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標準的なPCBの厚さとレイヤースタック 標準的なPCBの厚さとレイヤースタック 1 min Blog 1990年代のシットコムが大好きだと白状します。もしジェリー・サインフェルドがPCBデザイナーだったら、「1.57 mmの基板厚さって何のこと？」と聞くかもしれませんね。実に妥当な質問ですし、PCB設計やその他のエンジニアリングの分野でなぜ特定の標準値（例えば、 RFシステムの50オームのインピーダンスなど）が使われるのか不思議に思うこともあります。 これらやその他の設計値がPCB設計で標準化された良い理由がありますが、それらが業界標準で明確に定義されているわけではありません。PCBの厚さに関しては、その理由は主に歴史的なものですが、すぐに見ていきます。しかし、標準の基板厚さ1.57 mmだけがアクセスできる厚さではありませんが、ほとんどのメーカーはこの値を収容するように製造能力を中心にしています。もし 1.57 mm基板厚さの歴史 Lee Ritcheyは、事実上の標準である1.57 mm基板厚さの歴史を うまくまとめています。Leeが回路基板の厚さの値について述べているすべてを繰り返すことなく、この数字が業界内で事実上の標準になった理由を簡単に要約します。 電子デバイスがトランジスタや集積回路へと移行していた時代、基板は合板の作業台でブレッドボーディングによって組み立てられていました。その際、合板の表層をバケライトと呼ばれる材料に置き換えていました。合板に詳しい方なら、合板の一枚の厚みが1/16インチ、つまり1.57mmであることをご存じでしょう。この厚みは、基板間の接続が必要になった際に何らかの標準となり、新しい材料に適応されていきました。初期の基板間接続には、エッジコネクタを使用したラックユニットが用いられ、これらのエッジコネクタはこの標準厚みに合わせる必要がありました。現在では、バケライトの代わりにエッチングやめっきが可能な材料や、 FR4エポキシ積層板を使用しています。 代替のPCB厚み値 今日、一部の製品（例えば、PCIeアドインカード、Mini-PCIeカード、またはSODIMMスティック）やアプリケーションノートの配線ガイドラインでは、1.57 mm（またはあまり一般的ではない値の1.0 mm）が指定されることがあります。しかし、よく考えてみると、製造可能性や、高い 層数や高い銅の重さを収容するため以外に、このPCBの厚さが他のボード厚さの値よりも好ましい理由はないことに気づくでしょう。多くのメーカーは、低層数のこの回路基板の厚さを選択しています。それは、常にそうであり、ほとんどの顧客から一般的に期待されているからです。 1.57 mmの値は、事実上の標準となっているため、任意のメーカーにとって必要な能力の一つですが、多くのメーカーはこの厚さのさまざまな倍数のボードを製造できるように能力を適応させています。一部のメーカーから見つかるかもしれない他のPCBの厚さの値には、2.36 記事を読む
PCB設計に必要な基本ツール PCB設計に必要な基本ツール 1 min Blog 家を建てるのもPCBを作るのも、道具箱に適切な道具が必要です。すべての設計者は、コンポーネントの配置にCADツールを持っている必要がありますが、コマンドラインベースのCADソフトウェアでも正確なコンポーネント配置が可能です。現代の電子デバイスがあらゆるレベルで複雑になるにつれて、設計者は重要な設計作業を迅速に進めるのに役立つツールが必要です。 適切なPCB設計ツールのセットを選択するには、いくつかの可能性のあるオプションを比較検討する必要があります。市場にはさまざまな機能を持つソフトウェアパッケージが多数あり、誰もがすべてのソフトウェアパッケージの無料トライアルを試す時間はありません。これらの設計プラットフォームの中には、20年前と同じ時代遅れのワークフローを使用しているものもあります。これを踏まえて、設計者がPCB設計ソフトウェアに必要とするいくつかの重要なツールを見てみましょう。 回路図設計とキャプチャ 電子回路図は、家の基礎のようなものです。ボード上に配置するすべてのものは、この基礎文書に基づいています。この重要な文書は、ボードに必要なコンポーネント、それらがどのように接続されているか、電源とグラウンドの接続位置を示しています。適切な回路図エディターを使用すれば、レイアウトを簡単に計画し、ボードに注釈を付けることができます。 スキーマティックエディタを使用すると、ボードを整理できますが、設計が複雑になり始めると、単一のスキーマティックで作業するのが扱いにくくなります。ボードに複数の機能を含め始めると、階層的なスキーマティックで作業することで、物事を整理できます。