PCB設計

最近、Bolt社のVP of Engineering（エンジニアチームのマネジメント責任者）であるTyler Mincey氏と知り合いになる機会に恵まれました。Bolt社はハードウェアとソフトウェアのアクセラレーター企業（スタートアップ企業を支援する組織）で、サンフランシスコとボストンにオフィスがあります。このインタビューでは、Mincey氏とともにエンジニアリングに対する情熱や、Bolt社で達成した素晴らしい業績についてお話します。社内エンジニアリングチームと協同してベンチャーキャピタルを提供するというユニークなモデルにより、ポートフォリオの成長に拍車がかかっています。Bolt社はアルティウムのスタートアッププログラム Launch Padに参加し、アクセラレーター企業や世界中の駆け出しのハードウェアスタートアップ企業にAltium Designerライセンスを提供する支援をしています。 Judy Warner: ご自分のキャリアと、Bolt社について簡単に教えてください。 Tyler Mincey: 私は、大小さまざまな企業で接続製品を開発する、担当領域を横断する技術チームのリーダーを務めてきました。iPodの新製品開発を行うApple社の技術チームのリーダーを務めたり、第一世代のiPhoneの中核チームに席を置いたこともあります。その後、web/モバイルアプリの設計と開発を専門に行うデジタル製品工房Fictive Kinのパートナーとして働きました。Bolt社に勤める前は、オートアフターマーケット向けにドライバー支援テクノロジーを設計するスタートアップ企業であるPearl Automation社の創設チームに加わり、VP of Productを務めました。 Bolt社はソフトウェアと物的製品が交わる企業に投資するベンチャーキャピタル企業です。資金提供のほか、上級の技術者や設計者によって投資先を支援し、製品の開発や製造をサポートします。 私は、工業デザイン、機械工学、電気工学、ファームウェア開発を担当するBolt社のチームを監督しています。 Warner

PCBデザインで部品を配置するとき、その配置のためにコネクションが互いに交差することは珍しくありません。コネクションの多少の交差は、他のレイヤーへのビアや、少し長い配線を使用して対処できますが、次の図に示すような多くの交差がある場合、配線は非常に難しく、時間を要するものとなります。 多くの交差を含む、より複雑な配線の場合、PCB設計者は一般にデバイスピンやサブパートをスワップして、コネクションの交差数を減らします。ピンやパートスワップによりPCBでの交差は解消できますが、このような変更は回路図に反映させる必要があります。このホワイトペーパーでは、ピン、サブパート、差動ペアスワップによりコネクションの交差を減らして最適の配線を実現しながら、回路図とPCB間のデザインの同期を維持する方法につ いて説明します。 はじめに コンポーネントの最適な配置により、コネクションラインの交差を最小化するには、多くの作業が必要です。しかし、交差を完全に避けることは不可能です。多くのコネクションの交差が存在すると、PCBの配線は非常に難しくなり、完了には多大な時間を要します。PCB設計者は、電気的に可能ならば、ネット割り当てをデバイスの特定のピンから、別の使用可能なデバイスのピンにスワップすることが一般的です。同様に、共通パッケージ内のサブパートをスワップして、コネクションの交差を減らすこともできます。 ピンスワップは、2つの異なるピンのネットが、デザインの電気的な機能に悪影響を及ぼさないでスワップできます。基本的な例は、抵抗の2つのピンです。抵抗のピンには固有の極性が存在しないため、交差を解消するためにピンを自由にスワップでき、機能は変化しません。 別の実践的な例はピン数の多いコネクタで、各ピンに信号割り当ての厳格な要件が存在しない場合です。コネクタの多くのピンを柔軟にスワップできるため、いくつかのコネクションの交差を解消できる可能性があります。最もピンスワップの対象となるコンポーネントタイプはFPGAデバイスでしょう。 これらのデバイスにはユーザー定義可能なI/Oピンがあり、該当する電圧バンク内で、必要に応じてピンを自由に再割り当てできます。 サブパートのスワップでは、共通のパッケージ内に存在する類似パートがスワップされます。例えば、LM6154 QuadオペアンプICは単一のパッケ ージ内に、4つの独立した、同一のオペアンプが含まれています。このため、オペアンプC（ピン8、9、10）をオペアンプA（ピン2、3、1）とスワップし、同じ機能を維持したままコネクションラインの交差を解消できます。サブパートのスワップは「ゲートスワップ」と呼ばれることがあります。これは、SN74S02N Quad NORゲートパッケージ内の4つの独立したゲートを自由にスワップできることを示しています。 デバイスのピンとサブパートのスワップは、コネクションの交差の総数を減らすため、非常に役立ちます。デバイスのピンまたはサブパートのスワップを正しく行うには、どのピンをスワップするか事前に定義する必要があります。さらに、PCBデザイン内でピンまたはパートスワップを行った後、その変更を反映するよう回路図を更新し、PCBレイアウトと回路図との同期を維持する必要があります。これらの同期を怠ると、致命的なエラーを引き起こす恐れがあります。 ピンとパートスワップ ピンまたはパートスワップは、3つの一般的な手順で行われます。スワップデータの構成、ピンまたはパートスワップの実行、最後にスワップ内容で回路図を更新して同期する手順です。 (※続きはPDFをダウンロードしてください) 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！

Altium Designer® のメインテーマは、PCB設計に対する統一アプローチです。Altium Designerの設計に対する取り組みは、従来からある 数多くの製品に対するそれとは異なります。Altium Designerのワークフローには、PCB設計を問題なく完了するために必要な、別々でありなが ら相互に関係のあるすべての要素が1つにまとめられています。 PADS®を使用しているユーザーであれば、おそらく、設計プロセスの段階ごとに複数のツールとインタフェースを使用することに慣れているでしょう。それぞれのツールは固有の専門タスクに優れているものの、結局のところ、複数のインタフェース、ワークフロー、メソドロジーを覚えて管理するのはユー ザーになります。アルティウムが何年にもわたって投げかけている問いはシンプルです。このようなPCB設計アプローチに効果はあるのでしょうか。 Altium Designerを最初に開発したときの目標は、設計プロセス全体にわたって、エンジニアが効率とワークフローを完全にコントロールできる、統 一された設計体験を生み出すことでした。この目標を達成するためには、エンジニアに日常的に課せられたPCB設計体験を全面的に理解する必 要がありました。統一されたPCB設計アプローチの一環として、単一のAltium Designerインタフェース内で以下のプロセスが結合されました。 回路設計 基板レイアウト データ管理 ルールおよび制約条件 部品表 サプライ