PCB設計 | PCB設計ソリューション

10%のPCBコスト削減を実現するための簡単な戦略調達コストを10％削減することは大したことに思えないかもしれませんが、大量生産になるとその節約は積み重なります。

IPCと米国労働省の労働力パートナーシップ：詳細な分析「効果的な政府と産業の協力により、私たちの業界が直面している人材不足を克服し、可能な限り最強のアメリカの技術労働力を構築し、半導体イノベーションの全潜在能力を解き放つことができます。」— マット・ジョンソン、Silicon Labsの社長兼CEOおよびSIA理事会議長。ついに、正しい方向への一歩、労働力の開発と潜在能力の解放に向けた支援が、IPC International Inc.から提供されました。IPC International Inc.は、電子業界の製造業者および供給業者のグローバルな協会で、米国労働省によって承認された見習いプログラムの形で提供されます。 DOLとIPCのパートナーシップは、両者の努力を一致させ、より強力な電子労働力を開発することに貢献し、 CHIPs and Science Actとバイデン大統領の「アメリカへの投資」アジェンダによって生み出された仕事に労働者を結びつけるのに役立ちます。このプログラムは、配管やHVACなどの業界で見られる「働きながら学ぶ」見習いモデルを反映しており、高度な製造業における良い仕事やキャリアへの道を拡大・多様化し、組織がIPCを通じて地方、州、連邦の資金を確保し、労働力を開発することを可能にします。この合意はまた、IPCが電子部品を製造するために必要な熟練労働者を募集、訓練、再訓練するための有給トレーニングと実践的な学習機会を提供することを可能にします。「IPCの米国メンバーの3分の2以上が、熟練労働者を見つけて維持することができないために、成長と世界競争力が制限されていると報告しています」とジョン・W・ミッチェル、IPC社長兼CEOは述べています。「労働省によるIPCの見習い基準の承認は、より大きく、より熟練した、そしてより多様な労働力を育成するのに役立ちます。私たちは、労働者、彼らのコミュニティ、および電子製造業界に与える肯定的な影響について興奮しています。」高齢化する労働力との戦い：知識共有の重要性警告する統計：2022年には、製造業労働力のほぼ3分の1が55歳以上でした（ Deloitte）。

