物理的および電気的なPCB設計の比較を容易にする

より小さく、より高機能な電子機器への需要の増加は、より複雑で密集したPCBの開発を大きく推進しています。電子設計自動化（EDA）ソフトウェアは定期的に更新されてPCBボード設計の複雑さに対応していますが、ボードデザイナーはソフトウェアによって行われたあらゆる設計変更を確認し、承認する必要があります。レビューサイクルを通じて物理的および電気的なPCB設計を比較するには、一つのPCB設計に複数のボードデザイナーが協力することで生じる可能性のある物理的および電気的な変更の両方を比較する必要があります。PCBレビュープロセス中にこの情報をボードデザイナーに効率的に提供するための取り組みはほとんど行われていません。この論文では、複数のPCB設計を統合する前にボードデザイナーが変更を特定する必要が生じる際の課題と、このプロセスを容易にするための利用可能なソリューションについての概要を提供します。

PCB設計協力の概要

エンタープライズおよび中小企業のボードデザイナーには、設計責任を委任する共通のニーズがあります。通常委任されるタスクには、PCBレイアウトからルーティング、回路図のキャプチャ、設計検証などが含まれます。複数のコラボレーターの作業を一つの矛盾のないプロジェクトに統合することは、独自の複雑な課題をもたらします。例えば、異なるドキュメントからのネットリストを統合する必要があり、それらが回路図上の配線やPCB設計ルール上の事前にルーティングされたトラックへのリンクを維持することです。ボードデザイナーは、バージョン管理されたリポジトリ、他のコラボレーター、またはサードパーティツールから取得したファイルを通常扱います。彼らは、2つの別々のファイル間に存在する可能性のある物理的および電気的な設計の違いを特定する必要があります。その後、これらの設計の違いを破棄するか、または統合するかの決定を下さなければなりません。

設計レビューの障壁

デザインの違いを特定することは別の問題を引き起こします：EDAソフトウェアは、ボードデザイナーにデータを見つけて提示し、どの変更を承認し、どの変更を却下するかを決定することになります。そのデータは、テキスト、表、画像、またはそれらのすべての組み合わせの形で提示されることがあります。そのデータを整理してボードデザイナーに提示することは、生産性を妨げない方法で行われたとしても、ほとんどのEDAソフトウェアパッケージにとって一般的には課題です。一部のEDAソフトウェアは、複数のウィンドウパネルを使用してデザインレビューインターフェースを実装しようとします。他のものは、2つ以上のパネル間を行き来する必要があるサードパーティのソフトウェアを使用します。後者の方法は、比較プロセス中にデザインの変更を簡単に混同する可能性があるため、非常にエラーが発生しやすい傾向があります。一般的な間違いは、表1に示されています。

表1：デザイン比較プロセス中に見落とされがちな一般的なエラー

大規模なプロジェクトでは、数千にも及ぶ異なる設計変更があり、厳しい締め切りと組み合わされるため、ユーザーの不確実性に対してはまったく余裕がありません。特定の変更を承認する際には、ボードデザイナーはその変更が全体の設計スキームに実際に合致しているかどうかを最初に判断しなければなりません。これは、リスト上の各個別の設計変更に対して彼らの不確実性を克服しなければならないことを意味します。これは、EDAソフトウェアの評価に費やされる時間の大幅な無駄であり、ボード変更のレビューではなく。

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Altium DesignerにおけるPCBデザイン比較

Altium Designerは、シンプルでありながら強力な一連の組み込み比較ツールを実装しています。比較インターフェースのプレビューは下記の図1に示されています（アドバンスドモードで表示）。Altium Designerには2つの異なる比較ツールがあります。PCB設計ソフトウェアとスキーマティック（例えば、ネットラベルやネット名）の異なるバージョン間に存在する論理的な違いを検出するために使用されるShow Differencesコマンド（プロジェクト -> Show Differences経由で利用可能）があります。Show Physical Differencesコマンド（プロジェクト -> Show Physical Differences）は、スキーマティック、PCBエディタ、さらにはASCIIテキストドキュメントの複数のバージョン間の物理的な違いを比較するために使用されます。

図1: Altium Designerのドキュメント比較ウィザードのプレビュー。ユーザーインターフェースは、ShowDifferences機能とShow Physical Differences機能の両方で同一です。

両方のツールには、ドキュメントを並べて開く機能があり、図2に示すように、検出された違いのリストをインタラクティブにナビゲートすることができます。インタラクティブなナビゲーション機能には、マスキングと自動カスタマイズ可能なズームおよびパンニングが含まれ、さまざまな違いの場所を表示します。

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図2: 2つの回路図ドキュメント間で見つかった物理的な違いのグラフィカルナビゲーション

結論

設計比較は、比較的簡単なプロセスであり、ボードデザイナーは多くのプロジェクト、場合によってはすべてのプロジェクトで遭遇します。このプロセスには数分から数ヶ月かかることがあり、デザイナーが使用する方法によって異なります。一部のボードデザイナーは、回路図、PCBレイアウトドキュメントやネットリストを印刷して、リビジョン間で見つかった違いを手動で強調表示することを好みます。この方法は機能しますが、時間がかかり、人為的なエラーが発生しやすいです。EDAソフトウェアの機能を活用して、ユーザーの作業スループットを向上させる方がはるかに生産的です。

ボード設計者は、EDAソフトウェアのパンおよびズーム機能を利用して、回路図やプリント基板上の関心領域に数秒で焦点を合わせることができます。これにより、異なるバージョンの同じドキュメント間で変更を探そうとして印刷されたページをめくることに費やされる貴重な時間を節約できます。

役立つリンク

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