筆者について

John Magyar

Johnは、マイクロプロセッサシステムの設計に重点を置き、SUNY Polytechnic Instituteで理学士号を取得しました。当初は複雑なPCBの診断テストプログラムを開発する防衛産業の設計エンジニアを務めており、その後、EDA業界のシニアアプリケーションエンジニアとして、ASIC、FPGA、PCB の設計および検証ソリューションを幅広くサポートしてきました。

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複雑なパッド形状の実装方法 複雑なパッド形状の実装方法 1 min Thought Leadership PCB設計への複雑なパッド形状の実装方法 大部分のコンポーネントのパッケージのパッド形状は、共通して単純な長方形または円形です。そのようなパッケージのフットプリントを作成することは、手作業でも、自動IPCフットプリントジェネレーターを使っても、簡単な作業です。しかし時として、コンポーネントのパッケージは複雑なパッド形状を必要とし、それらをうまく調整するのに人手による多くの労力と余分な時間が必要になることがあります。複雑なパッド形状を素早くPCB設計に実装し、時間と労力を節約する方法があれば非常に便利です。 複雑なパッド形状を素早く設計に配置 場合によっては、設計の際に幾何学的に複雑または不規則な形状のパッドが必要になることがあります。例えば、LED照明のコンポーネントは、複数の切り抜かれた曲線を含む独特な形状の放熱パッドを必要とする場合があります。そのような曲線は、複数の標準の円形/長方形パッドを組み合わせることや、フィルまたはリジョンを手作業で配置することでは実装できません。それを行うには、見落とされがちだった1つの方法があります。つまり、閉じた輪郭線を形成する一連の直線と円弧として必要な形状の輪郭線を配置(またはインポート)できる場合は、その輪郭線そのものを、パッドを定義する精密な形状のリジョンにPCBライブラリエディター内で簡単に変換できます。その上、そのリジョンオブジェクトのプロパティ設定を使って、はんだペーストマスクをDRCルールで自動的に制御できます。この方法をもっとよく理解するために、以下に示すBourns社SRR5028シリーズシールド付きSMDパワーインダクターのフットプリントを作成することでこのプロセス全体を詳しく検討できます。まず、この例の製品(製品番号SRR5028-101Y)のデータシートが部品メーカーのウェブサイトの こちらにあります。この2ピンデバイスの各パッドは半径2.2mmの切り抜かれた曲線を含んでいます。次に、データシートに記載されている例を使ってパッド形状の輪郭線を定義してみましょう。 パッド形状の輪郭線の定義 SRR5028シリーズのデータシートの推奨レイアウトのセクションに、コンポーネントのパッドの主要な寸法が原点に対して図示されています。コンポーネントの原点に対する各パッドの主要な寸法を取り込むために、PCBライブラリエディター内でメカニカルレイヤーに6つの直線と1つの円を配置します(図1参照)。これらの直線と円の正確なサイズと配置が、部品メーカーのデータシートに記載された寸法と完全に一致していることを確認します。部品メーカーの寸法を正確に再現できるように、PCBライブラリエディターのスナップグリッドを0.05mmに設定します。 部品メーカーのデータシート(左)から作成したメカニカルレイヤーの輪郭線(右) コンポーネントのパッドの主要な寸法を配置および確認したら、メカニカルレイヤー上のパッド形状を表す2つの閉じた輪郭線のみが残るように、無関係な直線または円弧を全て切断、リサイズ、除去します。この例では、閉じた輪郭線を手作業で作成および確認しました。その代わりに、DXF/DWGフォーマットから複雑なパッド形状の輪郭線をインポートすることもできます(そのようなデータが存在し、それを使う方がより実用的である場合)。 Altium Designerで複雑なパッド形状を簡単に作成またはインポート 部品メーカーの推奨レイアウトでは、一部のコンポーネントで複雑または不規則なパッド形状が必要となることがあります。複雑なパッド形状を素早く実装する簡単で効率的な方法があることを常に心に留めておいてください。直線と円弧を使った複雑なパッド形状の正確な輪郭線を作成またはインポートすることで、結果をリジョンオブジェクトに変換できます。 複雑なパッド形状をAltium Designerに素早く実装する方法の詳細をご覧になるには、無償のホワイトペーパー 『複雑なパッド形状の実装方法』を今すぐダウンロードしてください。 記事を読む