これにより、コンポーネントを機能ブロックにどのように適合するかに基づいて異なるスキーマティックに分けることができ、スキーマティック間の親子関係を定義できます。 マルチチャネルPCB設計ツールを使用することは、整理された状態を維持するだけでなく、階層的なスキーマティック内のコンポーネントのグループを簡単に複製することを可能にします。初期レイアウトとして スキーマティックをキャプチャすると、これらの複製されたコンポーネントのグループは新しいボードに転送されます。その後、コンポーネント間でトレースのルーティングを開始し、電源およびグラウンド接続を配置できます。 階層的なスキーマティックは、PCB内の異なるブロック間の関係を定義するのに役立ちます ルーティング機能 回路図が初期レイアウトとして取り込まれると、CADツールがコンポーネントの配置やトレースのルーティングを支援する準備が整います。ルーティングは、ボード上のコンポーネント間の物理的な接続を定義する重要な作業です。シンプルな設計では、各接続を手作業でルーティングし、レイアウトを設計ルールと照らし合わせてチェックするのは簡単なことです。しかし、ボードが複雑になり、必要な相互接続の数が増えるにつれて、ルーティングプロセスを自動化できるツールは膨大な時間を節約してくれます。 オートルーターとインタラクティブルーターの利点に関する議論は永遠のようです。差動ペアを含まず、多数の信号ネットや相互接続上のビアの数に制約がないシンプルなボードでは、オートルーターでもまともなレイアウトを生成できます。これらの場合、適切なルーティング戦略を定義できれば、オートルーターがより良いレイアウトを生成することに注意してください。 ここで、オートインタラクティブルーティングが重要なPCB設計ツールとなります。 オートインタラクティブルーターは、オートルーターとインタラクティブルーターの最良の側面を組み合わせます。特定の信号ネットの相互接続に沿って手動でウェイポイントを定義でき、ツールは自動的にソースコンポーネント、これらのウェイポイント、および負荷コンポーネント間のネット内のトレースをルーティングします。 このタイプのレイアウトを作成することは、自動対話型ルーターを使用するとはるかに簡単です。 信号完全性と電力供給分析 信号完全性に関して言えば、現代のデジタルICは非常に高速で切り替わるため、ほぼすべての設計者にとって信号がクリーンな状態を保つことが重要な考慮事項となります。信号完全性を確保するには、特定のアプリケーションに適した 適切なレイヤースタック、トレースの形状、およびグラウンドプレーンを設計することが本当に必要です。これらはすべて、CAD、ルーティング、およびボード設計ツールのタスクです。 適切な信号完全性パッケージを使用すると、異なるネットでの反射とクロストークの波形を調べることができます。これにより、終端が必要なタイミングと、異なるトレースで使用すべきマッチングネットワークを決定するのに役立ちます。 電力供給と熱管理に関しては、電力供給ネットワークアナライザー（PDNA）を使用することで、トレース、電力およびグラウンドプレーン、ビア全体のIR損失を特定できます。PDNAは、直感的な出力形式を使用して電圧および電流密度の結果を生成する必要があります。最高のツールは、対話型のカラーマップを表示し、潜在的な電力熱問題や過度のIRドロップについてボードを視覚的に検査できるようにします。 PCB全体の電力供給を示すカラーマップ 記事を読む
多層PCB基板用のFR4代替材料の選択 多層基板用のPCB基板材料としてのFR4代替品の選択 1 min Thought Leadership PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 次の多層PCBにFR4を選ばなくても大丈夫です。他のPCB基板材料の選択についてもっと読む。 記事を読む
フレキシブル回路の補強オプション フレキシブル回路PCBスティフナーオプション 1 min Blog 柔軟な回路のスタックアップにはPCBスティフナーが含まれることが一般的です。こちらで異なるPCBスティフナーのオプションについて読んでください。 記事を読む
グレイツナミの中から3D PCB CADを探る TRANSLATE:

