Altium DesignerでPCB出力生成を簡素化する3つの方法

製造用出力のエラーは、個々に見ると正しく見えるファイル間の不整合によって生じることがよくあります。たとえば、Gerberパッケージは改訂後の基板を示している一方で、ドリル図面は以前の穴パターンを示している場合があります。別のよくある例では、BOMに正しい部品が含まれていても、配置ファイルとは異なる実装バリアントを表していることがあります。すると製造業者は、どのドキュメントが意図された製造内容を定義しているのかを判断しなければなりません。

最終的には、どの出力ファイル一式が正しいのかを判断する責任は設計者に戻ってきます。最も安全な方法は、個別に出力を生成しないことです。つまり、設計や要件が変更されるたびに、出力パッケージ全体を再作成することです。Altium DesignerのOutput Jobファイル機能は、そのデータ生成に使用した設定を保持するため、必要に応じてエクスポートファイルを繰り返し再生成でき、しかも常に同じ設定で出力できます。

製造および実装データの要件

PCBメーカーは、見積もりや基板製造を行う前に、定義済みのデータ一式が提供されることを求めます。製造には、Gerber、ODB++、またはIPC-2581による各層のアートワーク、NCドリルデータ、電気テスト用のIPC-D-356Aネットリスト、テストポイントレポート、さらに材料、スタックアップ、表面処理、インピーダンスに関する注記を含む製造図面が必要です。実装では、部品調達から最終検査までを支える次の3つの成果物が必要になります。

• メーカー部品番号、リファレンスデジグネータ、数量、承認済み代替品を含む完全なBOM
• 自動実装用に部品位置と向きを定義するピックアンドプレースファイル
• はんだ付け、検査、取り扱い、コンプライアンス要件に関する注記を含む実装図面

製造フォーマットの選定

他の記事でも述べたように、Gerberファイルは事実上の標準ファイル形式となっており、PCBメーカーで広くサポートされています。Gerber RS-274Xは確立されたアートワークベースのプロセスをサポートしており、一方でGerber X2, X3、ODB++、IPC-2581は、より多くの製造情報を構造化されたパッケージ内に保持できます。すべてのサプライヤーがODB++やIPC-2581を受け入れるわけではなく、メーカーは通常、受け入れ可能な承認済みファイル形式を自社Webサイトや対応能力一覧に掲載しています。

上記のどのエクスポート形式にも必ずしも含まれない最後の要素は、製造・実装のマスター図面です。これらの図面はPCBレイアウトファイル内のメカニカルレイヤー上に作成することもできますが、これは一般的な慣行ではありません。私が作成してきたマスター図面の多くは、市販の製図ソフトウェアやAltium Draftsmanのような外部ツールで作成したものでした。この追加ドキュメントは、製造業者に提供すべきです。なぜなら、何を製造すべきかについての完全な情報を提供し、この図面内の情報はPCBドキュメント内の他の方法では適用できないからです。

Altium Designerでのバッチ出力生成の活用

Output Jobファイルを一度設定する

Output Jobファイルは、製造、実装、ドキュメント化のためのあらゆるエクスポート設定を、単一の構成として保存します。1つのOutJobファイル内で、Gerber RS-274Xアートワーク、NCドリルデータ、ピックアンドプレースファイル、各種ドキュメント出力を定義でき、それぞれに独自のフォーマットやレイヤー選択を設定できます。この構成はプロジェクトの一部となるため、同じ出力定義がすべての改訂を通じて設計とともに移動します。

一度確立すれば、原点の不一致、レイヤー欠落、古いドリルデータといった問題を招く手動の段階的エクスポート作業を排除できます。Draftsmanの実装図面や製造図面は、製造ファイルと並ぶドキュメント出力として追加でき、さらにPDF3Dを実装チーム向けの視覚的な妥当性確認として含めることもできます。

変更のたびに完全パッケージを再生成する

ある層が変更されたときに個別ファイルだけをエクスポートするのではなく、バッチ出力を実行してパッケージ全体を再作成してください。1つのOutJobファイルには、異なる製造ドキュメント一式に対応する複数の有効オプションを保持できるため、1回の実行でGerberアートワーク、ドリルデータ、ピックアンドプレースファイル、図面をまとめて生成できます。

