新規ユーザー向けライブラリ方法論の定義ガイド

PCBライブラリの方法論を選択する際に、全てのユーザーに適用できる万能の解決策はありません。一部の小規模ビジネスユーザーは最低限の要件のみを必要とするかもしれませんが、エンタープライズユーザーはサプライチェーンへのリンクを含む、非常に特定の読み取り専用表現を必要とする場合があります。

その間にいる多くの異なるタイプのユーザーは、全く異なる要件を持っているかもしれません。その結果、この広範な要件を満たすために、いくつかの異なるライブラリタイプと方法論が存在します。この新しいユーザーガイドでライブラリ方法論を定義することを学ぶと、さまざまなライブラリタイプと方法論を理解し、ライブラリ方法論を選択して定義する際に、情報に基づいた決定を下すことができます。

ライブラリ方法論の定義への導入

統合ライブラリ、データベースライブラリ、コンポーネントライブラリに加えて、いくぶん馴染みのあるスキーマティックライブラリやPCBライブラリなど、多くの新しいライブラリ用語に出会うかもしれません。しかし、それぞれの目的は何でしょうか？どのライブラリ方法論があなたにとって最適でしょうか？Altium Vaultベースのコンポーネント管理を考慮すると、既存のコンポーネントへの投資はどうなるのでしょうか？File > New > Libraryから始めて、イーグル管理ライブラリをどのように進めるかを決定することは、答えよりも多くの質問につながるプロセスに突然なり得ます。

図1. 新しいライブラリの設定

まず理解することが重要なのは、異なるユーザー要件を満たすためにいくつかの異なるライブラリ方法論が存在するということです。さまざまなライブラリ方法論と各ライブラリタイプの説明を簡単に概観するだけで、ライブラリに関するトピックはナビゲートしやすく理解しやすくなります。そこから、あなたやあなたの組織に最適なライブラリ方法論を決定できます。

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必須ライブラリ

まず、全体的なライブラリ方法論に関係なく必要なライブラリタイプについて説明します。特定のライブラリ管理スキームに関係なく、PCBを作成するために最低限必要な2つの主要なライブラリタイプは、回路図ライブラリ（*.SchLib）とプリント基板ライブラリ（*.PcbLib）です。

回路図ライブラリには、一つ以上の回路図コンポーネントが含まれており、これらは回路図シンボルによってグラフィカルかつ電気的に表されます。特定のパラメトリック情報（部品番号やコンポーネント値など）は通常、各コンポーネントに追加され、部品表（BOM）の生成時にアクセスできます。一つ以上のPCBフットプリント、オプションのSPICEシミュレーション（*.MDLまたは*.CKTファイル）および信号整合性（SI）（*.IBIS）モデルが、回路図コンポーネントにリンクされています。

プリント基板ライブラリには、1つ以上のPCBレイアウトフットプリントが含まれており、これはコンポーネントの物理的なパッド配置やその他の機械的属性を表します。オプションで、コンポーネントの物理的形状を3Dモードで表すために、STEP形式（*.STEPファイル）のソリッドモデル3D情報をフットプリントに追加することができます。

図2. 必須ライブラリ - 回路図とPCB

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最も基本的な方法論として、これらの必須の回路図シンボルとPCBライブラリは、コンポーネントを管理するために使用できます。このような方法論では、回路図コンポーネントがデバイスのすべての可能なビュー（グラフィカルシンボル、電気接続、ソリッドモデル、SPICE混合信号シミュレーション、およびSIモデル）のコンテナを表します。これは大きな単純さと究極の柔軟性を提供しますが、この方法論は厳格な企業レベルの要件を本当にサポートしていません。多くの別々のファイルを管理することは困難であり、ライブラリ関連の設計エラーの可能性を高めます。

統合ライブラリ

次のレベルの方法論は、統合ライブラリ（*.IntLib）として知られるものを取り入れています。統合ライブラリの概念は非常にシンプルです：必須ライブラリレベルで使用される正確な同じ情報が組み合わされて、多くのコンポーネントの回路図ライブラリ全体を表す単一の読み取り専用ファイルを形成します。