Gerber RS-274Xを置き換える上位2つのファイル形式の代替案 Gerber RS-274Xを置き換える上位2つのファイル形式の代替案 1 min Thought Leadership 世界中で設計されたPCBの約90%に使用されているにもかかわらず、Gerber RS-274Xにはいくつかの実用的な制限があり、製造プロセス中に多くの問題を引き起こす可能性があります。このファイル形式の代替案は何か?続きを読んで確認しましょう。メタ説明:Gerber RS-274Xは、すべてのPCB設計の約90%で使用されていますが、いくつかの実用的な制限があります。 Gerber RS-274XはPCB設計ソフトウェアの事実上の標準ですが、それが最良であるとは限りません。世界中で設計されたPCBの約90%で使用されているにもかかわらず、このファイル形式にはいくつかの実用的な制限があり、製造プロセス中に多くの問題を引き起こす可能性があります。 Gerber RS-274Xの制限 Gerber X形式のいくつかの制限があり、多くの設計者が痛感しています。これらの問題を経験したことがあるなら、何を言っているかわかるでしょう: 銅層が順序どおりでないボードを受け取ったことはありますか? ドリル穴がずれていたり、完全に欠けていたりしたボードを受け取ったことはありますか? 製造ノートの誤解釈がスケジュール遅延を引き起こしたことを、管理職やクライアントに説明したことはありますか? Gerber RS-274Xは、信号層やプレーン層の銅の形状の正確なイメージを描画するのに非常に正確で信頼性があります。しかし、問題はこの標準がPCB製造と組み立ての他のすべての側面を考慮に入れていないことです。 例えば、レイヤースタックの順序と材料情報、ドリルデータ、ピック&プレースデータ、ネットリスト、テストポイントレポートなどの転送があります。これらの他のデータセットは、別のユーティリティによって別のプロセスとして生成する必要があります。簡単に言うと、Gerber RS-274X形式は、設計ドメイン(CAD)から製造ドメイン(CAM)への完全な設計の転送を行いません。 設計ドメイン(CAD)から製造ドメイン(CAM)への転送 代替手段は何ですか? これらの問題を解決するためには、製造と組み立てのデータのすべての側面を考慮に入れた設計転送標準を採用する必要があります。幸いなことに、PCBデザイナーと製造業者および組み立て業者間の正確で効率的なデータ交換を可能にする2つの新しいオープンスタンダードが最近リリースされました。 Gerber 記事を読む
デザインプロセスのためのPCBライブラリの種類と方法論の定義 PCBライブラリ:設計プロセスにおけるライブラリの種類と方法論の定義 1 min Blog 様々なPCBライブラリの種類や方法論が存在し、どれを設計プロセスに取り入れるかは多くの要因に依存します。しかし、どのライブラリ方法論が最適かをどうやって知ることができるでしょうか?続きを読んでみてください。 様々な種類のPCBライブラリや方法論が存在し、どれを設計プロセスに取り入れるかは多くの要因に依存します。一部の小規模ビジネスユーザーは、必要最低限でありながらも非常に柔軟なコンポーネントの表現だけを必要とするかもしれませんが、企業ユーザーは、サプライチェーンへのリンクを含む、非常に特定の読み取り専用の表現を必要とするかもしれません。 その間にいる多くの異なるタイプのユーザーは、全く異なる要件を持っているかもしれません。その結果、この広範囲の要件を満たすために、いくつかの異なるPCBライブラリの種類や方法論が存在します。しかし、特定の設計ニーズに対してどのライブラリ方法論を実装するかをどうやって知ることができるでしょうか? PCBライブラリの種類と方法論を理解する 利用可能な様々なライブラリの種類と方法論を理解することで、ライブラリ方法論を選択し定義する際に、情報に基づいた決定を下すことができます。統合ライブラリ、データベースライブラリ、コンポーネントライブラリなど、多くの新しいライブラリ用語に出会うかもしれません。これらは、いくぶん馴染みのあるスキーマティックライブラリやPCBライブラリに加えてのことです。しかし、それぞれの目的は何でしょうか?どのライブラリ方法論があなたにとって最適なのでしょうか? まず理解することが重要なのは、異なるユーザー要件を満たすためにいくつかの異なるライブラリ方法論が存在するということです。さまざまなライブラリ方法論の簡単な概要と各ライブラリタイプの説明をするだけで、ライブラリに関するトピックは簡単にナビゲートして理解できるようになります。そこから、あなたやあなたの組織に最適なライブラリ方法論を決定できます。 必須ライブラリ まず、全体的なライブラリ方法論に関係なく、必須のPCBライブラリタイプについて説明します。