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    PCB設計

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    多層基板の内層設計 電子機器の精密化に伴い、多層基板がよく使われるようになりました。多層基板は表面と裏面だけでなく、その間にも内層とよばれる配線層を持つ基板です。基板設計CADのAltium Designerでは最大48層の多層基板が設計できますが、ここではまず4層基板を取り上げて、その設計方法の要点をまとめました。 内層のネガ設計とポジ設計 多層基板は、配線密度を上げたい場合や電源配線を強化したい場合などに利用されます。電源とグランドの配線を内層で行うと、配線密度の向上と電源配線のインピーダンスの低減を同時に実現できます。 内層で電源やグランドの配線を行う場合、ポジ設計とネガ設計のいずれかを選択できます。ポジ設計では配線パターンなどのオブジェクトを実際の銅箔イメ―ジのとおりに配置しますが、ネガ設計では逆に、銅箔の無い（不要な）ところにオブジェクトを配置します。 このネガ設計は、実際の配線とは逆のイメージで編集作業を行わなくてはなりませんので、大変わかりにくく、配線には手間がかかります。しかし Read Article
    Altium DesignerでGerber編集 既存のPCBレイアウトを再利用したい場合がよくあります。しかしそのプリント基板がAltium Designerで設計されているとは限らず、思い通りにはいかない場合があります。例えば、Altium DesignerのPCBエディタは他社のフォーマットで保存されたPCBデータを直接読み込める機能を備えていますが、社外に設計を委託した場合などでは、Altium Designer ではサポートされていない形式で保存されている事も稀ではありません。 そこで役立つのがGerberデータです。基板設計ツールのAltium Designerでは基板の製造に使用されるGerberデータを読み込んで、使い慣れたPCBエディタのコマンドを使って編集する事ができます。 GerberデータはネイティブなCADデータとは違い、標準化により良好な互換性が保たれています。そこで今回は、他社のCADから出力されたGerberデータとNCデータをAltium Designerに読み込んで Read Article
    xSignalによる高速伝送路のサポート 高速伝送路では、反射による信号の劣化を避ける為にさまざまな配慮が必要です。 まず、伝送路の特性インピーダンスを整合させる事が必要です。配線パターンのフィジカル（トラックの幅と間隔・プレーンとの間隔）に一貫性を持たせ、ビアなどのスタブ要素を最小限に留めます。そして、電流ループ内のインピーダンスを全て整合させるため、必要に応じてダンピング抵抗（送端終端抵抗）や終端抵抗（遠端終端抵抗）を入れます。 そして、最適な配線トポロジーを選ぶことも重要です。高速回路では一筆書きが基本とされていた時期もありましたが、近年では配線の分岐が避けられないケースが増え、Ｔ分岐型のトポロジーがよく用いられるようになってきています。このＴ分岐型のトポロジーでは、複数の終端に対して対称に配線を行う事が求められます。 デザインルールによる高速伝送路のサポート Altium Designerは、このような高速伝送路の配線をサポートする機能を数多く備えています。例えば、等長配線や差動ペア配線ツールを備えており Read Article
    効率化の決め手はデータの再利用と共用 基板設計CADが隅々まで行き渡り、回路図を手で描く時代はとうに過ぎ去っています。しかし、ベテラン世代のエンジニアの中には手書き時代の記憶が脳裏に焼き付いている人も多いのではないでしょうか？ 鉛筆と消しゴムによる手設計の時代 CADの無い手書きの時代は鉛筆と消しゴムがエンジニアのメインツールでした。何から何まで手で描かなくてはなりません。CADのようにライブラリから部品を持ってくる訳にはいきませんので、ひとつひとつ手で描かなくてはなりません。また、部品や配線の位置を動かす場合には、消しゴムで消して書き直さなくてはなりません。 とりわけプリント基板設計は手間のかかる仕事でした。紙の上にフットプリントや配線パターンを描きながらレイアウトを仕上げて行きますので、書いたり消したりの作業を延々と繰り返さなくてはなりません。そして設計が終わってもまだ仕事は終りません。CADのようにプロッタでアートワークを作画する事ができませんので、手作業で版下を作らなくてはなりません Read Article
