Altium Designerでのフレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板のアセンブリ

多くの電子機器には複数のPCBが使用されています。リジッドフレキシブル基板は、複数のリジッド基板を1つのユニットにまとめるために使用されます。これによってPCBの適応性を向上させ、特殊なパッケージングに応じて基板をカスタマイズできます。他の一般的な機器の多くは小型化が進んでおり、使用されるPCBもそれに合わせて小さくなっています。今後の設計のために優れたPCB設計ソフトウェアをお探しなら、こうしたあらゆる設計要素が1つのパッケージに統合されたプラットフォームを選ぶことが懸命です。

Altium Designer

PCB設計を完全にカスタマイズできるソフトウェアパッケージ

多くの電子機器には複数のPCBが使用されています。リジッドフレキシブル基板は、複数のリジッド基板を1つのユニットにまとめるために使用されます。これによってPCBの適応性を向上させ、特殊なパッケージングに応じて基板をカスタマイズできます。他の一般的な機器の多くは小型化が進んでおり、使用されるPCBもそれに合わせて小さくなっています。今後の設計のために優れたPCB設計ソフトウェアをお探しなら、こうしたあらゆる設計要素が1つのパッケージに統合されたプラットフォームを選ぶことが懸命です。

私たちの周りにPCBがあふれる中、必要な機能性を機器に確保するための創造的な手法がなければ、設計の品質を向上させることはできません。これを実現するには、数え切れないほどの手法やデザインルールを熟知しておく必要があります。ウェアラブル、モノのインターネット、モバイル、特殊な形状の機器がますます普及する中、フレキシブル設計やリジッドフレキシブル設計の手法を理解しておくことは非常に有益です。

フレキシブル設計とリジッドフレキシブル設計の課題

フレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板の設計には、それぞれに異なる課題が伴います。リジッドフレキシブル基板では、複数の基板間の配線が広範囲に配置されたコンポーネントに広がるため、電源分配に影響が及ぶ可能性があります。ここでは、機器の用途やフォームファクターに応じて、フレキシブルの要素に可動部を含めるかどうか、屈曲部がどの程度必要かを検討しなければなりませんが、この選択に応じて設計手法が変わります。

リジッド、フレキシブル、リジッドフレキシブルからの選択

標準的なリジッド基板の設計は2D表示にしか対応しないものの、リジッドフレキシブル設計は3Dで表示できます。そのため、特殊なフォームファクターや興味深い新たな用途を念頭に置いた設計が可能です。医療用電子機器やIoT機器、ウェアラブルの設計では、フレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板のどちらを選ぶべきかについて理解しておく必要があります。

• 正しい選択をするためには、フレキシブル基板設計とリジッドフレキシブル基板設計のトレードオフについて検討しなければなりません。最新の高度なIoT機器やウェアラブルを手掛ける場合は、それぞれの基板を使用するタイミングを把握しておきましょう。
  フレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板のトレードオフの詳細については、こちらをご覧ください。
• リジッドフレキシブル基板とフレキシブル基板が登場してからしばらくの時間がたちますが、特にウェアラブル機器の分野などで今後の主流になるのはフレキシブル基板だと考えられています。
  フレキシブル基板の普及の詳細については、こちらをご覧ください。
• リジッドフレキシブル基板設計では、可動部への配置や永続的な折り曲げが必要かどうか、組み立て時の耐屈曲性のみで十分かどうかを判断する必要があります。
  フレキシブルリボンの構造的な整合性の詳細については、こちらをご覧ください。

Altium Designerの回路図とレイアウト

フレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板のレイヤースタックアップ

PCBはますます小さくて薄くなっており、もはや同じものは2つとありません。フレキシブル基板の材料にはフレキシブルポリイミドを使用し、内部のフレキシブル層のみでトレースを配線します。リジッドフレキシブル基板ではフレキシブルリボンを使って、リジッド基板の内層を接続しなければなりません。PCBの場合と同様に、フレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板の設計では、基板の材料、レイヤースタックアップ、ドリルペア、デザインルールを定義できるツールが必要になります。

