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PCB設計
メッキPCB取り付け穴のPCB接地手法
基板を筐体に配置するときは、何らかの方法でその筐体に取り付ける必要があります。PCBの表面をネジで傷つけずに確実に取り付けるには、通常はメッキスルーホールをただコーナーに配置します。このPCB取り付け穴は通常、ソルダーマスクの下にパッドが露出しているため、必要に応じて取り付けポイントをネットの1つに電気的に接続できます。この場合によく発生する問題の1つは、接地とPCB取り付け穴です。取り付け穴を設計で接地する必要がある場合、どのように接地する必要があるのか?筐体に接続するのか、内部接地のみに接続するのか、それとも別の場所に接続するのか? これは楽しい質問で、答えは通常、「必ずすべき/絶対にすべきではない」という具合になります。取り付け穴は必ず筐体に接地しているという人もいれば、設計が台無しになるので絶対に接地すべきではないという人もいます。このように定められたほとんどの設計ルールと同様に、実際の答えはより複雑で、入力電力から接地系の構造に至るまで、設計の多くの側面が関わります
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プリント基板に適したソルダーマスクの選び方
編集クレジット: CREATISTA / Shutterstock.com ハロウィーンが近づくとともに、寝ても覚めても衣装のことで頭がいっぱいになり、仕事どころではありません。今年は、かなり凝ったフェイスペイントが必要になるので、適切にペイントする方法をあれこれ検索しています。ペイントのレイヤー、色、種類ごとに、適切にペイントするための道具やタイミングが必要です。何の説明書も読まずに予行演習した結果、ペイントした部分が剥がれ落ち、それ以外の部分は完全にそのままでした。ひどいフェイスペイントのために短絡が発生しそうにはありませんが、ソルダーマスクで同じような状況を目にしたことがあります。最近はソルダ―マスクにも複数の色があります!ソルダーマスクのタイプと厚さの選択は、できのよいフェイスペイントの場合と同様に、優れた製品を作るために重要です。そして、失敗するとさらに多くの費用がかかります。 ソルダーマスクとは ソルダ―マスクは、プリント基板の金属部分の酸化を防ぐため
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Midnight Sunソーラー設計チームが開発した未来のソーラーカー
World Solar Challenge(WSC)に参戦するWaterloo大学のMidnight Sunソーラーチーム 1988年度以降、 Waterloo大学のMidnight Sunソーラーチーム は、顧問のGordon Savage教授の指導の下、ソーラーカーを製造し、American Solar Challenge (ASC) およびWorld Solar Challenge (WSC )に参加しています。これらの大会は、1年おきに交互に開催されます。電気系統チームの舵取りは、Minghou Ji(エンジニアリングマネージャー)、Yifei Li(ハードウェアエンジニア)、およびTaiping Li(ハードウェア設計者リーダー)が行っています。 Minghou Ji氏、Midnight Sunソーラーチームのエンジニアリングマネージャー Yifei Li氏、Midnight Sunソーラーチームのハードウェアエンジニア Taiping Li氏、Midnight
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Square Kilometer Array(SKA) Africaに勤務するOmer Mahgoub氏と天文学分野のPCB設計
Omer Mahgoub氏、SKA Africa Judy Warner: Omerさん、SKAとは何か、またかかわっている国やその目的について教えていください。 Omer Mahgoub: SKA(Square Kilometre Array)は、世界最大の電波望遠鏡を建設する国際的な取り組みです。1平方キロメートルの集光面積を持ち、2つの大陸(アフリカおよびオーストラリア)に設置されます。 10か国からなる組織がSKAのメンバーです。オーストラリア、カナダ、中国、インド、イタリア、ニュージーランド、南アフリカ、スウェーデン、オランダ、そしてイギリスが参加しています。 南アフリカのカルー地域 SKAを使うと、これまでにないほど詳しく宇宙を観測することができ、星や銀河がどのようにして今の形になったのか、それらが長い時間を経てどのように進化したのか、あるいはそれ以外のダークエネルギーやダークマターに関する天文学上の未解決の疑問を理解する助けとなるでしょう。 Warner
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インタラクティブなPCB自動配線を最大限に活用するPCB配線