デザインの卓越性を達成する：PLMの道 PCB業界では、エンジニアはこれまで以上に設計の卓越性を追求しなければならなくなりました。それはもはや選択ではなく、必要不可欠なものです。これは、厳格な業界基準を満たすだけでなく、不安定な市場で優れた機能性を提供する高性能で信頼性の高い電子機器を意味します。この市場はエンジニアに対し、シフトや需要の増加による締め切りと予算の厳格化に対応するよう迫っています。設計者とエンジニアの負担を軽減するために、製品ライフサイクル管理は、PCBのライフサイクルに関連するすべてのデータとプロセスの管理のための戦略的なフレームワークの確立を支援します。これは、その初期概念化から最終的なエンドオブライフ処分に至るまでです。堅牢なPLMシステムを活用することで、PCBエンジニアは設計効率を向上させ、異なるチームが革新と協力を受け入れるのを支援し、卓越した製品品質を保証することができます。 PLMにおける設計卓越の重要要素合理化された設計プロセス： PLMソフトウェアは、回路図、レイアウト、包括的なコンポーネントライブラリ、および部品表（BOM）など、すべての重要なPCB設計データのための中央リポジトリとして機能します。この中央集権的なアプローチを採用することで、企業は異なるワークステーションや部門間での散在したファイルやバージョン管理の問題に関連する非効率性を排除し、設計者間の協力を促進することができます。設計者は設計に加えられた変更を細かく追跡し、全員が最新バージョンで作業していることを確認できます。さらに、PLMは、コンポーネントの変更があるたびに設計文書の生成やBOMの更新など、繰り返し行われる作業を自動化することもできます。これには二重の利点があります。データ入力作業で一般的な人的ミスが軽減され、エンジニアは創造的な問題解決や革新のような核心的な能力に集中する時間を持つことができます。例えば、先進的なPLMシステムは、製造可能性の設計（DFM）ソフトウェアと統合することができます。DFMツールはPCBレイアウトを分析し、設計プロセスの早い段階で潜在的な製造上の課題を特定します。これにより、エンジニアはレイアウトに積極的に調整を加えることができます。例えば、自動ピックアンドプレース機械による組み立てを容易にするためのコンポーネント配置の最適化や、はんだ付け中のはんだブリッジを避けるための十分なクリアランスの確保などです。DFMの原則を最初から取り入れることで、PLMは製造へのスムーズな移行に貢献し、コストのかかる再作業サイクルの可能性を減らし、企業の利益にプラスの影響を与えます。改善された協力とコミュニケーション： PCBデザイナー、エンジニア、製造チーム間の効果的なコミュニケーションは、成功した協力の基盤です。PLMは、リアルタイムのコミュニケーションとデータ共有のための安全なプラットフォームを提供することで、この協力的な環境を促進し、奨励します。設計レビューはオンラインで効率的に実施でき、さまざまな部門やチームの関係者が最新の設計ファイルにアクセスし、PLMシステム内で直接建設的なフィードバックを提供できます。これにより透明性が確保され、透明性と合わせてコミュニケーションが合理化されることで、設計ライフサイクル全体を通じてエラーが大幅に減少し、重要な意思決定が加速されます。内部エコシステムに限らず、PLMは部品供給業者や契約製造業者などの外部パートナーとのコミュニケーションも促進します。システム内の安全なオンラインポータルを通じて、外部の関係者は設計変更と仕様に対するリアルタイムの可視性を得ることができ、必要な供給変更を予測できます。このレベルの透明性により、企業はサプライチェーン全体で互いに密接に協力でき、変化に対して積極的になることができます。 PLMによるユーザー中心の設計: 内部設計データに限定されることなく、PLMの影響は、貴重な顧客要件と使用データをキャプチャして分析する洗練されたツールの統合にまで及びます。これにより、デザイナーは設計プロセスの最初からユーザーエクスペリエンス（UX）の考慮事項を取り入れることができます。例えば、PLMは熱シミュレーションソフトウェアと統合でき、エンジニアが最終的なPCBレイアウト内での熱放散を最適化できるようにします。このデータ駆動型のアプローチを採用することで、企業は結果として得られる製品が機能的であるだけでなく、優れたユーザーエクスペリエンスを提供し、顧客満足度を高め、より多くのブランドロイヤルティを生み出すことを確信できます。ユーザー中心の設計をさらに進めると、高度なPLMシステムは、展開されたPCBからの実際のパフォーマンスデータをキャプチャするツールとも統合できます。このデータはPLMシステムにフィードバックされ、将来の設計で改善すべき領域を特定するために分析されます。これは、PCBデザイナーが常に革新を続け、顧客基盤の進化する期待とニーズを超える製品を開発することを保証するクローズドループアプローチです。 PLMを通じて設計卓越性を実現する利点効率の向上と市場投入までの時間の短縮：ワークフローの合理化、繰り返し作業の自動化、孤立したチーム間の改善されたコラボレーションにより、設計サイクルが速くなり、それが製品の迅速な発売につながります。製品品質の向上とエラーの減少：一元化されたデータ管理、厳密なバージョン管理、リアルタイムのコミュニケーションはそれぞれ、エラーのリスクを減少させ、すべての設計イテレーションを通じて一貫した品質を保証するのに役立ちます。革新の促進と顧客ニーズへの対応能力の向上：ユーザーデータの統合と協力的な環境の促進により、PLMは、顧客基盤の絶えず変化するニーズに直接対応するソリューションを設計者が開発するのを助けます。製品ライフサイクル全体を通じた潜在的なコスト削減：効率の向上、エラーの削減、設計ライフサイクル全体を通じた品質への注目は、設計、製造、作業のやり直しの削減、保証請求の減少を含む、PCBバリューチェーン全体にわたる潜在的なコスト削減につながります。