    PCBのグリッドシステムとPolarグリッドの活用 基板設計CADは汎用のグラフィックツールとは異なり、グリッドベースの編集システムが用いられています。 これは、クリアランスを保ちつつ能率良く編集を行う為に不可欠なものであり、編集作業はまず、このグリッドを設定する事から始まります。 CADが使われ始めた頃、PCBに実装される部品の主役はDIP-IC(Dual In Line Package)でした。このDIP-ICの端子間隔は100mil（2.54mm）であり、その端子間に何本のトラックを通すかでグリッドの設定値が一義的に決まり、指定された位置に部品を配置する場合以外には、切り替える必要は殆どありませんでした。 しかし、現在では高密度化や端子の多様化が進み、複雑なグリッドのマネジメントが必要になってきています。またスイッチの接点にもプリント基板が使われ、同心円上にオニジェクトを配置しなくてはならないケースも増えてきています。 Altium Designerはこの進化した現在のニーズを満たす、高度なグリッドシステムを備えています。 Read Article
    部品配置を能率よく行う為のヒント プリント基板設計では基板外形を設定した後、ワークスペースに部品（フットプリント）を呼び出します。そして、その部品を適正な位置に再配置し、それが終われば配線を行います。 この作業の最初の工程である部品配置は、その後の配線作業を円滑に行う為に大変重要な作業です。もし、配線作業中にスペースが足りなくなった場合には、部品を動かさなくてはならず、出来上がっている配線パターンを剥がしてやり直さなくてはならなくなってしまいます。 部品配置では多くの部品の位置決めをしなくてはならない事に加え、高い完成度が求められます。そこで今回は、この手間のかかる部品配置を能率よく行う為の方法や役立つ機能を紹介します。 回路図のレイアウトを最適化 - 基板の部品配置を回路図に反映させる 基板上に部品を配置する際には、ラッツネストを頼りに配線が最短になる位置を探しますが、電源やBUSなどの長いネットを持つ部品はラッツネストだけでは判断できず、回路図を参照しなくてはなりません。このため、回路図を描く際に Read Article
    Altium 365: クラウド対応電子機器実現の最先端 このインタビューでは、Altiumのチーフソフトウェア設計者であるLeigh Gawneに、 Altium 365と、クラウド対応電子機器の実現が設計技術者と業界全体に与える影響について考えを聞きました（2019年のPCB設計サミット「AltiumLive 2019 San Diego｣で、Leigh Gawneがチームと共同で、Altium 365を使って基板をライブで設計する様子はこちらのビデオでご覧いただけます）。 Judy Warner: Leighさん、これまでの経歴とアルティウムでの現在の役割についてお聞かせください。 Leigh Gawne: 私の肩書は年を追うごとに少しずつ変わり、自動車業界の組み込みソフトウェアとシステムの開発に携わったり、さまざまな分野のハードウェア開発技術者や、独立した設計コンサルタントとして働いてきました。 2010年に組み込み用コンピューターモジュールを提供するToradexに最高技術責任者として入社した後 Read Article
    複数のオブジェクトをまとめて編集 Altium Designerは豊富な機能に加え直観的な操作性を備えており、最小限の操作で回路図を編集する事ができます。配置済のオブジェクトの移動や属性の変更は、マウスのドラッグやダブルクリックで簡単に行う事ができ、コマンドの選択すら必要ありません。 しかし、回路図が完成に近づくにつれ、属性の編集が作業の大半を占めるようになり、短時間に回路図を仕上げるにはこの段階での作業時間の短縮が必要になります。 プリント基板CADのAltium Designerには複数のオブジュエクトの属性をまとめて編集するための機能が複数用意されています。これらをうまく利用すれば、属性変更の手間を省き、素早く回路図を仕上げる事ができます。 [類似オブジェクトの検索]機能と[Properties]パネルを使って一括変更 [Properties]パネルを使って、[セレクト]された複数のオブジェクトの属性を同時に書き換える事ができます。複数のオブジェクトの[セレクト]は、[Sift Read Article
    初公開！Altium Designer 20の新機能 Judy Warner: アルティウムのVP of Corporate MarketingであるLawrenceからインタビューを始めたいと思います。今回のリリースで最も注目すべき点はどこでしょう？ Lawrence Romine: 早くから寄せられているユーザーからのフィードバックを踏まえると、インタラクティブ配線の新機能です。これによって、Altium Designerは世界No.1の基板設計CADとしてさらにリードを広げることになるでしょう。Altium Designerの現在のバージョンで、すでにあらゆる機能を対応しているものの、Altium Designer 20では全体的なユーザー エクスペリエンスが向上しています。これまでを超える洗練されたスムーズな操作性は、どなたにもお気づきいただけるでしょう。高速設計や高密度設計では、使いやすさとスピードという点でまったくストレスなく仕事を進められます。Altium Designer 19では Read Article
