PCB設計のための回路CADソフトウェア

Zachariah Peterson
|  投稿日 2020/11/9, 月曜日
PCB設計のための回路CADソフトウェア

回路CADツールは、PCB設計の基礎です。これらのツールは、新製品の回路図と回路基板レイアウトを作成する能力を提供しますが、すべてのCAD機能が同じように作られているわけではありません。今日の設計者は、機械設計、シミュレーション、製造準備を含む、PCB設計に対する包括的なアプローチを取る必要があります。CADツールがより高度な設計機能や他の設計ツールと統合されているとき、生産性は高まり、高度なアプリケーションのPCBを迅速に設計できます。

完全な設計プロジェクトの複雑な課題に対処するには、PCB設計のための完全な回路CADシステムが必要です。Altium Designerは、これらの利点とさらに多くの利点を1つのプログラムで提供します。人気のある機械設計アプリケーションでのMCADコラボレーション用のツールを含む、次のPCBを設計するために必要なすべてが1つのプログラムにあります。

ALTIUM DESIGNER

プロフェッショナル使用に最も強力で、最新で、使いやすいPCB設計ツール。

彼らが言う通り、ハードウェアは大変な作業です。新しいソフトウェアと比較して、新しいハードウェアを作るには、概念実証の構築、プロトタイピング、テスト、再テスト、再設計のいくつかの反復が必要です。更に、新製品のマーケティングの他の側面についても言及することなくはいられません。

新しい電子デバイスの素晴らしいアイデアがある場合、それを回路図から回路図に変える必要があります。その後、回路図をレイアウトに変え、さらにレイアウトを実際のPCBに変える必要があります。今日の複雑な設計の課題は、プロフェッショナル品質のコンピュータ支援設計ソフトウェアツールを要求します。過去には、設計者がより低品質のツールに落ち着くか、仕事を成し遂げるために異なるシステムのツールを組み合わせるかの間で選択を強いられることがしばしばありました。

デザインと生産計画ツールが単一のアプリケーションに統合されている場合、サードパーティのアプリケーションをデザインワークフローに取り込むことを心配する必要はありません。Altium Designerは、最大の設計課題に必要なリソースを提供するPCB設計システムを備えた完全なCADソフトウェアです。初期の回路図キャプチャから最終的な製造出力データまで、プリント基板設計に必要なすべてのツールがAltium Designerに用意されています。

PCB設計における回路CADツールの役割

PCB設計ソフトウェアのCAD回路設計ツールは、単に基板のアウトライン上にコンポーネントを配置するだけではありません。よりシンプルな回路CADソフトウェアではこれらの機能を提供しますが、それ以上のことはほとんどありません。PCB CADツールは、2Dボード設計のコンポーネントレイアウトに限定されるべきではありません。リジッドフレックス設計のようなより高度なボード構成を扱うには、複数のボードを単一のデバイスにリンクするCADツールが必要です。最高のCADツールは、ボードの複数の層間のリンクを作成し、ビアを通じておよび内層内でのルーティングを可能にします。現代のCAD回路設計ツールは、デバイスの全体像を提供し、設計を全体的にアプローチすることを可能にします。

PCB設計に最適なCADソフトウェアは、包括的な設計ルールセットとインターフェースします。これらの設計ルールは、ルーティング機能、シミュレーションツール、および製造業者向け成果物を生成するための機能の動作を管理します。回路CADソフトウェア内のルール駆動型設計エンジンは、ルール違反を作成したときに自動的に表示し、製造に出す前に問題を修正できるようにします。素晴らしいCADモジュールは、アプリケーションに関係なく、次のPCBを設計するための基盤を形成します。

基本的なPCB設計と回路レイアウトツールが必要です

あなたの回路図は、デバイスの基本構造を定義し、コンポーネントと電源/グラウンド線がどのように一貫した構造で接続されているかについての詳細な情報を提供します。新しいPCBは、強力な回路図エディターでその生涯をスタートし、CAD回路ツールを使用して実際のデバイス内でコンポーネントを配置し、接続します。最高の回路図エディターには、回路の機能を評価するためのSPICEベースのシミュレーターが含まれています。

回路図を完成させたら、初期のPCBレイアウトにコンポーネントを配置するためにスキーマティックキャプチャユーティリティを使用する必要があります。その後、CADツールを使用して、コンポーネントを配置し、完全な回路基板にまとめて配線します。PCB上のコンポーネントの完全なレイアウトは、シミュレーションと分析機能に直接フィードされるべきであり、それによって、回路CAD PCBデザインから直接情報を取得できます。正確なPCBレイアウトは、製造業者が最初の生産ランでボードを適切に製造できるようにし、製造遅延や再設計を防ぎます。

