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エンジニアのためのPCB設計ガイド：パート2 — 計画立案
エンジニア向けPCB設計ガイド パート2 - 計画
エンジニア向けPCB設計ガイドシリーズは、初心者/学生や電子工学の専門家を対象としたガイドとして機能します。エンジニアのビジョンからPCBを生産するまでの方法、段階、および実践の説明を提示します。概念から完全に組み立てられたPCBの納品に至るまで、この文書は基本的な設計段階を通じてあなたを導き、組織のニーズに合わせて調整できる実証済みの業界実践を提供します。さらに、これらのトピックをより深く探求するための有用なリンクが提供されています。
イントロダクション
1枚または複数のPCBの開発を計画することは、大変な作業になることがあります。プロジェクトの開発に使用される他のソフトウェアツールがたくさんあります。チーム内の人的リソースの進捗を追跡するために使用できるツールから、プロジェクトを実現するために内部および外部リソースが使用するソフトウェアツールまで。このエンジニア向けPCB設計ガイド パート2 - 計画は、電子製品の中心を生み出すために必要な文書をまとめるために使用されるツールよりも重要なプリント基板について理解するのに役立ちます。
ツール — 中央集権的なツールを使用する
プロジェクトを完了させ、設計目標を達成するためには、多くのツールが利用可能です。複数のツールセットを使用する際の難しさは、プロジェクトに取り組む全員の間での連携を実現するためにこれらのツールを互いに通信させることにあります。Altium Designer®は、コンセプトの開発からシミュレーション、信号整合性分析まで、一体型の環境を提供します。ボードのスタックアップアーキテクチャを知的に計画し、電力分配ネットワーク（PDN）の電力整合性問題を分析・モデル化する能力を提供します。サプライヤーからのリアルタイムデータを使用することで、部品表の生成が効率化されます。Altium Designerは、シンプルから複雑なマルチボードプロジェクトを生成する強力なツールスイートを組み合わせています。
信号整合性
Altium Designerを使用すると、スキーマティックまたはPCBエディターからPCBの信号整合性（SI）パフォーマンスを分析し、事前定義されたテストに対するネットスクリーニング結果を評価し、選択されたネット上での反射とクロストーク分析を実行し、波形を表示および操作することができます。
Altium Designerには、プレレイアウトとポストレイアウトのSI分析機能が含まれています。Signal Integrity Analyzerは、高度な伝送線計算とI/Oバッファマクロモデル情報をシミュレーションの入力として使用します。高速反射およびクロストークシミュレータモデルに基づき、Signal Integrity Analyzerは業界で実証されたアルゴリズムを使用して正確なシミュレーションを生成します。
最終的なボードレイアウトとルーティングに先立ち、ソース回路図から予備的なインピーダンスと反射シミュレーションを実行できます。これにより、ネットインピーダンスの不一致など、潜在的な信号整合性の問題に対処できるようになり、ボードレイアウトを確定する前に問題を解決できます。
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最終ボード（または部分的にルーティングされたボード）に対して、インピーダンス、信号反射、およびクロストーク分析を実行して、設計の実際のパフォーマンスをチェックできます。信号整合性のスクリーニングは、Altium Designerの設計ルールシステムに組み込まれており、通常のボード設計ルールチェック（DRC）プロセスの一部として信号整合性違反をチェックできます。信号整合性の問題が見つかった場合、Altium Designerはさまざまな終端オプションの効果を示し、設計を変更する前に最適な解決策を見つけることができます。
Altium Designerを使用した信号整合性についての詳細はこちらで学ぶことができます：http://techdocs.altium.com/display/ASIAE/Performing+Signal+Integrity+Analyses
プリント回路基板アーキテクチャ
Altium Designerを使用すると、基板製造業者が必要とするドキュメントを迅速かつ正確に作成できる強力なツールセットを手に入れることができます。すべては、PCBの特性を定義することから始まります。
ボード計画
Altium Designerは、3つの設計モードを備えた最新のボード計画技術を提供します。ボード計画モードから始めて、二次元設計環境ではボード領域と曲げ線を定義できます。2番目の2Dレイアウトモードは、カスタマイズ可能なレイヤーモードを備えた従来の二次元設計環境を強化します。3番目の環境は、PCBの鮮やかでリアルなビューを提供する三次元ワークスペースを提供します。
ボード計画に関連するさらなる資料はこちらです：
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- ボード計画モード
- PLPCB~SetPCBViewModeEditOutline((Board+Planning+Mode))_AD
- ボード領域と曲げ線の定義
- ボード形状
- 2Dまたは3Dレイアウトモードでの設定と作業
- PCB 3D投影モード
レイヤースタックマネージャ
レイヤースタックマネージャーは、PCBの物理的および電気的特性を開発しモデル化するのに役立ちます。シンプルな両面PCB、複雑な多層基板、フレックス回路、フレックスリジッドフレックス設計に至るまで対応しています。また、異なる材料のバリエーションと組み合わせを許可し、ドリルペア層を定義し、ビアの埋め込みや盲孔を指定することができます。材料特性を入力し、インピーダンス式をカスタマイズすることで、Altium Designerによって生成される様々なドキュメントメディアを通じて、PCBの明確な定義を伝達することができます。
レイヤースタックマネージャーの詳細については、こちら:
電力分配ネットワーク（PDN）
PDNアナライザーは、DC電力整合性（PI-DC）シミュレーションツールであり、基板設計の電気的および物理的特性に基づいてDC性能を分析します。電力分配ネットワーク（PDN）のDC分析、またはそのDC電力整合性（PI-DC）の結果は、電圧源から負荷へ、そして戻り経路への適切な銅が提供されていることを保証します。その結果、設計のDC電力レイアウトの整合性を維持する効率的な設計が実現します。
これらのソースからPDNアナライザーについてもっと学びましょう:
部品表（BOM）分析
電子プロジェクトは、最もシンプルなボードからグローバル企業をまたがる大規模プロジェクトに至るまで様々です。Altiumは、組織の特定のニーズに合わせて調整できるいくつかのオプションを提供し、プロジェクトの適切な計画に必要な情報を提供するために他のツールとシームレスに連携します。
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Easily design schematics of any complexity.
