筆者について

Zachariah Peterson

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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Altium Designerにおける高速PCBレイアウト技術ガイド

Altium Designerにおける高速PCB設計のガイドラインとテクニック 1 min Blog 高速PCBのレイアウトとルーティングは複雑であり、多岐にわたる考慮が必要です。重要な高速レイアウト技術とルーティングガイドラインには、伝送線上のトレース幅からグラウンドプアのクリアランス、リターンパスの追跡、定義された特性インピーダンスなど、設計に関わるあらゆるものが含まれます。シンプルな設計ソフトウェアパッケージでは、これらの制約を一度にすべて扱うことはできず、回路基板設計者はすべての相互接続を手動でチェックし、エラーが特定されたときにレイアウトの再作業に何時間も費やす必要があります。 Altium Designerは、あらゆる電子製品を扱うために構築された唯一の設計アプリケーションです。設計チームは、高度なツールセットを単一のアプリケーションで使用して、信号の整合性を確保するための最適な高速PCB設計ガイドラインを迅速かつ簡単に実装できます。PCB設計者は、高速PCBレイアウトの作成には多くの計算、測定、および設計ルールへの遵守が必要であることを知っており、Altium Designerはこれらの重要なタスクの多くを自動化するのに役立ちます。設計プロセスを合理化し、信号の整合性を犠牲にしたくない場合は、次の回路基板でこれらの高速PCB設計技術と高速ボード設計ガイドラインを実装することを確認してください。 ALTIUM DESIGNER^® プロの設計者とPCB製造業者のための業界最高の電子設計およびシミュレーションアプリケーション。今日の最先端の電子機器は、以前よりも高速で動作し、より高密度に配置され、より正確なルーティングが求められています。高速設計に対する期待は、将来、さらに高い能力を持つことが求められ、設計者はその設計が適切に機能するように、最適な高速PCB設計ガイドラインとルーティング実践を実施する必要があります。インピーダンス制御、リターンパス計画、高周波EMIなど、設計の重要な側面は、高速PCBレイアウトでの出発点に過ぎません。高速回路基板のレイアウトには多くの要件がありますが、適切な設計ソフトウェアを使用することで、これらの要件を設計ルールとして指定できます。これらのルールは、コンポーネントを配置し、高速伝送線をルーティングする際に適用されます。Altium Designerは、高速回路基板が要求される通りに動作し、業界基準に準拠していることを保証する理想的なPCB設計ソフトウェアパッケージです。高速PCBレイアウトと設計とは何か？すべての高速PCBには、エッジレートが速い信号があり、これは様々な信号のパワースペクトル密度が高GHz範囲にまで及ぶことを意味します。高速PCB上のこれらのコンポーネントは迅速に切り替わり、適切にルーティングされていない場合、大きなEMIを発生させる可能性があります。したがって、レイアウト、ルーティング、リターンパスの計画、特性インピーダンスの計算、および多くの他の要因が、これらの設計の安定性と整合性を決定します。レイアウトとルーティングにおける重要な高速PCB設計ガイドラインのいくつかを以下に示します。これらのガイドラインは、レイアウトとルーティング中の信号整合性を確保するのに役立つだけでなく、クロストーク、放射、およびインピーダンス不連続のようなEMI問題を防ぐのにも役立ちます：グラウンドプレーン、パワープレーン、およびスタックアップ：PCBスタックアップが高速伝送線の下に均一なグラウンドを持ち、グラウンド/パワープレーンのギャップを越えてルーティングしないことを確認してください。特性インピーダンス：高速インターコネクト上で特性インピーダンスと入力インピーダンスが特定の値を持つように、伝送線の特定のトレース幅を強制する必要があります。伝送線間隔：PCB上のトレース間に十分な間隔を強制し、重大なクロストークを防ぎ、信号が受信機でノイズマージンを超えないようにする必要があります。電力整合性：高速コンポーネントに電力を供給するPDNの部分について、電源層とグラウンド層を隣り合わせに配置し、過度なリンギングを防ぎます。バスと差動ペアのルーティング：並列バスと差動ペアにおいて、重要な信号間のスキューを最小限にするために、タイミングマッチングを強制します。コンポーネントの配置：PCBレイアウトにおいて、すべての重要な信号が最小限のレイヤー遷移でルーティング可能なように、重要な高速コンポーネントを適切に配置してください。この一般的なガイドラインのリストは、高速PCBレイアウトで一般的な信号整合性の問題に陥ることがないようにするのに役立ちます。最高のPCB設計ソフトウェアを使用すると、これらの要件を設計ルールとしてプログラムして、複雑なレイアウトが信号整合性を維持することを保証できます。