    Altium Designerの日本語環境とTrueTypeの利用 今や日本でも、海外で開発されたソフトウェアが当たり前のように使われています。特に電子機器の開発に使用される専門性の高いツールは、ほとんどが海外製品です。そこで注意しなくてはならないのが日本語環境への対応です。アルファベットと数字で埋め尽くされた回路図であっても、日本語化が不十分だといろいろと不都合が出てきます。 しかし、Altium Designerでは画面の日本語表示はもちろんのこと、回路図やPCBにも日本語を自由に書き込めますので心配は無用です。 Altium Designerのユーザーインターフェイス Altium Designerのユーザーインターフェイスは、メニューとダイアログボックス、そして、ツールヒントが日本語化されています。ツールヒントとは、マウスのカーソルをツールボタンに当てた時に表示される機能説明です。ただし、初期設定は英語表示になっていますので、何もしなければ画面は英語のままです。 この英語の画面は、次の手順で日本語化できます。 Altium Read Article
    アルティウムとSimberian社のパートナーシップにより成長を続ける高速設計機能 アルティウム社員一同より新年のご挨拶を申し上げます! 今年最初の記事では、Simberian社の営業およびマーケティング責任者であるRoger Paje氏に、最近締結された当社との正式なパートナーシップについて、またSimberian社の高精度フィールドソルバーテクノロジーによるAltium Designerのレイヤースタック、インピーダンス、表面粗さのモデリングなどの新しい高速設計機能の導入支援についてのお話を伺います。これらの拡張機能はAltium Designer 19で初めて搭載され、Altium Designer 20で強化されました。今後はさらに多くの機能が搭載されることをご期待ください。 Judy Warner: Rogerさん、Simberian社について、そして同社でのあなたの役割についてお聞かせください。 Roger Paje: 弊社は、PCB構造、および基板のシグナルインテグリティー解析のための電磁シミュレーション ソフトウェアを開発しています。当社の使命は Read Article
    PCBの設計時間を確実に短縮できる5つのヒント ほとんどの技術者とPCB設計者は、習慣を重視します。製品を作り上げるための適切なロードマップが出来上がると、常にそのロードマ ップを使用する傾向があります。技術者には多くの場合、新しい技法を試したり、作業を行うための新しい革新的な方法を探したりするような時間はありません。これは必ずしも悪いことではありませんが、競合他社が優れた製品を自社よりも迅速かつ安価に製造している場合、これは良い兆候ではありません。競合力を維持するには、常に新しい技法や革新的な方法を取り入れていく意思が必要です。PCB設計ツールのAltium Designer®を使用して、PCB設計に必要な時間を全体的に短縮するための5つのヒントについて紹介します。 1) 3DモデルからPCBの基板外形を生成 従来の基板は、比較的同じ形で基本的に長方形でした。いつもの円弧と直線を使用して、目的の形状と大きさで標準的な基板の外形を作成することは、簡単かつ日常的な作業でした。しかし、今日の設計は小型化が進んでおり Download PDF
    エンベデッド ボードアレイを使用して、PCB基板を迅速、かつ費用対効果の高い方法で製造する 最高の品質を持つ製品を可能な限り効率的に、効果的に製造するというのは、すべての設計者が関心を持っていることです。基板を 製造するための最も費用対効果が高い方法は、基板のパネライズ（面付け）の方法で、長年にわたって標準の方法として使用されて きました。このホワイトペーパーでは、Altium Designer®のエンベデッド ボードアレイ機能を使用して、パネライズのプロセスを迅速 に行うための手引きを紹介します。 はじめに パネルレールを使用すると、コンポーネントと基板の端との間にクリアランスが確保できるため、製造上の利点があります。パネルは これらの端を使用してコンベヤー ラインに沿って移動され、これによって基板の両面にコンポーネントを配置できます。複数の基板 を1つのパネルに集約することでも、コストを削減できます。パネライズの例を図1に示します。 全ての基板のケースには、最小PCBサイズが指定されています。多くの小さな基板を出荷時に処理、および保護するには、パネルを Download PDF
