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要件管理と品質機能展開 要件管理と品質機能展開 1 min Blog 「間違った場所に着くのは、悪い運転ではなく、悪い指示の結果です。市場での製品失敗は、実装ではなく、要件のエラーによるものです。」 - トーマス・L・ムスト、IBMコーポレーション会長（退任） QFDの定義：品質機能展開（QFD）[日本語の文字の直訳]は、顧客のニーズ（顧客の声[VOC]）を製品やサービスの工学的特性（および適切なテスト方法）に変換するのを助ける分析方法であり、最初に表現されたときには曖昧かもしれない顧客要件の作業定義を作成するのを助けます。それは各製品やサービスの特性の優先順位付けを可能にし、製品やサービスの開発目標を設定します。 QFDの方法論は、顧客のニーズ、市場セグメント、または技術開発のニーズの観点から、製品やサービスの新しいまたは既存の特性にエンジニアが焦点を当てるのを助けるように設計されています。この技術は、チャートや行列を生み出します。 HPがその「製品定義プロセス」の基本的な部分としてQFDを使用していたとき、私はQFDを使い始めました。私は1989年にアメリカンサプライヤーズインスティテュート（ASI）によって教えられた2日間のQFDコースに参加しました（フォードによってフォードサプライヤーズインスティテュートとして設立され、ASIとして分社化されました）。この組織は現在なくなり、ASI-USAに置き換えられました。彼らはタグチメソッドとシックスシグマ設計に焦点を当てています。これは、「顧客のニーズと要求」を「技術計画」と「製品」の技術レベルに落とし込むさまざまな段階をナビゲートするのに特に有用です。QFDは、顧客主導の製品計画とロードマップにおいて不可欠なツールです。 QFDプロセス QFDには、消費者に適した製品を理解し開発することを可能にする5つの重要なポイントがあります。それは実用的であり、同時に競争上の優位性を提供する必要があります： • 顧客要求の理解 • 品質システム思考 + 心理学 + 知識/認識論 • 価値を加えるポジティブな品質の最大化 • 顧客満足のための包括的品質システム 記事を読む
アプリケーションでリジッドフレキシブル技術が必ずしも利用されないのはなぜですか? アプリケーションでリジッドフレキシブル技術が必ずしも利用されないのはなぜですか？ 1 min Blog アプリケーションで、リジッドフレキシブル技術が必ずしも利用されないのはなぜですか？ よい質問ですね！リジッドフレキシブル技術は、リジッド基板とフレキシブル回路のハイブリッドで、両者の利点を最大限に活かした技術です。フレキシブルな部分は、取り付け時(折り曲げて取り付ける)や完成品での使用時(動的に折り曲げる)に折り曲げることができるため、スペース、重量、パッケージングの問題の解決に有効です。リジッドな部分は、高密度コンポーネントの領域を確保し、より多くの層数、複雑な配線、基板の両面への表面実装を可能にします。どのアプリケーションにもこの構造を使用することが私には理にかなっています！ より現実的なことを言えば、特定の設計で使用する技術を選択する際、コストはほとんど常に検討すべき要素となります。リジッドフレキシブルは、あらゆる利点を備えていますが、必ずしも最適な総コストの解決策になるとは限りません。この後のブログで、リジッド回路、またはフレキシブル回路のコストではなく、設計の総コストをリジッドフレキシブル設計と比較することの重要性についてお話しします。ここでは、フレキシブル、およびリジッドフレキシブル基板の製造コストが、標準的なリジッド基板よりも高い理由を考えてみましょう。 第一に、標準的なFR4ラミネートに比べて、単純に原材料が高価です。PCB市場では、リジッド基板の材料よりもフレキシブル基板の材料の消費量が少なく、原材料のコストに顕著な差が生じています。 第二に、フレキシブル基板の材料は、場合によっては取り扱いが難しいことがあります。設計者は、薄くて軽量で折り曲げや折りたたみが可能であるという理由でフレキシブル基板の材料を選択しますが、これらの材料は製造中に特別な注意が必要です。18” x 24”、または12” x 18”で、厚さがほんの2～3 milのラミネートを思い浮かべてみてください。まるで紙片を支えるようなものです。わずかなはためきでも、回路の作成時に銅箔にくぼみやしわが発生する可能性があります。 フレキシブル基板の場合、製造業者は、特別な手順で取り扱う必要があります。例えば、ラミネートを平らに保つには、材料の相対する角のみを持ち上げます。施設内で材料を移送する場合は通常、特殊なトレイまたは棚付きカートが必要です。ほとんどのPCB製造用ウェットプロセス装置はローラーベースであるため、フレキシブル基板の材料では、パネルがローラーに巻き込まれないように、テープで固定されたリーダー基板とテープで固定されていないリーダー基板がプロセス全体で必要になることがよくあります。 