図3. 統合ライブラリ

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統合ライブラリの利点は多岐にわたります。まず第一に、コンポーネントのシンボル、フットプリント、シミュレーション、SIモデルへのリンクは永続的であるため、基本的なライブラリファイルを個別に扱う場合と比較して、ライブラリ関連の設計エラーが最小限に抑えられます。第二に、統合ライブラリは読み取り専用なので、ライブラリのパラメーターやその他の属性が誤ってやすく変更されることがありません。統合ライブラリは直接修正することはできませんが、修正をサポートするために再生成されます。統合ライブラリ方法論の最も価値ある利点の一つは、ライブラリ全体を表す単一のファイルが配布や管理が容易であることです。

データベースライブラリ

企業データベースに格納されたパラメトリック情報へのアクセスがコンポーネント管理に不可欠である場合、データベースライブラリ（*.DBLib）が検討されるべきです。データベースライブラリでは、コンポーネントがデータベースの行と列のセットとして管理されます。データベーステーブルの各行は、通常はメーカー部品番号または社内部品番号であるキー検索識別子で始まります。残りの列情報は、コンポーネントのシンボル、フットプリント、シミュレーションモデル、SIモデル、および追加のパラメトリック属性の数を定義します。

図4. データベースライブラリ

データベースライブラリの主な利点は、組織内の共通の部品情報セットからコンポーネントのパラメトリックデータにアクセスできることです。これにより、購買部門や会計部門が使用する情報を正確に反映したBOMを作成できます。各ユニークなコンポーネントIDは、一つ以上のサプライヤーからの単一の発注可能アイテムです。正しい回路図記号を持っているが、間違ったコンポーネントパッケージを持っているという間違いが避けられます。データベースライブラリは、必要なシンボルとフットプリントをそれぞれ基本的な回路図（*.SchLib）およびPCB（*.PcbLib）ライブラリからアクセスすることに注意する価値があります。

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データベースライブラリは、個々のシンボルとフットプリントをバージョン管理の下で管理できるSVNデータベースライブラリ（*.SVNDBLib）にさらに進めることができます。これにより、個々のシンボルやフットプリントの変更をユニークにリビジョンできます。

コンポーネントライブラリ

ライブラリコンポーネント管理の最高レベルでは、コンポーネントライブラリ（*.CmpLib）が使用され、与えられたコンポーネントのすべての側面（回路図キャプチャ、2D/3D PCBレイアウト、シミュレーション、信号整合性）を中央でアクセス可能なVault内の個別のリビジョンアイテムとして関連付けます。

図5. コンポーネントをVaultにリリースするために使用されるコンポーネントライブラリ

このモデリングパラダイムの下では、設計コンポーネントは製造者または供給者のデータとは別のものです。そのような情報はコンポーネントの一部として定義されていませんが、代わりに設計コンポーネントを一つ以上の製造部品にマッピングするために使用される別のVaultアイテム（パートチョイスリストアイテム）として定義されます。これは、価格や各供給者からの利用可能な数量など、リアルタイムのサプライチェーン情報を提供する、一つ以上の供給者部品にマッピングすることができます。

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サプライチェーンへのリアルタイムリンクに加えて、vaultは承認されたまたは承認されたコンポーネント、アイテムの更新と改訂、およびコンポーネントのライフサイクルステータスに対する厳格な制御を可能にします。

レガシーライブラリ

一部のライブラリフォーマットはもはや使用されていないか、めったに使用されません。例えば、3D (*.Pcb3D) ライブラリ内に含まれる3Dモデルは、かつてはコンポーネントの固体形状を表すためにシンボルにリンクされていました。現在の3D実装の導入以来、PCBフットプリント内にSTEPモデルが埋め込まれているため、3D (*.Pcb3D) ライブラリはもはや使用されていません。しかし、このライブラリフォーマットは今日でもレガシー目的でサポートされています。

Eagleは、FPGAプロジェクトの文脈内での合成とシミュレーションのために、ハードウェア記述言語（HDL）サポートのライブラリを管理します。Verilogライブラリ（*.VERLIB）とVHDL（*.VHDLib）のサポートはまだ存在しますが、もはやほとんど使用されていません。

結論

新しいユーザーとして、多数のライブラリタイプと用語は最初は完全に理解するには難しいトピックと感じるかもしれません。主要なライブラリ方法論を目的別に分類することで、各々の価値と具体的な実装の詳細に焦点を当てることがずっと簡単になります。この新しいユーザー向けのライブラリ方法論を定義するガイドを理解することで、あなたやあなたの組織のニーズに最適なライブラリ方法論を選択するための情報に基づいた決定を下すことができるようになります。