数年前、私は家の屋根を替える手伝いをしました。最初の作業は古い屋根板の撤去でした。1度に1枚ずつ屋根板を引きはがして私は得意満面でしたが、プロの屋根職人がこちらにやって来て首を左右に振りました。その職人は、雪かきのようなシャベルを使って、私が手で5枚引きはがすより少ない時間で200~300枚の屋根板を撤去しました。その日、私は屋根の上で、よい仕事をするためには常によりよい方法を探す必要があることを学びました。 PCB設計の配線でも、私たちは作業を行うためのより効率的な方法を求めます。設計者は、おそらく、可能な限り最も整然とした配線を手動で行うのに必要な時間がわかっています。また、オートルーターならより短時間で作業を完了できるが、 望ましくない配線結果 になることも知っています。屋根板をはがすためのより有効な方法としてシャベルがあったように、私たちには、より効率的に配線できる自動インタラクティブルーターがあります。 「自動インタラクティブルーター」という語をあまりご存知ない設計者にとって
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自動インタラクティブルーターの配線がオートルーターより整然としている理由
少年の頃、私の部屋は常に散らかっていました。あらゆるものがどこにあるかわかっていると思っていたので、掃除する理由はありませんでした。最終的には、両親と友人からの強いプレッシャーに屈し、私は部屋を掃除しました。違いは驚くべきものでした。足の踏み場ができて、はるかに歩き回りやすくなりました。 オートルーターによるPCB配線についても同じことが言えます。オートルーターの配線は、 見た目が悪く雑然とする ことが知られています。そのような基板は、場合によっては追加設計が難しく、またいいかげんな設計に見える可能性もあります。こういった望ましくない配線は、通常次の3タイプのいずれかに分類されます。 1) バス配線の分割 2) 長く曲がりくねった配線 3) 望ましくないコーナーやスタブがある配線 何年もの間、PCB設計者は、オートルーターのスピードを必要とするたびに、配線に関するこれらの問題に対応してきました。自動インタラクティブルーターは、代替ルーターとしてはあまり知られていませんが
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PCB設計における自動インタラクティブ配線とPCBオートルーターは何が違うのか
編集クレジット: Santiparp Wattanaporn / Shutterstock.com しばらく前、私は第二次世界大戦時代に戦闘機パイロットが訓練に使っていたAT-6に乗って、空を飛べる機会をいただきました。飛行機の大ファンである私にとって、これほど素晴らしいプレゼントはありません。飛行体験までの5か月間は、大きな期待に胸を膨らませていました。そして、当日。それまでに感じたことがないほどの喜びをかみしめながら、いよいよ真っ青な空に向かって離陸です。パイロットは緩横転を披露してくれました。ところが、トップガンに対する私の期待は粉々に崩壊しました。それからのフライトは、飛行機酔いのための袋に顔をうずめて過ごすことになったのです。自分の身体が高速のアクロバット飛行に耐えられないのだとわかったとき、本当にがっかりしました。 それは、PCB設計で初めてオートルーターを使ったときの落胆と同じ気分でした。というのも
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最高のPCB設計ソフトウェアとその仕組み
適切なツールの使用は、作業時間の大幅な短縮、コストの削減、フラストレーションの解消につながります。しかし、プリント基板に関しては、認知度が低かったり、ソフトウェアのアドオンであることから、多くの優れたツールが無視されているのが現状です。こうしたツールには、電流密度解析ツールの PDN Analyzer
™
、MCADとの統合、インタラクティブ配線、マルチボードの対応、サプライチェーンの管理などがあります。これらの機能を使って、設計プロセスを簡素化し、時間を節約できます。すぐに始められるように、作業に役立つPCB設計ソフトウェアを一覧にまとめました。 電力分配ネットワーク(PDN)解析 電力設計は一見シンプルに見えるかもしれません。集積回路(IC)をパワープレーン、またはパワーレールに接続し、それらの動作を監視するだけです。簡単といえばそのとおりですが、ずさんな設計のPDNでは トレースの電流が過剰になったり、基板で電圧降下が生じる可能性があります 。そのため、設計段階で対策を立て
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ストリップライン対マイクロストリップ: その違いとPCB配線のガイドライン