リジッド回路とフレキシブル回路の材料のコストと処理要件を比較すると、フレキシブル基板の方が高価な理由がわかります。より複雑なリジッド構造では、異種材料のラミネートと製造に必要な特殊加工により、コスト差が広がります。リジッドフレキシブルの構造の違いがコストにどのように影響するかを理解することも重要だと思います。 通常、最も単純で安価な選択肢は、リジッドな外層を持つリジッドフレキシブル基板と、すべてのリジッド層が同じ厚さを持つフレキシブル相互接続層です。これは最も一般的なリジッドフレキシブル基板の構造ですが、前のブログ記事でも申し上げたように、フレキシブル、およびリジッドフレキシブルが独創的な設計を可能にします。例えば、特定の設計ソリューションでは、フレキシブル領域にメッキスルーホールが必要です。確かにそれは可能ですが、製造工程で追加処理のために余分なコストがかかります。簡単に言うと、フレキシブル層は、スタックアップの残りの部分に組み込む前に、スルーホールを作成するために「ウェットプロセス」の工程が必要です。 パッケージングの問題を解決するもう1つの独特な方法は、特定のフレキシブル層、またはテールを別々の部分に分割する方法です。例えば、フレキシブル層1と2をある一方向に、フレキシブル層3と4を別の方向に、フレキシブル層5と6をさらに別の方向に移動します。これは、リジッドフレキシブル技術のとても良い使い方です! ただしこの構造は、前述した単純なバージョンに比べ、製造中にはるかに多くの処理が必要です。このような複雑な設計を行う方法はいくつかありますが、不必要なコストを増やさないよう、設計プロセスの早い段階で製造者と協力することを強くお勧めします。 最初の質問に答えるなら、リジッドフレキシブル技術では、リジッド回路とフレキシブル回路の両者の利点を活用できます。ただし、主にコストの問題で、すべてのアプリケーションに使用することはできないと言えます。リジッドフレキシブルの製造は、リジッド基板やフレキシブル回路の製造よりも複雑です。リジッドフレキシブル技術でパッケージングの問題を解決できない場合は、単に回路自体のコストではなく、設計の総コストを考える必要があります。多くの場合、リジッドフレキシブルによってワイヤ、ケーブル、およびその他の部品表項目を除外できるので、コストを節約できます。このトピックについてはこの後のブログで取り上げますので、引き続きご注目ください！ 今すぐ Altium Designer の無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください！ご不明な点などございましたら、 記事を読む
PCB設計データ管理システムの成功の定義 PCB設計データ管理システムの成功の定義 1 min Blog 私の好きなZig Ziglarの言葉の1つに、「成功とは、自分の持っているもので最善を尽くすことです。成功は行動そのものであり、成果ではありません。試みの中にあり、勝利の中にはありません。成功とは個人の基準で、自分の中にある最高地点に到達し、自分がなれるものすべてになることです」というものがあります。 私はこの言葉、自分の持っているもので最善を尽くすことを目指しています。また、何かに成功するには現実的な予測と、何をもって成功とするかについて正確な理解が必要だということも付け加えておくべきでしょう。これらは、人によって異なるものです。 このブログでは、PCBデータ管理における成功とは何かについて考えてみましょう。情報は、常に活発に変化しているため、ライブラリは生き物として呼吸を続けます。次に、データシステムのベースラインは何かを検討し、可能な限り最低限の危険性で運用できる方法を考えます。 第2部では、すべてのPCBデータ管理システムに関係するS.M.A.R.T.のルールと、それらのルールを規定することで成功がどのように保証されるのかについて詳しく説明します。 PCBデータ管理の成功とは何ですか? PCB設計管理における「成功」は、いくつかの側面に分けられます。私が自社のPCBデータ管理システムを開始したとき、これは膨大な作業であることをすぐに理解しました。これで終わりという目標は存在しません。ライブラリとPCBデータ管理プロジェクトは典型的なプロジェクトではありません。典型的なプロジェクトは最初から明確な照準と目標が規定されており、その目標に達した時点で終了します。設計したものが正しく動作すれば、それで成功とみなされます。PCBデータ管理はそうではなく、条件付き成功レベルとでも呼ぶべきもので評価されます。この点については、後でさらに詳しく解説しましょう。 静的な情報と動的な情報 データシステムについて「条件付き成功」を考える主な理由は、データ自体の性質です。データシステム内のデータは2つの主なカテゴリに分類できます。1つは静的なデータ、すなわち、一切、変更されないデータです。