PCBエージングテスト方法の完全ガイド

エレクトロニクスのためのPCB老化試験方法の完全ガイド 1 min Blog 現場で使用される完成したPCBAは、信頼性と安定した動作を保証するために、いくつかのテストをパスする必要があります。業界標準では、複数のテスト方法論、性能要件、評価指標、さらには電気的挙動を評価するために使用しなければならないテストフィクスチャまで、具体的に指定されています。熱サイクル耐性、長期熱安定性、熱ショックに耐える能力など、さまざまな項目があります。 Altium Designerを使用すれば、PCBレイアウトのすべての側面を文書化し、製造と組み立てに出す前に完全なツールセットを持つことができます。文書化は難しい作業になることがありますが、Altium Designerの製造文書化ツールを使用すると、テスト要件、図面、出力ファイル、テストポイントレポートの作成を合理化し、包括的なテストを保証するのに役立ちます。文書を何度も作り直したり、プロジェクトデータを手動で入力したりするのに疲れたら、プロフェッショナルな設計チーム向けの業界最高のPCB設計プラットフォームであるAltium Designerを試してみてください。 ALTIUM DESIGNER^® プロフェッショナルな設計者とPCB製造業者向けの業界最高の電子設計およびシミュレーションアプリケーション。電子業界の成功は、製造中および製造後に、さまざまなテスト方法と資格基準を実施することに依存しています。重要なテスト群の一つがPCBエイジングテストであり、このテストでは基板の寿命がシミュレートされ、PCBAの信頼性がチェックされます。これらのテストは、高温で実施されるため、熱エイジングテストやバーンインテストと呼ばれることもあります。また、温度サイクリングの下で実施されることもあります。業界基準やその特定の製品を規制する安全規制に応じて、熱衝撃テスト、機械衝撃テスト、電気放電テストと並行して実施されることもあります。 PCBエイジングテストの目的 PCBエイジングテストの目的は、10万時間以上（少なくとも20年間）連続運用される可能性のあるPCBAの長期信頼性を評価するためのデータを収集することです。これらのテストはPCBA全体を評価するため、裸の回路基板、そのコンポーネント、はんだおよび機械部品、およびPCBAの構築に使用されるその他の材料の全体的な信頼性を示します。明らかに、PCBAを20年間連続してテストすることはできませんので、テストエンジニアはシミュレートされた寿命テストや他のテストを実施して長期安定性を評価します。性能要件や製造要件が時間とともに複雑化するにつれて、PCB製造業者や設計チームが使用する文書化プロセスも複雑化しています。適切な設計ソフトウェアを使用することで、設計チームはPCBレイアウトから直接、テストおよび製造データを迅速に生成できます。はんだ接合の信頼性、必要なPCB材料、適合コーティングの使用、さまざまなテスト方法などの重要な要件をプロジェクト文書内で指定し、製造業者と簡単に共有できます。プロジェクトデータでテスト要件を簡単に指定するテスト要件を迅速かつ簡単に指定する必要がある場合は、Altium Designerの設計および文書化ツールの完全なセットを使用してください。製造業者と組み立て業者が設計意図を理解できるように必要なツールを持ち、高品質を確保するためのテスト要件を指定できます。また、製造業者が組み立て中にコンポーネント、基板材料、およびはんだ要件の信頼性を評価するために使用するPCBの経年試験要件も指定できます。品質管理とテストは通常、ネットリストのデータと開回路および短絡が一致することを確認するための連続性テストで製造中に開始されます。 PCB製造プロセスについてもっと学ぶ。初期のボード立ち上げは、多数のテスト方法でプローブされ、評価されます。標準的なテストは、インサーキットテストで、PCBAがプローブされ、必要な電圧と電流がチェックされます。インサーキットテストについてもっと学ぶ。ボードが組み立てられたら、不良のコンポーネントやはんだ接合部を特定し、生産ラインから取り除くために、PCBエイジングテストを実行する時です。