PCBを作成するために最低限必要とされる2つの主要なライブラリタイプは、回路図ライブラリ(*.SchLib)とPCBライブラリ(*.PcbLib)です。 回路図ライブラリには、回路図シンボルによってグラフィカルにも電気的にも表される1つ以上の回路図コンポーネントが含まれています。特定のパラメトリック情報(部品番号やコンポーネント値など)は通常、各コンポーネントに追加され、部品表(BOM)の生成時にアクセスできます。1つ以上のPCBフットプリント、およびオプションのSPICEシミュレーション(*.MDLまたは*.CKTファイル)と信号整合性(SI)(*.IBIS)モデルが、回路図コンポーネントにリンクされています。 PCBライブラリには、コンポーネントの物理的なパッド配置やその他の機械的属性を表す1つ以上のPCBフットプリントが含まれています。オプションで、コンポーネントの物理的形状を3Dモードで表現するために、STEP形式(*.STEPファイル)のソリッドモデル3D情報をフットプリントに追加することができます。 回路図とPCBライブラリの関係 最も基本的な方法論として、これらの必須な回路図とPCBライブラリは、コンポーネントを管理するために使用できます。このような方法論では、回路図のコンポーネントがデバイスのすべての可能なビュー(グラフィカルシンボル、電気的接続、ソリッドモデル、SPICE混合信号シミュレーション、およびSIモデル)のコンテナを表します。これは大きな単純さと究極の柔軟性を提供しますが、この方法論は厳格な企業レベルの要件を本当にサポートしていません。多くの別々のファイルを管理することは困難であり、ライブラリ関連の設計エラーの可能性を高めます。 適切なライブラリ方法論の選択 あなたの設計に最も適したライブラリ方法論を知るためには、利用可能なライブラリの種類と方法論の全範囲を最初に理解する必要があります。さまざまなPCBライブラリの種類と方法論についてもっと学びたいですか?無料のホワイトペーパー 新規ユーザー向けライブラリ方法論の定義ガイドを今日ダウンロードして、あなたの設計プロセスに最適なライブラリ方法論を発見してください。 記事を読む
静電容量式タッチセンサー技術の実装方法 静電容量式タッチセンサー技術:その仕組みと実装方法 1 min Thought Leadership 静電容量式タッチセンサー技術は、電子制御インターフェースに使用される従来の機械式スイッチに比べ、安価で非常に信頼性の高い代替手段を提供します。タッチセンサーの複雑なベンダー/技術特有のパターンを手動で作成またはサイズ変更することは、困難で時間がかかることがあります。幸いなことに、複雑なタッチセンサー形状の簡単な作成と変更を可能にする自動化ソリューションがあります。 静電容量式タッチセンサー技術の内部構造 非常に基本的な用語で言えば、静電容量式タッチセンシングは、人間の指がPCB上の銅エッチングされたタッチセンサー電極に近づくと、センサー電極の静電容量が変化するという原理に基づいています。この静電容量の変化は、センサー電極に接続された一般的なマイクロコントローラー入力または専用のタッチコントロールデバイス入力で感知されます。マイクロコントローラーまたはタッチコントロールデバイスは、特定のセンサー電極によって感知された静電容量の変化に対する特定のプログラムされた応答として、1つ以上のデジタル出力制御信号の状態を更新します。 静電容量センシングには2つの異なるタイプがあります。それらは自己静電容量センシングと相互静電容量センシングとして参照されます。 自己静電容量センシングは、人間の指の存在が単一のセンサー電極の静電容量を増加させる場合です。この静電容量の増加は、上述のように処理されます。 相互容量センシングは、人間の指の存在が一緒にペアされた二つのセンサー電極間の相互結合を減少させるときに発生します。この容量の低下(受信電極上)が感知されると、上述のように処理されます。 自己容量タッチセンシング(左)と相互容量タッチセンシング(右) Altium Designerでの実装 タッチセンサー電極、特にホイールセンサーは、非常に複雑な形状をしています。PCB設計ソフトウェアでそのような形状を手動で作成することは、最も経験豊富なPCB設計者であっても、非常に困難で時間がかかる作業です。さらに、必要に応じて既存のセンサーのサイズ変更や詳細の修正を考えてみてください。 タッチセンサー電極を作成または修正する簡単で自動化された方法がなければ、タッチセンサーを実装することさえ難しいかもしれませんが、それにもかかわらず多くの利点があります。幸いなことに、簡単で自動化された方法があります。 Altium Designerで容量性タッチセンサー技術を迅速に実装する方法を 無料のホワイトペーパーをダウンロードして学びましょう。 記事を読む