グレイツナミの中から3D PCB CADを探索する 1 min Blog サンディエゴのAPEX - ガスランプ地区の通りをスーツとネクタイ姿でロングスケートボードに乗っている私は、かなりの光景だったに違いありません。IPC APEXの展示会場を出たばかりで、業界の同僚数人と3D PCB CADの前向きな波について数時間話し合った後、交通の中をターンを切りながらホテルに戻っていました。 突然、混雑した街角で2人の男性が笑いながら私に声をかけてきました。「おい、お前、スケートボードに乗るには歳を取りすぎてるぞ！」信号待ちでいる人々全員の楽しみになりながら、私は手でシャカサインを見せました。信号が変わるとすぐに、前夜のPCBデザイナーのプレゼンテーションで聞いた言葉を使って彼らに声をかけ返し、「グレイ・ツナミを見よ！」と叫びました。通りからさらに笑い声が聞こえるのを楽しみながら、私はスケートを続けました。 グレイ・ツナミの比喩は、電子業界から最後の波を捉えて去ろうとしているPCBデザイナーの高齢化している人口を表すために使われました。そして、おそらく彼らの集合的なPCB設計の知識と経験を持って行ってしまうでしょう。 待って… みんな、水から出て！ えっ？！ また言いますが、PCB業界で機能するほとんどすべてのものの成功の背後にいる人々—PCBデザイナーのベビーブーム世代—は最後の波に乗っています。彼らは引退しています。 数十年にわたり、PCBデザイナーは、経験豊富なデザイナーのニーズに応えるために進化し続けなければならなかったソフトウェアを使用してPCB設計のレイアウトを行ってきました。 その進化はデザイナーのワークアラウンドによってもたらされました。カスタマイズされたランドジオメトリーやティアドロップドパッドルーティングから、銅プレーンのポジティブフラッディングまで。差動ペアのダイナミックルーティングから、重要なルートの自動長さマッチングまで。手動でインポートされたDXFテンプレートから、非常に詳細な機械的ステップファイルまで。経験豊富なPCBデザイナーは、ソフトウェアが簡単に提供できるツールに進化する前から、設計を完成させるためにグラフィカルに必要なものが何であるかを常に知っていました。 たとえば、ミレニアル世代のPCBデザイナーの中には、「ドットコム」時代が2000年頃に終わる前に、自動化された電源プレーンの作成方法が1種類しかなかったことを知って驚く人もいるかもしれません。当時、設計ツールで作成できたのは内部の負のプレーンだけでした。しかし、PCBの外層を溢れさせる設計技術がより受け入れられるようになると、デザイナーは自分たちの幾何学的な工夫を使って、外層のランドジオメトリの周りのプレーンを埋めるようになりました。PCBデザインのベンチマークイベントが2000年にPCBウェストで開催されたときに、業界は初めて自動化された外層銅の溢れを実行できるPCBデザインソフトウェアを目の当たりにしました。 この瞬間は、EDA企業が経験豊富なPCBデザイナーからの要望に応え、彼らの設計を助けることが証明された機能をツールに追加することで、すべての競合他社に追随させる優れた例として立っています。しかし、新しい機能が追加されたことで、外層プリント、エッチング、メッキの制約についてデザイナーを教育する必要が生じました。今日に至るまで、ほぼ2十年後でも、デザイナーは誤って同じクリアランスルールと内層銅プレーン（プリントとエッチング）を外層の溢れに使用しており、追加のメッキステップのためにより多くのクリアランスが必要です。 PCB設計の経験が数十年にわたって蓄積され、グレーツナミの後に洗い流される中で、PCB製造における大きな変化の兆しが既に見え始めています。電子業界は、PCB設計とレイアウトの課題に取り組む 新しい電子エンジニアで溢れかえっています。 新しい電子工学の展望が形を成すにつれて、業界の見物人からの興奮が生まれています。しかし、新しいPCB設計の「グレミー」たちが初めての波を捕まえるために設計ツールを漕ぎ出すと、業界のPCB製造部門は、無理なPCBスタックアップ、恐ろしいプリントとエッチングの課題、管理不可能なドリルアスペクト比など、厄介なデザインの失敗に終わる無限の夏に備えています。これらはすべて、不格好または欠落しているデータ、設計仕様、および文書と組み合わされています。 ベビーブーム世代のPCBデザイナーの経験によって推進されたPCBレイアウトツールの大幅な改善により、新世代のミレニアルPCBデザイナーは 記事を読む