電源フィルタートポロジと設計戦略

完全な電源フィルタ設計とシミュレーションガイド 1 min Blog 電源用のPCBは、高速ネットワーキング機器や複雑な組み込みシステムを設計するのと同じくらい難しい場合があります。これらの回路基板の設計では、特に高電圧や電源の出力に達する高電流を扱う場合に、さまざまな挙動や安全要件を考慮する必要があります。電源PCBに関わる安全基準に加えて、コンポーネントの選択は、過度のノイズ、リンギング、および発熱を伴わずに望ましい電力出力を提供できるようにするために重要です。適切なCADツールとコンポーネント調達機能を使用すれば、電源設計にコンポーネントを簡単に見つけて追加することができます。その後、基本的な業界標準（ESD、電流および熱管理、安全性など）に準拠していることを確認しながら、迅速にレイアウトを作成できます。電源PCB設計に関する重要なガイドラインと、どのようにして ALTIUM DESIGNER^® プロの電源設計者向けの業界最高の電子設計およびシミュレーションアプリケーション。フィルターは、単純な機能を持つ非常に重要な回路です：望ましい電気信号から一部の周波数成分を除去します。電源のノイズ除去および電力調整要素として、電源に使用されるフィルターは通常、負荷に直流を通過させるように設計されたローパスフィルターです。これらのフィルターは、電源の入力または出力ラインから共通モードノイズを除去するチョークでもあり得ます。これらが非常に重要であるため、電力エレクトロニクスの設計者は、電源用のフィルターを設計、評価、および構築するために、シミュレーションおよびレイアウトツールを必要とします。フィルター回路は、任意の電子システムのノイズを制御するために基本的ですが、単純なフィルター回路であっても機能性を評価する必要があります。フィルター設計に必要な電力システムエンジニアの基本的なツールには：フィルターコンポーネントを選択し、フィルターデザインを構築するための回路設計および回路図作成ユーティリティ電気機能を評価するための統合SPICEシミュレーションパッケージ PCBフットプリントを空の回路基板レイアウトにインポートするための統合された回路図キャプチャ機能主要なディストリビューターの部品と調達データを見つけるのに役立つコンポーネント調達機能 Altium Designerのこの完全なツールセットを使用すると、電源フィルターの設計がはるかに簡単になり、単一のアプリケーションで完了します。低ノイズで望ましい電力出力を持つ設計を確実にするために、電源フィルター設計のためのこれらのガイドラインに従ってください。電源フィルタートポロジーと設計戦略フィルター設計は、システムから除去する必要がある特定のノイズタイプを考慮して進められます。電源設計では、フィルター回路で除去する必要がある4つの一般的なノイズタイプを考慮する必要があります。これらのノイズ源とそれらを排除するために使用されるフィルタートポロジーは、以下の画像で要約されています：ノイズ源フィルター戦略入力電源ラインからの広帯域伝導EMI 入力におけるローパスフィルターとコモンモードチョーク出力ステージに到達し、負荷に伝達される伝導EMI

電源PCBのための重要な設計基準

パワーエレクトロニクスPCB：最高のECADソフトウェアで電源PCBの設計とシミュレーションを行う 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