トレーニングは必要か? 疑問の余地はまったくなし トレーニングは必要か? 疑問の余地はまったくなし 1 min Blog Altiumの製品の新しいユーザーや使用頻度の低いユーザー、利用を検討中の見込み顧客に対し、私はよくこう尋ねます。「トレーニングは計画されていますか」案の定、この質問を聞いた人たちは表情が硬くなり、ためらいがちに「そうしたいのですが…」と答えます。そして大半は、仕事の中断やトレーニングなどにかかる費用など、いくつかの問題点を口にします。こうした反応は、歯医者に行くかどうか考えているときと似ています。つまり、行くのを引き延ばしていると、とんでもないことになるのはわかっていても、仕事に穴を開けて歯医者に向かい、嫌な治療を受けてお金まで払わなくてはなりません。 それと同じように、「トレーニングを受けるかどうか」という決断を後回しにしているうちに、お決まりの言い訳が頭をもたげます。「今手掛けている重要なプロジェクトから抜けることはできない」、「経営陣から費用について質問攻めにされるだろう」、あるいは、「単なるEDAツールなのだから、Googleで検索しながら2つか3つの基板のレイアウトで試せばどうにかなる。これまでもずっとうまくやってきたのだから、すぐにこつをつかめるはずだ」という興味深いものもあります。 時間と予算はどんなプロジェクトでも重要です。3日も4日も穴を開けるのことなど、想像もつかないかもしれませんが、実際には短期的にも長期的にも時間の節約になります。トレーニングでは、設計の全体的なプロセスについて段階的に学べるだけではありません。特定のスキル開発について深い見識を持っている認定講師から、問題を回避する方法も習得できます。3日や4日を費やしたとしても、元はすぐに取れます。トレーニングを受けなければ、製造業者や実装業者とプロジェクトについて議論を繰り返したり、複雑な作業に対処したりするのに、それ以上の時間がかかる可能性が高いからです。 出費は必ず正当化できなくてはなりません。頭に入れておきたいのは、認定講師から時間短縮の手法とテクニックを学ぶことで、生産性を改善できるということです。現時点で一通りの設計プロセスに対処できたとしても、熱心な講師が共有するたくさんのヒントやこつを活用すれば、基板にかける時間を数分、数時間、場合によっては数日も短縮できるのです。講師はユーザーがつまずきやすい場所を知っており、潜在する問題を避ける方法を教えてくれます。 オンラインで情報を見つけるのは簡単です。ただし、たとえ正確な解説でも誤解をされやすいものもあります。Google検索では、設計ツールのほぼすべてのコマンドの利用に関する情報を見つけられます。とはいえ、こうした情報は絶対に正しいでしょうか?あるいは、ベストプラクティスとして提示されているでしょうか?不適切な情報源はユーザーを脱線させたり、間違った情報を植え付けたりする恐れがあります。これは将来、想定外の結果をもたらします。特に、設計ツールの機能に関する正しい知識があれば避けられたはずの再設計は大きな痛手です。 長年にわたって、私は100を超えるトレーニングを提供してきました。一番やりがいを感じるのは、特定のコマンドやショートカット、方法論の存在を知らなかったために、設計や検証で悪戦苦闘していたことに生徒が気付く瞬間です。彼らが最も口にするのは次のような言葉です。「この単純なコマンドを知っていれば、この前のプロジェクトであんなに苦労することはなかったのに!」指導することは、優れたツアーガイドになるのと似ています。つまり、興味深いことや価値あることをできるだけたくさん紹介しながら、生徒をA地点からB地点まできちんと導かなければなりません。 もうおわかりのように、トレーニングは遅らせたり、無視したりできるものではありません。認定講師が提供するトレーニングは有益な時間になるでしょう。しかも、時間とコストをすぐに節約できるようになります。クラスルーム形式の講座で設計のプロセスに集中しながら、講師から直接、数多くのトピックを学ぶことができます。リラックスした環境のなかで、見込み顧客、業界の請負業者、同業の専門家と出会うチャンスもあります。歯医者ももちろん重要ですが、それよりもはるかに快適な時間になるはずです。もう、おわかりでしょう。トレーニングを受けるかどうかについて、あれこれ考える必要はないのです。 トレーニングがもたらす創造性 トレーニングを受けることで、効率性の改善、時間の節約、知らなかった機能の発見が可能になります。しかし、それよりも重要なのは、節約できる時間と新しい機能を活用して、設計者としての創造力を発揮できるようになることでしょう。つまり、大好きな仕事をもっと楽しめるようになるのです。 Altiumのトレーニングを活用すれば、仕事はさらに有意義なものになります。詳細については、 このホワイトペーパーをダウンロード してご確認ください。 記事を読む