筆者は、初めて高速設計技術についての説明を聞いたとき、全く頭に入ってきませんでした。これは、筆者が設計者としてのキャリアを開始したばかりだったので、困惑の原因が経験不足であったことは確かです。ストリップラインおよびマイクロライン配線の概念そのものが全く理解できませんでした。講師が、自分になじみのない全く異なるタイプのPCBについて話していると思いました。幸い、それらがストリップラインやマイクロストリップというPCBではないことを知って、この困惑はすぐに解決しました。そうではなく、ストリップラインおよびマイクロストリップは、PCBに高速の伝送線路を配線する、2つの異なる方法でした。 ストリップラインとマイクロストリップは、場合によっては理解しにくいものです。ですから、設計初心者やこのトピックについての再トレーニングを探している設計者に、この基本レビューは最適です。 ストリップラインおよびマイクロストリップについて ストリップラインおよびマイクロストリップとは
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OnTrack Newsletter 2017年9月
On Track Newsletter 2017年9月 第1巻第6号 AltiumのOn Trackニュースレター9月号をご覧いただきありがとうございます。今月号では、並外れたPCB設計者であるSusy Webbが、たゆみない情熱と卓越性の追求について語る「少女のように設計する」をお届けします。On Trackビデオシリーズでは、John Magyarが、3Dが単なる表示だけではなく設計者にとって非常に強力なツールである理由を説明します。最後に、Makerの項目で、すばらしきメイカーおよびハッカーの世界を垣間見るとともに、イノベーターコミュニティ向けに近日開催される主要イベントについてお知らせします。 私たちの目標は、技術者および設計者としての成功に役立つリソースを継続的にお届けすることです。先ごろリリースしたEDA Pulseアプリは、EDN、EE Times、PCB Design Magazine、Altium
®
Blogに加えて、Mentor、Zuken
™
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Maker FaireおよびOpen Source Hardware SummitでのPCB設計ツール
「メイカー」 ムーブメントが一般の人々の間で盛り上がったことを受け、Maker Mediaは2006年、第1回 Maker Faire をサンフランシスコのベイエリアで開催しました。それ以来、2014年までに、ニューヨーク市とサンフランシスコで開催された2つの主力イベントを訪れた参加者は215,000名に上りました。その間、これらの大規模イベントから、 Featured Maker Faire、Mini-Maker Faire 、 School Maker Faire が世界各地で生まれました。 Maker Faireについてご存知ない場合、Webサイトの説明が最も分かりやすいでしょう。 「Maker Faireは、地上最大の展示発表会です。家族で楽しめる、発明と創造と役に立つ情報がいっぱいの展示会であり、メイカームーブメントのお祭りです。科学展示会や農産物品評会、さらには完全に新しい要素からなるMaker Faireに出展するメイカーは、技術愛好家、クラフト作家、教育者
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Susy Webb: 主体的な学習と成功、PCB設計カンファレンス
Susy Webb: 私はヒューストンにあるFairfieldNodalに勤めており、弊社は陸上および海洋環境向けの石油探査ならびに観測機器を製造しています。弊社が製造するデバイスは一定の領域内で広がり、地底深くに送られて戻ってくるエネルギーの波動を受信します。これらのエネルギーの波動を解析すると、特定領域の地中に石油鉱床があるかどうかを予測することができます。 Judy Warner: 基板設計に携わってどのくらいになりますか。また、これまでに設計したその他の製品について教えてください。 Webb: PCB設計の経験は35年になります。サービスビューローや、メモリシステム、コンピューターマザーボード、産業用コンピューターの設計会社を経て、現在の石油探査企業は2社目です。私は難題とそれに伴う学習を楽しめるタイプなので、常に挑戦して自身を高めることで成長してきました。常に学ぶ姿勢を貫き、この業界で成長しようと努力する人は誰でも優れた設計者になれると考えています
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OnTrack Newsletter 2017年8月
On Track Newsletter 2017年8月 第1巻第5号 AltiumのOn Trackニュースレター、8月号をお届けします。PCB設計者が集まる電子機器業界のイベントでは必ずと言っていいほど、次世代のPCB設計者はどこから現れるのかという疑問に会話が流れます。古い技術者は引退しつつありますが、それらの技術者が去った後の空隙を埋める新しい技術者は現れません。私の観点からは、新しいPCB設計者が出現する方法はいくつも考えられますが、私の事例を紹介する代わりに、弊社の次世代設計者特集に登場した、非常に才能ある若い設計者として、Nicole Pacinoを紹介しましょう。 今月のOn Trackビデオシリーズでは、Chris CarlsonがPCB設計プロセスの要約を解説します。 Altium