電気技術者

PCB設計者

電気技術者

電気技術者電源用のPCBは、高速ネットワーキング機器や複雑な組み込みシステムを設計するのと同じくらい難しい場合があります。これらの回路基板の設計では、特に高電圧や電源の出力に達する高電流を扱う場合に、さまざまな動作や安全要件を考慮する必要があります。電源PCBに関わる安全基準に加えて、コンポーネントの選択は、過度のノイズ、リンギング、発熱を伴わずに所望の電力出力を提供できるようにするために重要です。適切なCADツールとコンポーネント調達機能を使用すれば、電源設計にコンポーネントを簡単に見つけて追加することができます。その後、基本的な業界標準（ESD、電流および熱管理、安全性など）に準拠していることを確認しながら、迅速にレイアウトを作成できます。電源PCB設計に関する重要なガイドラインと、 ALTIUM DESIGNER^® 業界最高のシミュレーションおよびレイアウトツールを備えた統合電源PCB設計パッケージについて、さらに読み進めてください。家電製品、産業システム、コンピュータ、精密測定機器など、多くのシステムは、統合された電源ユニットまたは外部電源ユニットから安定した電力を必要としています。電源ユニット用のPCBは、熱管理、EMIおよびノイズ、安全性など、多くの設計要件のバランスを取る必要があります。これらの要件をすべて満たすことは、特に適切な設計ソフトウェアがない場合、難しいことがあります。電源で使用されるさまざまな回路も非常に複雑であり、多くのコンポーネントや設計の検証にシミュレーションが必要です。電源PCB設計者は、重要な設計および安全要件を遵守しながら仕事を行うために、完全な設計ツールセットを必要とします。基本的な要件を満たす設計を確実にするために、安全で高効率な電源用PCBを構築するのに役立つ重要な設計ガイドラインをいくつかまとめました。適切な設計ガイドラインに従い、最高のPCBレイアウトソフトウェアを使用すれば、大規模に製造可能なメタルコアPCBを作成できます。これらのガイドラインに従って、メタルコアPCBが製造可能であり、基本的な業界標準に従っていることを確認してください。電源PCBのための重要な設計基準電源PCBに適用される業界標準は多岐にわたり、IPC標準からその他の業界特有の標準まであります。電源がESDや導体の過度な温度上昇を経験しないようにするための基本的なIPC標準には、次の2つがあります： IPC-2221：この一般的な設計資格標準は、クリープ距離とクリアランスの要件を指定することにより、電源設計に適用されます。これらの要件は、表面層の露出した導体間および内部層の導体間でのESDを防ぐことを目的としています。 IPC-2152：この標準は、導体の電流運搬能力に適用され、導体の温度上昇を制限することを意図しています。この制限は、表面層および内部層のポリゴン、銅の注ぎ込み、電源プレーン、および電源レールのサイズを決定するために使用されるべきです。信頼性を管理する他の重要なIPC標準には、IPC-6012やIPC-A-600があり、これらは電源設計をクラス2またはクラス3として分類する場合があります。UL/IEC標準も、さまざまな製品に安全要件を指定するために、複数の業界で重要です。完全なCADパッケージが標準に沿った設計を支援しますあなたの電源用のPCBレイアウトには、ポリゴン設計、信号層と平面層の定義、電源レールの作成など、さまざまなCADツールが必要になります。Altium Designerのようなアプリケーションで最高のCADツールを使用すると、熱負荷を散逸させ、温度を低く保つために設計にヒートシンクを配置することもできます。あなたの電源PCBは、電力変換および調整中にさまざまな電圧をサポートします。導体のクリアランスについてIPC-2221標準に従う設計ソフトウェアを使用してください。高電圧設計におけるIPC-2221標準に基づく設計についてもっと学びましょう。 PCBレイアウト内の導体が過度の温度上昇を経験しないように、IPC-2152標準に従ってください。 PCBレイアウトで導体のサイズを決定し、温度上昇を低く保つ方法についてもっと学びましょう。

SDRAM 対 DDR

PCB設計におけるSDRAMとDDR RAMの使用 1 min Blog SDRAMはDDRよりも遅い先行技術ですが、すべてのアプリケーションにDDRが必要というわけではありません。ここでは、設計においてSDRAMとDDRを比較する方法について説明します。

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PCB試験101：重要な方法と評価指標 1 min Thought Leadership PCB設計者

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製造技術者 PCB試験は、ファブリケーション、アセンブリおよび基板の立ち上げ時に行う必要があります。ここでは、試験および検査中に成功する計画を立てる方法を説明します。