ActiveBOM
ボード設計のリアルタイムなコスト見積もりと追跡を容易にするAltium Designerは、設計に使用されるアイテムのコストと可用性を効果的かつ効率的に管理するのを支援するシステムを提供します。このシステムは単にActiveBOMとして知られています。
ActiveBOMは、設計の初期段階からライブプレゼンテーションを提供し、早期かつ継続的なコスト見積もりを可能にします。個々のアイテムレベルで目標価格を定義できます。その後、実際のコストがこれらの見積もりとどのように比較されるかを追跡し、コストの急増が近い将来にある場合にはタイムリーに警告することができます。さらに、選択した部品の供給にリスクがある場合には通知を含め、アイテムの可用性を迅速に評価できます。
Altium Designerの無料トライアルをダウンロードして、チュートリアルを通じてさまざまな部品表（BOM）分析ツールの機能を探索してください。さらに、ActiveBOMに関するより多くの参考情報はこちらです：
ALTIUM VAULT
Altium Vaultは、電子設計プロセスのすべての側面をつなげることで、設計目標を達成するのに役立ちます。設計プロジェクトに関わる全員が、設計データの完全性を危険にさらすことなく、また、革新的で生産的であり続ける能力を妨げられることなく作業できます。
Vaultでコンポーネントを管理することにより、設計プロセスに関わる全員が、常に最適な決定が下されるように必要な関連コンポーネントデータへの制御されたアクセスを持ちます。Vaultは、リアルタイムのサプライチェーンデータ、コンポーネントの承認、およびライフサイクルステータス情報をチーム全体に提供します。設計者、マネージャー、調達担当者、製造パートナー、および設計プロセスに関わるその他の人々は、エラーを最小限に抑え、効率を向上させ、コストを削減し、製品をより速く市場に投入することができます。
SPICE: Certainty for All Decisions
Design, validate, and verify the most advanced schematics.
Altium Vaultについてもっと知る：
CIIVA
エラーのないBOMを作成するには、最も信頼できるサプライヤーからの部品の可用性と価格情報を常に把握しておくことが重要です。
SmartParts
Ciiva SmartParts Analysisを使用すると、部品を即座に分析できるため、再びBOMが拒否されることはありません。
- Ciiva SmartParts Searchでは、歴史的なライフサイクルデータ、検証済みの代替コンポーネント、ダウンロード可能なCADモデル、および独自のカスタマイズされた検索履歴を含む、設計に適した部品を見つけるために必要なすべての情報を提供します。
- Ciiva SmartParts Analysisを使用すると、現在の利用可能性と価格について部品を即座に分析し、BOMに含まれる終息予定のコンポーネントに対して検証済みの代替部品選択を行うことで、完璧なBOMを作成できます。
- Ciiva SmartParts Managementは、PCB設計環境にシームレスに統合され、設計およびライブラリデータを自動的に保存および管理するため、最も重要なことに集中できます。
Ciiva BOM Manager
設計の構想から完成に至るまで、設計に使用されるすべてのコンポーネントを管理、追跡、およびレビューするためにBOMに依存しています。Ciiva BOM Managerを使用すると、一元化された場所でBOM管理プロセスを自動化できます。
- BOMに加えられたすべての変更を完全にコントロールし、内蔵のバージョン管理で、誰がいつBOMに変更を加えたか、およびコンポーネントがすべての材料表でどのように使用されているかを正確に把握できます。
- BOM管理ツールを離れることなく、廃止されたコンポーネントを検証済みの代替品と簡単に交換できます。すべてのコンポーネントについて即時の価格と在庫情報を取得し、生産プロセスをスムーズに維持します。
- 安全で集中管理されたBOMデータセットへのアクセスを通じて、生産チーム全体を同じページに保ちます。一人が行った変更は即座に同期されるため、常に最新のデータで作業していることになります。
無料でお試し - 無料のCiivaアカウントを作成
結論
PCB設計プロジェクトを計画することは、適切なツールがなければ複雑で困難な作業になります。Altium Designerのツールセットは、共有された協力的な環境でデータを準備し、コンパイルするための大きな柔軟性を提供し、スケジュールのニーズを満たし、目標を達成するための最大の成功を保証します。エンジニア向けPCB設計ガイド パート1 - チームをチェックすることを忘れないでください。
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Altium Designerの無料トライアルをダウンロードしてください https://www.altium.com/altium-designer-free-trial そして、チュートリアルを通じて私たちの信号整合性分析ツールの機能を探索してください。
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目次
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