統合PLMソリューションで設計の障害を克服する PCB設計は常に製品開発と密接に関連しており、市場に投入される製品がより高度になるにつれて、機械設計やソフトウェア開発のような領域にも広がっています。システムの電子設計部分は、残りの製品データとどのように統合されるのでしょうか？答えは、CADデータ管理システムとPLMシステム間の統合にあります。紙の上では、既存の設計ツールとPLMの統合は単純に聞こえるかもしれませんが、実際には挑戦なしには進みません。PLM統合には、前もっての時間と開発努力（もちろんコストも）が必要ですが、投資のリターンは、エラーの排除、市場投入までの時間の短縮、設計、製造、品質管理間のクローズドループから得られます。工学の各分野のCADシステムが統合されたPLMソリューションにリンクされると、企業が直面する一般的な障害と、統合されたPLMソリューションがそれらをどのように克服できるかを見てみましょう。異なるデータの苦労最大の課題の一つは、PCB設計データの断片化された性質にあります。設計ファイル、コンポーネントライブラリ、製造仕様、リビジョンコントロールが別々のサイロに存在することが多く、これがバージョン管理の問題やチーム間の非効率につながります。統合されたPLMソリューションがどのように役立つか統合されたPLMソリューションは、すべての製品データに対する単一の情報源を企業に提供し、これによりすべての関連するステークホルダーが同じ情報から作業していることを保証します。これは、バージョン管理の混乱から生じる責任の押し付け合いや、正しいファイルを探すために無駄にされる時間を避けることができます。Altiumのような人気の PCB設計ツールとのネイティブ統合のような特定の機能は、設計環境内でのデータ交換をさらに合理化します。中央リポジトリの提供により、チームメンバーはリアルタイムで簡単にデータにアクセスし、共有することができ、コミュニケーションを合理化し、エラーのリスクを減らすことができます。これは、設計、エンジニアリング、製造間のコラボレーションを強化するのに役立ちます。データの非互換性と移行の問題別の障害は、設計ツールとデータ形式の間の非互換性です。異なるソフトウェアプログラム間でデータを移行することは、手作業で行われる場合、面倒でエラーが発生しやすいプロセスです。 PLMとしての橋渡し幸いなことに、PLMソリューションはこれらの設計の孤島を繋ぐ橋渡しとして機能することができます。それらは、様々な設計ツールやフォーマット間でデータを変換するトランスレーターやインポーターを提供し、手動でのデータ入力の必要性をなくし、移行中のエラーのリスクを減少させます。製品ライフサイクル管理は、単一のシステム内で異なるデータフォーマットの管理のためのプラットフォームも提供し、設計プロセスを簡素化し、異なる設計ツールやシステムを使用するチーム間のより良い協力を促進します。自動化による複雑さエンジニアに与えられる増加する需要と短縮された時間枠と組み合わせると、現代のPCBの複雑さはエラーや非効率を引き起こす可能性があります。部品表（BOM）の生成や設計ルールチェック（DRC）のような繰り返しのタスクを手動で管理することは、プレッシャーがそれほどない時でも、時間がかかり、エラーが発生しやすいです。自動化のチャンピオンとしてのPLM 製品ライフサイクル管理システムは、そのようなタスクの自動化を通じてチームにいくらかの休息を提供することができます。それらは、最新の設計データに基づいて自動的にBOMを生成することができ、精度を保証し、人為的なエラーのリスクを減少させ、DRCを自動化してエンジニアの時間を解放し、通常はより技術的な—人間依存の—タスクに集中できるようにします。先進的なPLMソリューションは、変更オーダー管理やリビジョンコントロールのようなタスクを自動化するという追加の利点を持ち、究極的には製品を市場に出すまでの時間を短縮し、ストリームライン化されたワークフローのおかげでチームの全体的な効率を向上させます。 PLMによるイノベーション効率の解放しかし、PLMの利点は、ワークフローの合理化やエラーの削減を超えて拡がります。全てのPCBデータのための中央リポジトリの確立を通じて、PLMは知識共有と協力の文化を採用することを企業に可能にし、それは新しいアイデアやイノベーションへの扉を開きます。エンジニアが過去の設計に簡単にアクセスでき、互いの作業から学ぶことができるためです。その同じレベルのアクセスと洞察は、

