PCB設計

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ミルエアロの購買担当者が部品の廃止に対処している方法 ミルエアロバイヤーが部品の廃止に対処している方法 1 min Blog 防衛および航空宇宙産業の調達担当者は、 部品の廃止に関連して重大な課題に直面しています。技術と設計が急速に進化する中、部品は迅速に廃止される可能性があり、長期的なサプライチェーン業務に影響を与えることがあります。この問題は厳格な規制要件、長期のリードタイム、および長期の認証プロセスによって悪化しています。調達およびサプライチェーンチームは、積極的なサプライヤー管理、代替調達戦略、および体系的なライフサイクル計画を通じて廃止リスクを予測し、緩和する必要があります。 さらに、連続的な市場動向のモニタリングや予測ツールを活用した協力的な取り組みは、これらの課題を効果的に乗り越えるために不可欠です。 軍事および航空宇宙の購買者の特別なニーズ 軍事および航空宇宙の顧客の独自の要件は、電子部品の陳腐化の課題をさらに複雑化させます。商業用途では市販の部品が通常十分ですが、軍事および航空宇宙システムでは、過酷な運用環境に耐えるように特別に設計された高信頼性および頑丈な部品が必要とされます。 さらに、軍事および航空宇宙の規制機関が定めた厳格な基準を満たすためには、厳格な認証および適格性プロセスが必要です。これにより、部品は単に入手可能であるだけでなく、厳格な業界規制および基準に準拠している必要があります。製品が簡単に置き換えられたりアップグレードされたりする商業産業とは異なり、 軍事および航空宇宙システムはしばしば数十年にわたる長寿命を持っています。これには将来を見据えた戦略的調達のアプローチが必要です。 防衛および航空宇宙産業の調達担当者は、両セクターの独自の特性に起因するさまざまな課題に直面しています。以下は、彼らが直面する主な課題のいくつかです。 セキュリティと分類。両産業ともに機密技術や情報を取り扱い、しばしばさまざまなレベルで分類されます。調達担当者は、機密データの保護とサプライヤー・コミュニティ全体での不正アクセスの防止のために厳格なセキュリティ・プロトコルの遵守を確実にしなければなりません。 規制の遵守。防衛および航空宇宙部門は、連邦航空局(FAA)や国防総省(DoD)などの政府機関によって厳しい要件が課される、重い規制がかかっています。調達担当者は、輸出管理、調達規則、品質基準への遵守を確保するために複雑な規制フレームワークを航行しなければなりません。 複雑なサプライチェーン。航空宇宙および防衛プロジェクトには、複数の階層を持つ複雑なサプライチェーンが関与し、しばしば異なる国や地域にまたがります。これらのサプライチェーンを調整し管理することは、長いリードタイム、重要部品への依存、地政学的リスクといった課題があるため、特に困難です。 調達サイクルの長さ。 防衛および航空宇宙の調達プロジェクトは、厳格なテストおよび認証要件、官僚的なプロセス、契約交渉による長期の調達サイクルを持つことがよくあります。調達担当者は、これらの長期サイクルとリードタイムを効果的に管理し、プロジェクトの締切に間に合うように機器やシステムをタイムリーに納入する必要があります。 調達の課題。 航空宇宙および軍事装備は、30年以上の寿命を持つことがあり、その間にはレガシーパーツのサポートが必要となります。しかし、これらのシステムの内部部品は寿命がはるかに短いです。電子部品は、サプライヤーが原材料の調達に苦労したり、製造を停止したりすることで、時代遅れになることがあります。部品を変更すると、別の長い適合プロセスが始まることがあります。 予算の制約。 両業界は予算の制約や不確実性の影響を受けます。防衛予算は政府の優先事項に影響を受け、航空宇宙プロジェクトは市場の動向や顧客の要求に影響を受けます。調達担当者は、予算を慎重に管理し、品質と性能基準を維持しながら、コスト効果の高いソリューションを求める必要があります。 技術とイノベーション。防衛および航空宇宙産業は急速な技術革新とイノベーションが特徴です。調達担当者は新興技術の動向を把握し、プロジェクト要件への潜在的な影響を評価し、設計者やサプライヤーと協力して技術の変化を活用する必要があります。 品質と信頼性。装備やシステムの品質と信頼性を確保することは、安全性とミッションの成功が最重要視される両産業において重要です。サプライチェーンの専門家は確立された堅牢な品質保証プロセスを使用し、徹底的なサプライヤーの監査と評価を行い、厳格な性能基準を遵守してリスクを軽減し製品の完全性を確保する必要があります。 持続可能性と環境への配慮。防衛および航空宇宙の調達決定において、持続可能性と環境規制がますます重要な要素となっています。調達担当者は材料、製造プロセス、およびサプライチェーン活動の環境への影響を考慮し、業界の仕様を満たしながら持続可能な実践を遵守するサプライヤーを探す必要があります。 記事を読む
