マルチボード設計ツールがあなたの電子プロジェクトを変革する方法

Lawrence Romine
|  投稿日 2024/05/22, 水曜日  |  更新日 2024/07/1, 月曜日
マルチボード設計ツールがあなたの電子プロジェクトを変革する方法

単独で成り立つ単一の回路基板を設計することと、回路基板のシステムを設計することは、非常に異なるプロセスです。多くの商業製品は、単一の回路基板だけで動作するわけではなく、複雑な方法で互いに接続する複数の回路基板を使用します。これらの接続は、カスタムハーネス、フレックスプリント回路(FPC)ケーブル、基板間コネクタ、ポゴピン接続、またはエッジ接続で行うことができます。

レビュープロセスに追加の負担をかけずに、これを可能にするものは何でしょうか? 複数の基板アセンブリを、PCB設計プロセスの一部として、論理的にも物理的にも、前段階で作成を効率化する設計ツールが必要です。これは、接続エラーの簡易チェックと、複数基板システム内でのカスタムインターコネクトデザインの統合を意味します。

複数基板設計ツールができること

複数基板設計ツールは、個別のPCBで作業しているときに非常に困難になり得るいくつかの重要な設計タスクを可能にします。複数基板ツールは、複数のPCBを単一のプロジェクトに集約することで、PCB設計の機械的および電気的側面を統合することに焦点を当てています。これは、PCBのグループを機械的にチェックし、電気的に接続し、単一のグループとして生産の準備をすることを意味します。

複数基板設計ツールがない場合: 各PCBは個別に設計され、各設計が完了して個別にレビューされた後にのみ、完全なアセンブリに戻されます。これには通常、各PCBのSTEPモデルの使用が関与し、PCBがMCADアプリケーションにグループ化されます。巧みな設計者は、設計プロセスの早い段階で重要な配置を行い、これを中間ステップとしてモデル化することを知っていますが、この部分を見落とし、電気設計が完了した後に機械的な問題を特定することは容易です。

複数基板設計ツールがある場合: 複数基板アセンブリ内のPCB間の論理的なネット接続を電気的に定義し、物理的にチェックすることができます。これは、アセンブリが機械的に定義されているときに、基板間の接続が正しく検証されることを意味します。さらに、オブジェクト間、およびマルチポートアセンブリとの間にメイトを定義することで、それらを単一のオブジェクトとして扱い、同期して移動することができます。これは、エンクロージャーオブジェクトで作業する場合や、ケーブルアセンブリ、ハーネス、またはFPCリボンをインポートする場合に不可欠です。

複数基板設計のワークフロー

複数のPCBを備えた製品はチームワークを必要とし、これは単一のPCBを使用して製品を開発する場合にしばしば実施されるワークフローとは少し異なります。チーム努力であるため、一人のPCB設計者が複数の分野を横断して作業することになり、また、複数基板アセンブリの他のPCBを設計している他の設計者と並行して作業します。ある時点で、全員が再び集まり、機械的および電気的にシステムが機能することを確認した後、製造と組み立ての計画を立てます。

チームメンバーを正しい方向に導き、設計ミスを防ぐためには、マルチボードアセンブリに特化した設計文書セットが必要です。この文書の一部は、PCBの配置に関連する機械的な内容であり、一部はアセンブリ内の各PCB間に必要な接続に関連する電気的な内容です。

チームごとに異なる文書要件があるかもしれませんが、マルチボードアセンブリの設計文書パッケージに以下の表にある項目を含めることが良いアイデアです。

ピン配置図

  • 論理的な接続を示す
  • ピン番号を示す
  • 接続を示すための機械モデルまたはフットプリントを示す

組立BOM

  • マルチボードアセンブリに表示される全てのPCBA部品番号の詳細
  • マルチボードアセンブリに表示される全てのケーブル/ハーネス部品番号の詳細
  • ピン配置図と一致するように、全てのボード間コネクタの詳細

チェックリスト化する

  • チェックリストを上記の部品で作成する
  • 各PCB部品番号を段階的にチェックオフする:
    • 初期設計完了
    • PCBレイアウト完了
    • 全設計レビュー
    • 部品/PCB発注
    • 部品/PCB受領

機械図面

  • 3Dアセンブリを示す機械モデル
  • ケーブルについては、ケーブルパスの詳細
  • 可能であれば、エンクロージャ内の配置を示す

このレベルの文書化により、チームは設計レビューの不必要な繰り返しを排除し、設計内の各コンポーネントを追跡するツールとして機能します。これはマルチボードPCBプロジェクトに必要な文書の一部に過ぎません。マルチボードアセンブリの製造を開始すると、進捗を追跡し、製品仕様の単一情報源を維持するために追加の文書が必要です

ECAD/MCADコラボレーションに参加する

マルチボード設計は機械的制約に大きく依存しているため、マルチボード製品に取り組むチームは、フロントエンドの組み立て設計とPCBが完成した際のバックチェックのために、迅速に機械設計技術者にアクセスする必要があります。これには、クラウドを通じて、またはオンプレミスネットワークを介して、MCADソフトウェアへの直接統合が必要です。Altium Designerは、そのマルチボードシステム設計ツールと人気のあるMCADアプリケーションとの間に、まさにそのようなリンクを提供します。電気と機械の世界を直接結びつけるこのリンクは、マルチボードアセンブリを迅速かつ正確に構築し、製造の準備を整えるために不可欠です。

信頼性の高い電力エレクトロニクスを構築する必要がある場合でも、高度なデジタルシステムを使用する場合でも、Altium Designer®の完全なPCB設計機能セットと世界クラスのCADツールを使用してください。今日のクロスディシプリナリーな環境でのコラボレーションを実装するために、革新的な企業は Altium 365™プラットフォームを使用して、設計データを簡単に共有し、プロジェクトを製造に移行しています。

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筆者について

筆者について

EDA業界の思想的リーダーであり、Altiumの専門家であるLawrenceは、統一されたソリューションは素晴らしいというだけでなく、必要不可欠なものであると確信しています。

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