これにより、アートワーク、ドリルデータ、BOM、配置データが同じ改訂にそろい、どのドキュメントが製造内容を定義しているのかをメーカーが推測しなければならないようなバリアント不一致を防げます。OutJobは設定を保持するため、設計や要件が変更されるたびに製造成果物を再生成しても、常に同じ設定で出力できます。

設計＋製造パッケージ全体をリリースする

バッチ生成により、エクスポートされた成果物は特定の設計リリースに結び付けられます。Project Releaserは、設定済みの出力ジェネレーターからパッケージを構築し、それをリリース成果物として保持します。また、Altium 365プラットフォームを使えば、そのパッケージを基板製造業者や実装業者と共有し、共同作業できます。完全な一式には一貫した改訂追跡性が備わるため、製造データと実装データは常に同じソースを参照し、再生成された出力も同一の構成を正確に再現します。

• OutJobファイルとProject Releaserの違いを確認する

不完全なパッケージ = 製造遅延

エクスポート時にレイヤーの含め忘れがあったり、ファイルが欠けていたり、ベアPCBの製造仕様が出力に含まれていなかったりする場合（つまりfab drawingがない場合）、注文が生産承認されなくても驚くべきではありません。その結果、技術的な問い合わせメールが次々に届き、生産開始日が遅れることになります。

以下のような不一致は、経験豊富な設計者の間でも非常によく見られます。

• ソルダーマスク層、基板外形、または製造注記の欠落
• ドリル単位、座標フォーマット、原点、またはめっき種別が不明確
• 異なるファイル間で原点が別々の位置に定義されている
• スタックアップ、材料、またはインピーダンス要件が不完全
• メーカー部品番号または承認済み代替品のないBOM項目

エクスポートされたパッケージのレビューでは、アートワーク、ドリル、図面、部品データの整合が取れていることを確認する必要があります。これにより、レイアウトチェックでは見つけられないエラー、たとえば正しい設計が誤った設定でエクスポートされているような問題も検出できます。再現性のある出力プロセスは確立済みの設定を保持し、連携したリリースレビューは、その設定によって意図どおりの製造パッケージが生成されたかを確認する役割を果たします。

Altium Designerの製造用ファイル出力についてさらに詳しく知りたい方は、以下の動画をご覧ください。

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よくある質問

複数種類のPCB出力ファイルをバッチで作成する方法はありますか。

はい。Altium DesignerのOutput Jobファイルでは、Gerberファイル、NCドリルファイル、BOM、配置ファイル、図面を設定済みの出力コンテナとしてまとめることができます。必要な各コンテナに対してGenerate Contentを実行するか、プロジェクトのリリースプロセスを通じて設定済みパッケージを生成できます。これにより、実行間で出力設定を保持できます。詳細は バッチ出力生成をご覧ください。

Altium DesignerでOutput Jobファイルを作成して設定するにはどうすればよいですか。

File > New > Output Job Fileを選択し、必要な製造、実装、ドキュメント出力を追加します。各出力のデータソースを選択して設定を行い、その後Folder StructureまたはPDFコンテナに接続します。ファイル生成前に、出力先パスと適用する実装バリアントを設定してください。

OutJob構成を複数のAltium Designerプロジェクトで再利用するにはどうすればよいですか。

OutJobを新しいプロジェクトにコピーし、特定のドキュメントファイル名を選ぶ代わりに、[PCB Document]や[Project]のような汎用データソースを使用してください。レイヤー選択、メカニカルレイヤー割り当て、バリアント、出力パスはプロジェクトごとに異なる可能性があるため、生成前に確認してください。

PCB改訂後に製造ドキュメントをすばやく再生成するにはどうすればよいですか。

改訂後のプロジェクトを保存して検証し、必要なバリアントを確認したうえで、既存のOutJob構成を再実行します。改訂ごとに分けたクリーンなフォルダーへ完全なパッケージを生成し、その後、納品前に出力の整合性を確認してください。構成を再利用することで、改訂のたびにエクスポート設定を作り直す必要がなくなります。詳細は 再現性のある製造出力生成をご覧ください。

OutJobが現在のプロジェクトのPCBドキュメントを使用するように設定するにはどうすればよいですか。

各PCBベースの出力ジェネレーターについて、Data Sourceドロップダウンを開き、名前付きの.PcbDocファイルではなく、汎用の[PCB Document]エントリを選択してください。これにより、その構成を別のプロジェクト内のPCBドキュメントでも再利用できます。特にプロジェクト内に複数のPCBドキュメントがある場合は、生成前に解決されたソースを確認してください。