プロジェクト管理ツール プロジェクト管理ツール 1 min Blog 大学のエンジニアリングシニアプロジェクトの一環として、プロジェクト管理技術を使用した最初の機会はガントチャートでした。その時は全て手作業でした。今日では、多くのソフトウェアパッケージがそれを提供しており、他のプロジェクト可視化技術も同様です（図1）： ガントチャート パートチャート クリティカルパス分析 アフィニティ図 ギャップ分析 タイムライン 図1. プロジェクト管理に使用されるいくつかの可視化ツール [1]. あなたの仕事が何であれ、キャリアのある時点でプロジェクトを管理する必要があるか、または積極的な役割を果たすことがあります。プロジェクト管理スキルを学ぶことに費やした時間は、あなたにとって大きなリターンをもたらします。 プロジェクトを期限内に、予算内で完了させることは、あなたの最高の推薦の一つになります。そして、タスクを組織し、スケジュールし、委任する方法を知っているとき、昇進のために自分自身をより目立たせることができます。 ガントチャート 最もよく使用されるツールの一つがガントチャートであり、プロジェクトに関わるすべての活動を収集する必要があります。このプロセスの一環として、各タスクを誰が担当するか、各タスクにどのくらいの時間がかかるか、チームが直面する可能性のある問題は何かを把握します。この詳細な思考は、スケジュールが実行可能であること、適切な人が各タスクに割り当てられていること、そして開始する前に潜在的な問題に対する回避策を持っていることを確認するのに役立ちます。私の「問題解決」BLOGに記載されている活動は、プロジェクトのすべての側面を収集し、最小限の時間を見積もり、どの活動が他の活動を開始する前に完了する必要があるかを把握するのに役立ちます。 最終的に、ガントチャートを使用して、チームや上司に進捗状況を報告することができます。必要なのは、変更を示し、それが主要なタスクやクリティカルパスにどのように影響するかを示すための簡単な更新だけです。 ガントチャートを作成するプロセスには以下のステップが含まれます： ステップ1: 必須タスクと活動を特定する ガントチャートは、プロジェクトまたはプロジェクトのフェーズを完了するために必要なすべての活動を含んでいない限り、有用な情報を提供しません。したがって、最初にこれらの活動をすべてリストアップします。各タスクについて、最も早い開始日と所要時間を決定します。 ステップ2 記事を読む
ワークフローを平滑化する：「フラット」スタイルのプロジェクト管理ガイド ワークフローを平滑化する：「フラット」スタイルのプロジェクト管理ガイド 1 min Blog フラットな組織が人気を博すにつれて、それに伴う方法やプロセスも同様に普及しています。このブログでは、フラットな組織構造自体ではなく、プロジェクト管理の領域内でフラットな組織がどのように機能するかについて議論します。フラットな組織から学んだプロジェクト管理の原則は、最もフラットな会社から最も階層的な構造を持つ組織まで採用することができます。 「フラット」であることは流行っていますが、なぜそれを行うべきなのでしょうか？ 「なぜフラットなプロジェクト管理に興味を持つべきか？」という質問をしているかもしれません。プロジェクトマネージャーにとって、答えはシンプルです：委任の必要が少なく、状況の確認を求めることが少なく、監視も少なくなります。これは、あなたが好きなことにもっと時間を割くことができるということを意味します... それが仕事の管理を楽しんでいる場合は（その場合はここで読むのをやめるべきです）。管理される側にとっても、明らかです：なぜ常に状況を追及され、仕事の正しいやり方を「助言」される必要があるのでしょうか？再び、それが好きなら、これはあなたにとって正しいスタイルではないかもしれません。ここでの考え方は、マネージャーが少ない管理を必要とし、他のすべての人が自分の仕事を望むように自由に、そして自律的に行うことができるということです。 前提条件 プロセス自体を始める前に、これを実際に機能させるための3つの主要な前提条件があります：信頼、透明性、そしてコミュニケーション。 ここ 図1. 信頼、透明性、コミュニケーション 信頼：お互いを信頼することは、フラットなプロジェクト構造を成功させるための鍵です 透明性：全員が自分が何をしているのかを完全にオープンにする必要があります。これは、以下のようないくつかの媒体を通じて彼らの仕事を伝えることで行うことができます： コードのコミット Wikiページ 課題追跡システム エスプレッソマシン（つまり、新しいウォータークーラー） コミュニケーション：全員が互いにコミュニケーションを取る能力を持ち、そうすることが奨励されるべきです。 信頼があるところには透明性があります。透明性があるところでは、人々は安全だと感じ始めます。人々が安全だと感じ、自分の仕事についてオープンであることが奨励されると、コミュニケーションは自然に起こります。 実装 前提条件をカバーしたので、フラットプロジェクト管理の実装について話し合うことができます。 プロジェクトリーダー：「でも、フラットな構造では誰もボスではないと思っていましたが？」確かに「指揮と管理」に従事する必要がある人はいませんが、ファシリテーターがいることは重要です。プロジェクトリーダーを、全員が調和して同じリズムで演奏していることを確認する指揮者だと考えてください。 記事を読む