TotM - 02_2024 なぜAltium Designerが直感的かつ知的にPCBを設計するのに役立つのか 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 プリント基板(PCB)の複雑さが増すにつれて、最先端ツールへの需要はより重要になっています。Altium Designerは直感的なデザインとインテリジェントな機能性を融合させ、以下のような主要機能に焦点を当てた先導的なソリューションを提供します: 統合されたデザイン環境とデータモデル; 包括的な統合解析ツール; 3D成形インターコネクトデバイス(MID)デザインの機能。 統合されたデザイン環境とデータモデル Altium Designerの 統合されたデザイン環境とデータモデルは、従来の分断された方法から離れ、PCBデザイン技術において大きな前進を示しています。統合されたエレクトロニクスデザインアプローチを採用することで、概念化から生産に至るまでの全プロセスが合理化され、より効率的なPCBデザインとエレクトロニクス製造に向けて大きく転換し、エラーの余地が少なくなります。 PCBデザインの断片化を解消する 従来、PCBデザインは各デザイン段階でさまざまなスタンドアロンソフトウェアツールを使用することを含み、重大な課題が生じる余地があります。各ツールが独自のデータモデルで動作する場合、スキーマティックデザインからPCBレイアウト、ルーティングに至るまで、頻繁にデータ転送が必要になります。断片化されたアプローチはデザインサイクルを延長し、エラーのリスクを高め、データ変換中に重要なデザインの詳細が失われる可能性を含む不整合やエラーが発生します。その結果、設計者は繰り返しの修正サイクル(例:エンジニアリング変更命令)に直面し、コストの増加、プロジェクトの遅延、市場投入時間の延長につながります。 オールインワンデザインシステムの力 Altium Designerは、PCBデザインの全要素を包含する一体的なプラットフォームを提供することで、エレクトロニクスエンジニアリングの障壁に直面します。プロセスのすべての部分—つまり、初期のスキーマティック、レイアウト、ルーティング、3Dコンポーネントモデリング、およびマルチボードアセンブリ管理—は同じシステムの下で統一されています。これにより、異なるツール間でデータをインポートおよびエクスポートする必要がなくなり、すべての操作が単一の一貫したエコシステム内で行われます。統合により、プロジェクトの任意の段階で行われた変更は、エラーや不一致の可能性を最小限に抑えるために、すべての段階に即座に伝播されます。 エラーのないデザインのための最適なアプローチ 統合されたエンジニアリングアプローチは、初期の回路図からPCBレイアウト、ルーティング、ボード分析、マルチボード接続、MCAD統合、そして製造まで、一つのワークスペース内でシームレスに進行できることにより、生産性を向上させます。これにより、設計のタイムラインが加速され、異なるソフトウェアインターフェース間での切り替えの必要性がなくなります。 統合されたデータモデルは、設計プロセス全体を通じて一貫性と正確性を確保するための鍵です。設計データを収容するための単一の情報源を確立することで、特に電子部品と機械部品の正確な統合を必要とする複雑な設計において、不一致のリスクを減らすことができます。統合アプローチは、部品の形状、適合性、および機能において完璧な整合性を保証し、信頼できる最新のデータで設計者に自信を与えます。 統合解析機能 Altium Designerの統合解析機能は、設計ワークフローに直接高度な分析ツールを組み込むことで、PCB設計における進歩的なステップを示しています。この統合は、最適な性能、信頼性、および業界標準への遵守を達成することが不可欠な現代のPCBの複雑な課題に対処します。 記事を読む
Pi. MX8_Chapter_III Pi. MX8 プロジェクト - ボードレイアウト パート1 1 min Altium Designer Projects Pi.MX8オープンソースコンピュータモジュールプロジェクトの第3回へようこそ!この記事シリーズでは、NXPのi.MX8Mプラスプロセッサをベースにしたシステムオンモジュールの設計とテストについて詳しく説明します。 前回の更新では、モジュールの回路図の構造を見て、予備的な部品配置の準備を始めました。部品を配置した今、設計の密度とそれがレイヤースタックに要求することがどの程度かがよくわかります。今日は、適切なスタックアップを選択し、最初のトラックのルーティングを開始します。 レイヤースタックの定義 部品配置といくつかの戦略的要因に基づいて、今後の設計に使用したいPCB技術とレイヤースタックを決定できます。まずは部品の密度を見てみましょう: 部品配置 トップサイド 予備的な部品配置により、全体的な設計の密度が適度であることが明らかになりました。アクティブな部品はすべて基板のトップサイドに配置され、ボトムサイドには主にデカップリングキャパシタやその他の受動回路が含まれています。そのため、基板のボトムサイドは比較的空いており、ルーティングスペースがたくさんあります。