静的なデータの例として、製造業者、部品番号、回路図のシンボル、3Dモデルなどが挙げられます。 データのもう1つのカテゴリは動的なデータ、、すなわち、変更、または進化が発生する情報です。動的なデータの例として、供給ベンダー、価格、利用可能数量などがあり、場合によってはパラメーター情報も含まれます。 動的な情報は変化するため、定期的にコンポーネントを更新する必要があります。これらの情報が存在するため、PCBデータ管理システムは生き物で、活動し続けていると言えるわけです。PCBデータ管理システムで動的な情報が最新の状態に維持されていなければ、データは不適切なものとなり、PCB設計者の役に立ちません。ライブラリの用語では、この状態を staleと呼びます。 PCBデータ管理システムの最初の範囲と目標は何ですか? コンポーネントが常に変化し続けるなら、データ管理システムの最初の基準線はどのようにすればいいでしょうか。データの一部が、いずれかの時点で変化することは事実です。しかし、最低限の基準を必ず満たせば、可能な最小限の危険性でPCBを設計できます。その最低限の基準とは、最小コンポーネント要件とレビュープロセスの2つです。 最小コンポーネント要件 新たに作成されたコンポーネントは、要件のチェックリストを満たす必要があります。例えば、標準的な回路図シンボルで特定のアイテムが必要なら、ピン接続、ピン番号、ピン名、回路図本体、デフォルト参照デジグネータ、部品名、説明を含めます。フットプリント (デカール) 側には、パッド、実装情報、シルクスクリーン、placement courtyard、3Dモデルを含める必要があります。その後で、特定の部品名/説明、部品のパラメータ情報、調達情報、回路図シンボルのモデル、フットプリント、および場合によってはシミュレーション モデルを含めて、完全なコンポーネントを構築します。 記事を読む
完璧なものはない：許容差とIPC PCBの寸法：公差とIPC 1 min Blog ここで、我々は厳しい現実に大胆に立ち向かいます - 実世界で完璧なものなどありません。 回路基板の設計において正確性を保つために最善を尽くしていますが、製造プロセスは不完全さを生み出します。 CADシステムはドリルが円形のパッドの中心に完璧に配置されていると仮定しますが、それは決してありません。 特定のトレース幅を宣言し、実際の基板でそれを測定すると、常に予想よりもわずかに薄かったり厚かったりします。 複数の層はコンピュータ画面上で完璧に整列していますが、製造業者はそれを完全に複製することは決してできません。常に何らかのミスレジストレーションが存在します。 基板設計は平らであると仮定されますが、最終製品の基板は反ったり歪んだりすることがあります。 一部のトレースをインピーダンス制御と指定しましたが、私たちの測定値は異なります 延々と話を続けることができますが、ポイントを理解していただけることを願っています。設計者として、私たちは正確な数字を計算します。精密に設計します。CADシステムは理想の基板を示してくれます。実世界では、何もかもがそんなに正確ではありません。最終製品は理想とは何らかの方法で異なるでしょうが、願わくばそれが無害な方法であることを願います。 どの欠陥が許容可能かをどうやって決定しますか？ 同じ製品のグループを測定すると、ある程度の変動が見られるため、各種測定に対して許容される範囲を定義し、どの点または限界で製品を不適合として拒否するかを決定する必要があります。これらの範囲を許容差と呼びます。 例を挙げましょう：金属製の箱に取り付ける設計の回路図が与えられたとしますが、事前に定義された箱のサイズは、回路に実際に必要な領域よりも大きいとします。このタイプの設計では、部品を長方形のボードの端から離して快適に作業できる十分なスペースがあります。私たちの目標は、ボードが箱の内部に収まり、ボードの取り付け穴のパターンが箱の取り付けハードウェアに合うようにすることです。この状況では、ボードの端の寸法はそれほど重要ではなく、大きな許容差を許容できるかもしれません。 では、同じ回路をパーソナルコンピューター用の標準サイズの拡張カードに収める必要があり、メッキされたエッジコネクタが必要だと想像してみましょう。このシナリオでは、回路に十分なボードエリアがあっても、ボードのエッジの寸法がより重要になり、ボードが適切にフィットするように許容差を小さくする必要があります。小さな許容差は、標準の製造プロセス制御内に収まるかもしれませんが、複雑さを増し、コストを上げ、検査をより困難にします。 次に、回路を携帯電話の筐体の制約内にパッケージするという要件を考えてみましょう。新しいサイズの制約により、作業できるボードエリアはさらに少なくなり、寸法はより重要になります。設計者は、これらの期待を製造業者に明確に定義し、この設計は、これらの厳しい許容差を繰り返し維持できる製造パートナーに限定されるかもしれません。 この例で私が示したかったのは、同じ回路が最終使用用途に基づいて異なる要件を持ち、異なる許容範囲を持つ可能性があるということです。