    ポリゴンとプレーン、どちらが良いか 電源/GNDネット用の大きな銅箔領域を実装する方法には、ポリゴンとプレーンの2つの選択肢があります。電源ネットを実装するのにどち らの方法が良いですか、というご質問を多くいただきますが、どちらを使っても最終的な結果はほぼ同じになるため、唯一の正解というも のは存在しません。どちらの構成でも、適切な電源/GNDネットが作成できます。このホワイトペーパーでは、実際の要件に合った方法をご 自身で選んでいただくための参考として、ポリゴン構成とプレーン構成の類似点と相違点について解説します。 ポリゴン ポリゴンとは、いわゆる「銅箔（copper pour）」や「ポリゴン （polygon pour）」と呼ばれるもので、PCBの領域のうち、既存のコ ンポーネントやトレースの周りに銅を流し込み、塗りつぶした部分 のことを言います。ポリゴンは、信号層（ポジで表現される）上のみ に定義できます。配置すると、銅が追加されます。 ポリゴンがよく使用される場所は次のとおりです。 • Download PDF
    コンポーネントをルームにグループ化してレイアウトを効率的に行う方法 コンポーネントの配置とトレースを適切に管理するための鍵となるのは、オブジェクトを別々に修正するよりも、各種の技法を使用してオブジェクトをグループ化することです。多くのユーザーは、コンポーネントを別々に基板レイアウトに配置することを嫌がります。このホワイトペ ーパーでは、PCB設計ツールのAltium Designer®を使用することでレイアウト管理がどのように簡単になり、時間を節約でき、プロジェクトの納期を守れるよう になるかについて詳しく解説します。 はじめに コンポーネントとトレースが適切に整理されていないと、コンポーネントのレイアウトが非常に面倒になる場合があります。設計レイアウトを管理するための最も一般的な方法は、ルームを使用することです。ルームを使用すると、コンポーネントの配置をより的確に管理でき、コンポーネントがどこから来たものかを簡単に特定できます。この点については、以下で詳しく説明します。 配線が行われておらず、たくさんのコンポーネントが使用されていれば Download PDF
    フットプリント ライブラリでの3Dコンポーネント外形の作成 はじめに 今日のPCB設計プロセスでは、機構設計のワークフローを電気設計ツールに統合できることが必要です。不正確な設計データをECADとMCADの間で転送すると、双方の設計チームが不満を持つだけでなく、PCBを最終的なアセンブリに収納するために必要な再設計の回数が大幅に増加することになります。そして、電気設計ツールの実際の3D能力がどのようなものであっても、正確なコンポーネントの3Dモデル情報がなければ、機構的なクリ アランスを正確に分析できません。 3Dモデルがどの程度対応されているかは、EDA環境ごとに異なります。一部のEDA環境では3Dモデルが対応されていないため、全ての機構的な情報をMCADツールから供給する必要があります。また、DXFやIDFのような時代遅れの方法で情報を交換する環境もあります。PCB設計ツールのAltium Designerは埋め込みSTEPモデルを対応しており、正確なモデル化情報をMCADの部門に渡せるだけでなく、ECADツールで直接、使用するこ Download PDF
    OnTrackニュースレター: クラウドベースのPCB設計、RFおよび設計上のヒント OnTrackニュースレター 2019年12月 第3巻第7号 Altium 365: クラウド対応電子機器実現の最先端 このインタビューでは、アルティウムのチーフソフトウェア設計者であるLeigh Gawneに、 Altium 365およびクラウド対応電子機器の実現が設計技術者と業界全体に与える影響について考えを聞きました（2019年開催のPCB設計サミット「AltiumLive 2019 San Diego」で、Leigh Gawneがチームと共同でAltium 365を使って基板を設計しました。その様子を こちら）からご覧いただけます。 記事を読む RFおよびマイクロ波回路用PCB設計入門ガイド - 基礎と資料 動画を見る 頭脳食 知識を磨く技術的なコンテンツの紹介 ブログ | 真空管アンプのシミュレーションを試す ブログ | 複数のオブジェクトをまとめて編集 Webセミナー | 2019年12月5日(木) Altium Concord Pro 部品ライブラリ管理 Altium Read Article