ただし、そうしたツールによって表面下で対処された作業内容はすべて、ユーザーが把握できなくてはなりません。必要なのは、リジッドフレキシブル基板でのレイヤー間の接続と完全なレイヤースタックアップを定義できる設計ツールです。FR4の使用に限定されてしまうものは避け、基板のフットプリントからレイヤースタックまで、すべての要素をカスタマイできるものを選ばなければなりません。

PCB設計ソフトウェアでの最良のレイヤースタックアップ戦略

優れたPCB設計ソフトウェアパッケージには、リジッドフレキシブル基板の接続やレイヤーの構成をグラフィカルに表示するレイヤー構成マネージャーが用意されています。この機能では、レイヤーの厚さや種類、材料をすべて1つの直感的なインターフェースで指定できます。レイヤースタックが完成した後は、ソフトウェアを使って設計データをCAD用に変換し、コンポーネントのレイアウトを開始します。

• フレキシブル基板やリジッドフレキシブル基板に精通していなくても、適切なソフトウェアや手法を活用すれば設計を成功させることができます。
  フレキシブル基板とリジッドフレキシブル基板向けの設計手法の詳細については、こちらをご覧ください。
• リジッドフレキシブル設計は、フォームファクターが特殊な機器やウェアラブルでますます利用されるようになっています。これらの領域では、ボードシェープや基板間の接続をカスタマイズできる優れたPCB設計ソフトウェアが不可欠になっています。

  ウェアラブル技術向けのリジッドフレキシブル基板設計の詳細については、こちらをご覧ください。

• リジッドフレキシブル設計は基板外形で行ったほうがはるかに容易になります。最適な手法を身に付けると、設計のやり直しにかかる時間を削減できます。
  基板外形からのリジッドフレキシブル基板設計の詳細については、こちらをご覧ください。

Altium Designerのレイヤースタックアップ エディタ

完全なカスタマイズが可能なAltium Designerの機能

PCBのカスタマイズは、コンポーネントの配置や回路図の作成の領域にとどまりません。そこで必要になるのが、レイヤースタックアップ、複数の基板間の接続、新しいコンポーネントの定義のほか、用途に応じたデザインルールの指定が可能なツールです。統合プラットフォームと謳われているPCB設計ソフトウェアであっても、複数のモジュールを追加で購入しなければならないものは避けるべきでしょう。Altium Designerの統合設計環境では、必要な設計ツールをすべて使用できます。

フレキシブル設計とリジッドフレキシブル設計の出発点は優れたPCB設計ソフトウェア

1つの機器を設計するだけのために、プログラム間でデータをエクスポートする必要があったのはもう昔の話です。PCB設計ソフトウェアは、回路基板を完全にカスタマイズできるものでなくてはなりません。Altium Designerでは、CAD、レイヤースタックアップ、シミュレーションの充実したツールを1つの統合設計環境で利用できます。こうしたツールが1か所に集まっているため、特殊なフットプリントやカスタマイズされた接続があるフレキシブル基板やリジッドフレキシブル基板の設計にも対応できます。

• Altium Designerの統合設計モデルでは、1つのソフトウェア プラットフォーム内にすべての設計ツールが用意されています。そのため、機器、スタックアップ、コンポーネントを柔軟にカスタマイズできます。
  Altium Designerの統合プラットフォームの詳細については、こちらをご覧ください。
• フレキシブル基板やリジッドフレキシブル基板では、レイヤースタックアップのカスタマイズが必要です。Altium Designerではそれが簡単に実現します。
  Altium Designerのレイヤースタックアップ ツールの詳細については、こちらをご覧ください。
• Altium Designerでは、複数の基板の設計やリジッドフレキシブル設計が単純になります。複数の基板を接続するためのフレキシブルリボンについても、直感的なインターフェースで定義できます。
  Altium Designerのマルチボード設計の詳細については、こちらをご覧ください。

手掛けるのが単層の単純な基板であれ、複数の層で構成されるマルチボードPCBであれ、Altium Designerのように優れたPCB設計ソフトウェアには必要なツールがすべて揃っています。また、PCB設計業界で求められているシミュレーション ツールもすべて用意されています。