PCB設計の革新：PLMの役割今日の電子機器に必要とされるプリント基板の数が増加していることは、設計者とエンジニアに、 relentless miniaturization、性能能力の向上、および開発時間枠の縮小を追求させ、PCBが構想され、実現される方法を変えています。このような高需要環境では、従来の設計ツールは限界に達しており、変化が必要とされています。このニーズに応え、業界をより効率的な方法論に移行させるために、開発者たちは製品ライフサイクル管理ツールを考案しました。これは、PCB設計体験を根本的に変え、高品質で高性能な回路基板を作成するための設計およびエンジニアリング能力を向上させています。共同作業のための中央集権的ハブ PLM導入前は、PCB設計データはしばしばサイロ化され、ファイルサーバーや個々のワークステーションに散在していました。残念ながら、この断片化されたアプローチは、情報を探すための時間の無駄、バージョン管理の問題、および古いデータを使用して作業するエンジニアによって引き起こされる潜在的なエラーにつながりました。製品ライフサイクル管理は、回路図やレイアウトから部品表（BOM）および 3Dモデルまで、すべての設計データのための単一の情報源を確立します。このシステムは、何よりもまず、エンジニアの場所に関係なく、リアルタイムでのアクセスと協力を容易にする中央集権的なリポジトリです。設計チームは、PCBの異なる側面に同時に取り組み、アイデアをより効率的に反復することができ、誰もが同じページにいるという安心感のもとで作業できます。このような協力的な環境は、設計サイクルの加速、エラーの減少、および関与するすべてのステークホルダーの全体的な生産性を向上させる一体感をもたらします。繰り返しのデータ管理タスクの自動化電子設計およびエンジニアリングチームは、チームが統一されたワークフローと管理構造を必要とするポイントに成長するとすぐに、PLMシステムが必要であることに気づくでしょう。PLMシステムは、成長する企業が問題が発生するまでしばしば見過ごされるデータ管理構造を強制するためのフレームワークを提供します。PLMシステムをユニークにする重要な側面は、データ構造とワークフローを企業のプロセスに合わせてカスタマイズおよび自動化できることです。この時間の節約は、回路性能の最適化、未熟な技術やコンポーネントへの研究、あるいは複雑な設計課題の完了など、企業の市場提供を向上させる質的なタスクにエンジニアが集中するための扉を開きます。変更管理：情報に基づいた意思決定の可能性 PCB設計プロセスは線形であることを意図していますが、実際にはレビューや必要な修正により設計サイクルが循環することがあります。エンジニアが設計を洗練させ、設計者が見落とした予期せぬ課題に対処する過程で、変更や修正は避けられません。PLMはこれらの変更を管理するのに優れており、設計に対して行われたすべての変更を追跡する包括的な監査証跡を提供します。このような効率性は、エンジニアがPCBの進化を理解し、特定の変更が異なるコンポーネントにどのように影響するかを見て、潜在的な問題の原因を特定するのに役立ちます。このレベルの透明性は、企業がチームに質の高い知識を提供していることを確認するのに役立ち、エンジニアが設計変更について情報に基づいた決定を行い、他の関係者が最新の設計反復を認識することを確実にすることで、高価なエラーややり直しを減らす結果となります。設計と製造の間のギャップ — 架け橋製品ライフサイクル管理は設計フェーズを超えており、設計と製造の世界の間に架け橋として機能します。製造システムとの統合を通じて、PLMは設計から生産への移行をスムーズにし、製造エンジニアが一元化されたシステムから正確で最新の設計データに直接アクセスできるように支援します。多くの企業が、これにより、手動でのデータ入力の必要性がほとんどなくなり、それに伴うエラーのリスクが軽減され、歴史的に製造プロセスに重大な時間的な中断を引き起こしていたことが分かっています。製造に関連するコストを削減し、初回合格率（FPY）を改善し、生産遅延を減らす意図がある場合、このデータフローを合理化することが重要です。 PCBを超えた製品開発 PLMは、単一のエンジニアリング分野のデータガバナンス機能を提供することに焦点を当てているわけではありません。製品開発が広く行われるように、PLMシステムはシステムレベルでの製品データに焦点を当て、エンジニアリング分野間の架け橋を自然に構築します。PLMシステムは、機械設計、カスタムファームウェア、カスタムソフトウェア、ハーネスやケーブルアセンブリなど、幅広い製品データの保存と管理を可能にします。PLMシステムはまた、製品の各部品をその環境影響評価、製造のためのプロセス詳細、関連する利害関係者のためのサービス情報にリンクさせることもできます。これは、エンジニアリングチームが必要とするデータ追跡とバージョン管理機能を備えた、製品のコンポーネントとデータを単一の場所にまとめる包括的なデータリポジトリです。 PCB設計専門家のための戦略的シフト PLMがPCB設計に与える影響は、企業や特にエンジニアが創造プロセスに取り組む方法に戦略的な変化を意味します。他の産業と同様に、協力的な環境を育むこと、自動化、そして包括的で集中化されたデータリポジトリの提供により、彼らは戦術的な実行者から、管理業務やその他の平凡なタスクに煩わされることなく戦略的な革新者へと移行するのを助けます。このアプローチにより、エンジニアは新技術の探求や性能指標の最適化に専門知識を捧げ、以前は可能と考えられていた限界を押し広げることができます。この変化は、次世代のPCBの創造につながります。

Altium Designer Projects DCブロックフィルター設計この記事では、オシロスコープの入力チャネル用のDCブロックフィルターを設計およびシミュレートする方法について説明します。コンポーネントの選択、レイアウトの最適化、シミュレーション結果、および実世界での検証について学び、さまざまなハードウェア設計ニーズに対応する高性能フィルターを作成します。

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