。フォーラムの一つに入ると、トピックは最新の活動に応じて並べられます。最近人々が何について話しているのかを見るために、トピックのタイトルを閲覧することができます。興味があるトピックに登録することができます。トピックにコメントをすると、そのトピックは直ちにリストの最上部に移動します。

完璧なものはない：許容差とIPC

PCBの寸法：公差とIPC 1 min Blog ここで、我々は厳しい現実に大胆に立ち向かいます - 実世界で完璧なものなどありません。回路基板の設計において正確性を保つために最善を尽くしていますが、製造プロセスは不完全さを生み出します。 CADシステムはドリルが円形のパッドの中心に完璧に配置されていると仮定しますが、それは決してありません。特定のトレース幅を宣言し、実際の基板でそれを測定すると、常に予想よりもわずかに薄かったり厚かったりします。複数の層はコンピュータ画面上で完璧に整列していますが、製造業者はそれを完全に複製することは決してできません。常に何らかのミスレジストレーションが存在します。基板設計は平らであると仮定されますが、最終製品の基板は反ったり歪んだりすることがあります。一部のトレースをインピーダンス制御と指定しましたが、私たちの測定値は異なります延々と話を続けることができますが、ポイントを理解していただけることを願っています。設計者として、私たちは正確な数字を計算します。精密に設計します。CADシステムは理想の基板を示してくれます。実世界では、何もかもがそんなに正確ではありません。最終製品は理想とは何らかの方法で異なるでしょうが、願わくばそれが無害な方法であることを願います。どの欠陥が許容可能かをどうやって決定しますか？同じ製品のグループを測定すると、ある程度の変動が見られるため、各種測定に対して許容される範囲を定義し、どの点または限界で製品を不適合として拒否するかを決定する必要があります。これらの範囲を許容差と呼びます。例を挙げましょう：金属製の箱に取り付ける設計の回路図が与えられたとしますが、事前に定義された箱のサイズは、回路に実際に必要な領域よりも大きいとします。このタイプの設計では、部品を長方形のボードの端から離して快適に作業できる十分なスペースがあります。私たちの目標は、ボードが箱の内部に収まり、ボードの取り付け穴のパターンが箱の取り付けハードウェアに合うようにすることです。この状況では、ボードの端の寸法はそれほど重要ではなく、大きな許容差を許容できるかもしれません。では、同じ回路をパーソナルコンピューター用の標準サイズの拡張カードに収める必要があり、メッキされたエッジコネクタが必要だと想像してみましょう。このシナリオでは、回路に十分なボードエリアがあっても、ボードのエッジの寸法がより重要になり、ボードが適切にフィットするように許容差を小さくする必要があります。小さな許容差は、標準の製造プロセス制御内に収まるかもしれませんが、複雑さを増し、コストを上げ、検査をより困難にします。次に、回路を携帯電話の筐体の制約内にパッケージするという要件を考えてみましょう。新しいサイズの制約により、作業できるボードエリアはさらに少なくなり、寸法はより重要になります。設計者は、これらの期待を製造業者に明確に定義し、この設計は、これらの厳しい許容差を繰り返し維持できる製造パートナーに限定されるかもしれません。この例で私が示したかったのは、同じ回路が最終使用用途に基づいて異なる要件を持ち、異なる許容範囲を持つ可能性があるということです。しかし、ボードの外形寸法の許容差は、数十ある特性の中の一つに過ぎないことを理解してください。ボードの厚さ、めっきの厚さ、穴の直径、層の登録、最小環状リング、誘電特性などが重要な場合があります。成功した設計に貢献するパラメーターは多くあり、それぞれに対してある程度の注意を払うべきです。さて、回路基板のパラメーターがどのように変化するかをすべて調べ、それぞれに対して許容される許容差を定義し、それらをすべて仕様書にまとめたと想像してみましょう。次の設計が来たとき、前の仕様の全部または一部を使用できるかもしれませんが、大きく異なるパラメーターのみを変更します。この方法により、会社はほとんどの製品に適用される一般的なボード仕様を進化させることができます。このタイプの一般的な仕様は、類似の設計に取り組む複数の設計者や、軍事組織のような大規模な組織にとって効果的なツールです。実証された仕様はリスクを取り除き、設計プロセスから退屈で繰り返しの作業の一部を省くことができますが、すぐにいくつかの問題が生じます。電子業界の初期の年には、大企業によって仕様の開発に多くの努力が注がれ、これらの文書をプライベートに保持して競争上の優位性を維持する自然な願望がありました。したがって、多くの文書が著作権で保護され、組織間での経験のオープンな議論や共有はほとんどありませんでした。この状況をボード製造業者の視点から見ると