®
が組織として成熟するにつれ、次世代の設計者を育て上げるとともに、現在のPCB設計者に道具を提供するソリューションの一部であることが必要であると理解するようになりました
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多層PCB設計: 高電圧PCB向けの基板の製造
編集クレジット: Anton_Ivanov / Shutterstock.com オリジナル版の『 シュレック 』は、私が大好きな映画の1つです。『 スター・ウォーズ 』といったもう少し歴史のある作品と同じように、この映画に出てくる名言はマニアである友人や兄弟姉妹の間でお気に入りの言葉になっています。特に有名なのは、自分のような怪物は複雑な生き物だということをシュレックがドンキーに説明しているシーンでしょう。「玉ねぎにはいくつも層がある。怪物にもいくつも層がある。わかるかい?玉ねぎにも怪物にもたくさんの層があるんだ」ここでドンキーが指摘したのは、誰もが玉ねぎを好きだとは限らないものの、パフェを嫌いな人はいないということでした。人が層になっているものをどのくらい好むかという点で、私の友人はPCB設計のラボで、多層PCBがパフェと玉ねぎの中間にあると言いました。 その複雑性を踏まえると、私はよく多層PCBがパフェよりも玉ねぎに近いと感じます
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OnTrack Newsletter 2017年7月
On Track Newsletter 2017年7月 第1巻第4号 Altiumの「On Track」ニュースレター7月号をお届けします。「ロックスターとスーパーヒーロー」では、引き続き、今日の電気技術者やPCB設計者に役立つ知識をいつも共有してくれるシグナルインテグリティー専門家リック・ハートリー(Rick Hartley)氏へのインタビュー第2部をお届けします。 「メーカースペース」では、ウィスコンシン大学のBadgerloopチームについての楽しい話をご紹介します。彼らは立場の弱い学部学生でありながら、スペースXの第2回 ハイパーループポッド コンテスト からわずか数週間後には超高速な新型ポッドを発表しています。 また、今回のニュースレターでは、PCB設計の知識と技術を保つのに役立ついくつかの重要な「頭脳食」も含めてあります。 今後の業界イベントとしては、Altium主催の AltiumLive 2017: PCB Design Summit
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OnTrack Newsletter 2017年6月
On Track Newsletter 2017年6月 第1巻第3号 PCB設計という銀河にジェダイの騎士がいたとすれば、Rick Hartley氏はシグナ ルインテグリティーのオビ=ワン・ケノービということになるでしょう。今月 のOn Trackでは、Hartley氏がこれまでのキャリアの中で実際に体験した失敗や 成功にまつわるエピソードをご紹介します。来月はこのインタビューの第2弾と して、Hartley氏の「ジェダイのマインドトリック」と現代のPCB設計者へのアドバイスをお届けします。 「メーカー」のセクションでは、New Jersey Institute of Technology(NJIT)の SAEバハレーシングチームが一から製作したレーシングカーが、勝利を手にし た様子をご紹介します。 さらに、On Track Video学習シリーズでは、Chris Carlsonが再び登場し、高速設計向けのレイヤー構成に関するヒントをお届けします。 ぜひ、皆さまのご意見を judy
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OnTrack Newsletter 2017年5月
On Track Newsletter 2017年5月 第1巻第2号 AltiumのニュースレターOn Track第2号へようこそ。今月は、極めて優秀なPCB 設計者であり、またCIDおよびCID+のマスタートレーナーであるCherie Litson 氏をご紹介します。また、FIRST Robotics CompetitionとTeam Mechanical Mayhem 1519についてもご紹介します。さらに今月から新たに、On Trackトレ ーニングビデオシリーズの提供も開始します。毎月、設計に関するヒントをご紹介します。いつものように、頭脳食と電子機器関連のカンファレンスおよびイベントの情報が盛りだくさんです。 ご意見やご提案がありましたらいつでもお知らせください。Altiumのニュースレ ターをどうぞお楽しみください! Judy M. Warner コミュニティー管理担当責任者 judy.warner@altium.com 少女のように設計する 優秀な女性PCB設計者に注目
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