しかし、目標は、このスペースをPi.MX8モジュールが特定の要求に基づいて更新および拡張されるプラットフォームとして機能するために実装される追加機能に割り当てることです。 部品配置 ボトムサイド ボード間コネクタに近い部品の配置を見ると、多くの部品がボードの反対側にあるコネクタの直上に配置されていることに気づきます。上層から下層まで全てのレイヤースタックを接続する標準的なVIAのみを使用することにした場合、これらのエリアにVIAを配置することはできません。ボード間コネクタの全てのピンをブレイクアウトし、コネクタの反対側にあるアクティブ回路を効率的にルーティングするためには、スルーホールVIAのみに頼ることを超えた方法を考案する必要があります。これには、HDIスタックアップを使用する必要があります。 HDIスタックを使用すると、後の段階でモジュールの機能を拡張することが容易になります。追加の部品を接続するためにスルーホールVIAを必ずしも使用する必要がなく、したがって、確立されたルーティングや部品配置をあまり妨げることなく済みます。 Pi.MX8モジュールには、2+N+2レイヤースタックを使用します。これはIPC-2226規格で定義されているタイプIIIレイヤースタックであり、最も一般的に使用されるHDIスタックの一つです。 このタイプのスタックアップは、製造プロセス中に2回の連続した積層工程を使用して、最外層の3層を接続するマイクロVIAを可能にします。埋め込みVIAは、連続製造プロセスの一部ではないコアスタックを接続するために使用されます。このタイプのレイヤースタックで使用されるプリプレグとプリプレグの厚さは、PCBプロバイダーの製造能力に依存します。連続積層されたプリプレグの選択された厚さは、マイクロVIAのアスペクト比によって制限されます。機械的にドリルされたVIAとは異なり、マイクロVIAは短いレーザーパルスを使用してプリプレグに穴を開けることによって作成されます。通常、VIAの直径は0.08mmから0.15mmが使用されます。大量製造に適したアスペクト比は通常、0.6:1~0.8:1の範囲です。 薄いプリプレグは、アスペクト比の要件を違反せずに、与えられたインピーダンス制御トレースのトラック幅を減少させることを保証します。上層または下層の単純なマイクロストリップで、参照平面が1つだけの場合、これは問題ではありません。しかし、最初のグラウンドプレーンの下にある埋め込みストリップラインには注意が必要です。ストリップラインの上下の参照平面までの短い距離が、特定のインピーダンス制御インターフェースのために非常に狭いトレースをもたらす可能性があります。 Pi.MX8ボードの最終スタックアップは、PCBメーカーとの協力のもとに作成され、以下のようになります: Pi.MX8レイヤースタック 全体として、このモジュールは10層スタックアップで構築されます。トップ、L2、L7、およびボトムレイヤーが信号レイヤーとして使用されます。L1、L3、L6、L8レイヤーがグラウンドプレーンとして使用されます。残りの2層、L4とL5は電源プレーンとして機能します。電源プレーンは、わずか18μmの厚さの薄い箔を使用して構築されます。これらの層のIRドロップに注意を払う必要があります。電源プレーンは、隣接するグラウンドプレーンとわずか75μmのプリプレグで分離されて密接に結合されています。これにより、追加のプレーン容量が生じ、高周波で低PDNインピーダンスを提供するのに有益です。レイアウトが完成したら、PDNの挙動をシミュレーションで確認します。 このスタックアップについて注意すべきもう一つの重要な点は、スタックされたマイクロビアではなく、スタッガードマイクロビアのみを使用することです。これは、マイクロビアを直接重ねて配置することができず、代わりに少なくとも0.35mmのピッチで中心から中心にオフセットする必要があることを意味します。スタッガードビアの使用は、連続するレイヤーの登録を容易にするため、一部のPCBプロバイダーでは製造コストを削減します。このアプローチは、2つ以上のマイクロビアプログラムを使用するHDIスタックアップで、マイクロビアの信頼性を高めるためにも推奨されます。スタッガードマイクロビアを使用するデメリットは、最小オフセット要件を満たすために必要な追加のスペースです。グラウンドプレーンに作成された空隙も、隣接するトレースのリターンパスを管理する際に考慮する必要があります。 コンポーネントブレークアウトルーティング レイヤースタックが定義された今、次のステップは個々のコンポーネントの信号をブレークアウトすることです。このステップでは、各コンポーネントの信号および電源ルーティングに必要なビアを配置します。コンポーネントを接続し始める前に、できればすべてのビアを配置しておきたいと考えています。HDIスタックアップであっても、ビアは依然として多くのスペースを占めます。これは、通常、スタックアップ全体を通過する電源配布ネットワークの一部であるビアに特に当てはまります。ルーティング段階でビアを配置すると、ビアのためにスペースを作るために以前にルーティングされたトレースを削除する必要があるかもしれません。 記事を読む