Screen capture of Altium Designer schematic capture tool

Altium Designerの強力な階層的スキーマティックエディタ

高度なCADソフトウェアの設計ツール

ほとんどのフリーウェアやオンラインの回路CADプラットフォームには、回路図の編集、キャプチャ、レイアウト機能が含まれていますが、より高度な機能は含まれていません。回路基板の挙動を理解し、大規模製造に備えたい場合は、他のプログラムをワークフローに追加する必要があります。ポストレイアウトシミュレーション機能は、クロストークやリンギングなどの信号整合性問題を予測するために重要であり、一連の高度なシミュレーション機能は、これらの重要な効果をレイアウトから直接計算します。

これらの重要なシミュレーションおよび分析機能に加えて、製造準備にはPCBレイアウトファイルから直接重要なドキュメントを生成することが必要です。製造業者は、基板を生産に移すために、ガーバーファイル、組立図、部品表などが必要になります。これらの重要な回路CADおよび製造機能に加えて、新製品のエンクロージャ設計のためにMCADツールのセットも必要です。

PCB設計ソフトウェアにMCAD機能が必要な理由

高度な製品で複雑な機械要件が必要な場合、ECADツールだけでは不十分です。PCB設計プロセスにMCAD機能を取り入れることで、設計のあらゆる側面を完全な3Dビューで確認できます。製品が組み立てラインから出る前に、どのように見えるかを確認できます。エンクロージャの寸法、クリアランス、ボード上のコンポーネントの全体的な配置を検証できます。トレースレイアウトやルーティングの3Dビューさえも得ることができます。

独自のコンポーネントや非標準のコンポーネントを使用する場合は、機械設計プロセスの一部としてフットプリントとSTEPモデルを含める必要があります。適切なPCB設計パッケージを使用すると、設計プロセスの一部としてコンポーネントにSTEPモデルをリンクできます。リジッドフレックスボードやマルチボードシステムに取り組んでいる場合、MCADソフトウェアを使用すると、設計の推測がなくなり、ボードがパッケージ要件を満たすことを確実にします。

Screenshot of multiple CAD circuit tools in Altium Designer

Altium Designerでは、複数の回路CADツールを見つけることができます。

1つのCADソフトウェアダウンロードで統一された設計環境

PCB設計ソフトウェアが設計者やエンジニアにより多くの機能を提供するにつれて、CAD PCB設計ツールはシミュレーション、可視化、製造デリバラブル生成ツールから切り離されている状態ではもはや存在できません。新しいPCB設計パラダイムは、設計ツールを単一の環境で統一し、生産性を高く保ち、設計データをシームレスに管理できるようにします。この環境の回路CADツールは、必要な高度な機能すべてとインターフェースするように作成されています。統一された設計ソフトウェアを使用すると、分離された設計モジュールの代わりに作業することで、PCBが設計の目標を達成することを確実にします。

一緒に動作するように作られた設計ツール

デザイン機能が単一の環境に統合されると、CAD PCBデザインツールは、より高度なデザイン機能とのインターフェースを構築するようになり、どんなデザインアプリケーションにも適応できるようになります。すべての機能を単一のソフトウェアプログラムに保持することで、デザインプロセス全体を効率的に進めることができます。CAD PCBデザインツールからのデータは、シミュレーションおよび分析機能に直接フィードされ、デバイスの機能性を検証し、生産を開始する前に問題を診断するのに役立ちます。

統合されたMCAD/ECADデザイン機能は、レイアウトと生産計画プロセスを加速する強力なPCBデザインツールとインターフェースします。コラボレーションおよびデータ管理ツールは、デザインの品質とワークフローを向上させます。Altium Designerには、複数のプログラムでの時代遅れのワークフローを使用せずに、最も複雑なPCBを作成するために必要な最高のデザイン機能が含まれています。

Screenshot of multiple CAD circuit tools in Altium Designer

Altium Designerのネイティブ3D設計ユーティリティは、単一のプラットフォームでECADとMCADの機能にアクセスできるようにします。

エンジニアとして、PCB設計のすべての側面を完全にコントロールできるCADソフトウェアが必要です。Altium Designerは、電気設計と機械設計の領域を統合する完全なCADソフトウェアシステムです。他の設計プラットフォームでは、一か所で必要なすべてのECADおよびMCAD設計ツールを含むものはありません。

Altium 365上のAltium Designerは、これまでソフトウェア開発の世界に限定されていた前例のないレベルの統合を電子業界に提供し、設計者が自宅で作業し、かつてない効率のレベルに達することを可能にします。

Altium 365上のAltium Designerで可能なことの表面をかすめただけです。より詳細な機能説明を確認するには、製品ページをチェックするか、オンデマンドウェビナーのいずれかをご覧ください。

筆者について

筆者について

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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