しかし、ボードの外形寸法の許容差は、数十ある特性の中の一つに過ぎないことを理解してください。ボードの厚さ、めっきの厚さ、穴の直径、層の登録、最小環状リング、誘電特性などが重要な場合があります。成功した設計に貢献するパラメーターは多くあり、それぞれに対してある程度の注意を払うべきです。 さて、回路基板のパラメーターがどのように変化するかをすべて調べ、それぞれに対して許容される許容差を定義し、それらをすべて仕様書にまとめたと想像してみましょう。次の設計が来たとき、前の仕様の全部または一部を使用できるかもしれませんが、大きく異なるパラメーターのみを変更します。この方法により、会社はほとんどの製品に適用される一般的なボード仕様を進化させることができます。 このタイプの一般的な仕様は、類似の設計に取り組む複数の設計者や、軍事組織のような大規模な組織にとって効果的なツールです。 実証された仕様はリスクを取り除き、設計プロセスから退屈で繰り返しの作業の一部を省くことができますが、すぐにいくつかの問題が生じます。電子業界の初期の年には、大企業によって仕様の開発に多くの努力が注がれ、これらの文書をプライベートに保持して競争上の優位性を維持する自然な願望がありました。したがって、多くの文書が著作権で保護され、組織間での経験のオープンな議論や共有はほとんどありませんでした。 この状況をボード製造業者の視点から見ると 記事を読む
46 カスタマイズ可能なレイヤースタック テーブル 1 min Videos テキスト、幅、整列のオプションが用意されたレイヤースタックテーブルを、PCBワークスペース内に直接、配置してカスタマイズできます。 記事を読む
3:31 Altium Designer 19.1の更新について 1 min Videos このビデオでは、Altium Designer 19.1の更新により、新機能とバグ修正のいくつかと、Altium Designerユーザーの皆様がこの最新バージョンに更新すべき理由について、Ben Jordanが解説します。 記事を読む
トレースインピーダンス計算機と公式の解説 トレースインピーダンス計算機と公式の解明 1 min Blog 一見すると明らかではないかもしれませんが、PCB設計の基礎となる数学がほぼ確定していると考える人にとっても、トレースインピーダンスを計算する正しい式については多くの意見の相違があります。この意見の相違は、オンラインのトレースインピーダンス計算機にも及んでおり、設計者はこれらのツールの限界を認識しておくべきです。 トレースインピーダンス計算機の問題点 お気に入りの検索エンジンを使用してトレース インピーダンス計算機を探すと、いくつか見つかります。これらのオンライン計算機の中には、異なる会社からのフリーウェアプログラムがある一方で、出典を示さずに式だけをリストしているものもあります。これらの計算機の中には、特定の前提条件をリストせず、関連する近似を詳細に説明せずに結果を出力するものもあります。 これらの点は、例えば、印刷トレースアンテナのためのインピーダンスマッチングネットワークを設計する際に非常に重要です。一部の計算機では、ブロードサイド結合、埋め込みマイクロストリップ、対称または非対称ストリップライン、または通常のマイクロストリップなど、さまざまなジオメトリでトレースインピーダンスを計算することができます。他の計算機はブラックボックスのようなもので、どの式を使用しているのか、これらの計算の正確性を他の多くの計算機と比較することなしに確認する方法がありません。 TRANSLATE: ダグラス・ブルックスが 2011年10月の記事で述べたように、「多くの設計者の意見として、現在十分と考えられるインピーダンスの公式は存在しない。」トレースインピーダンスの公式の数学を細かく分析し、トレースインピーダンスの完全な解決策を提供することは、この記事の範囲を超えています。代わりに、IPCがよく指定する経験的トレースインピーダンスの公式と、 Transmission Line Design Handbookのブライアン・ワデルによって提供されたより正確な方程式を見てみましょう。これらは ウィーラーの方法論に基づいています。 IPC-2141対ウィーラーの方程式（マイクロストリップ用） IPC-2141規格は、 マイクロストリップとストリップラインのインピーダンスに関する経験的方程式の一つの情報源に過ぎません。しかし、IPC-2141のマイクロストリップトレースの公式は、ウィーラーによって提示された方程式よりも正確さに欠けます。 Polar Instrumentsは、このトピックの簡単な概要を提供しており、この記事ではIPC-2141の方程式とウィーラーの方程式がリストされています。 特性トレースインピーダンスのためのIPC-2141方程式 これらの方程式の精度は、異なるインピーダンスを持つマイクロストリップトレースについても、Polar 記事を読む