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PCB設計
オーストラリアの学生が設計したソーラーカー
Judy Warner: チームがどのようにして活動を開始したのか、これまでに何台の車を製作したのか、教えてください。またVioletについて簡単に説明してください。 Kristian Bojidarov: Sunswiftは、ニューサウスウェールズ大学の学部生で構成されたチームです。世界で最も進んだソーラーカーを設計、製作して、レースに参加しています。私たちのチームは、1995年のSunswift結成以降に習得してきた知識により、先日チームの6台目のソーラーカーであるVioletの製作を完了しました。 初めは、Sunswiftが開発する車は最高レベルの効率と性能を目指して設計されていました。この目標は、90年代後半から2013年まで続きました。この頃の車両は、最大2人乗りの極めて広い座席配列で、World Solar Challengeのチャレンジャークラスに参戦しました。これ以降、Sunswiftは5台目および6台目の車として、eVeとVioletを開発しました。
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フレキシブル回路のコストドライバーの管理
Judy Warner: Taraさんは、20年以上も基板製造業に携わってきました。フレキシブルおよびリジッドフレキシブル設計の進歩に貢献している要因は何だと思いますか? Tara Dunn 設計をフレキシブルおよびリジッドフレキシブル技術に向かわせた主な要因は、スペースと重さとパッケージだと思います。私が見たところでは、フレキシブルおよびリジッドフレキシブル回路を既に使っている顧客の場合、新しい設計でフレキシブル回路を使用する割合は増えています。また、フレキシブル技術を使ったことがなく、導入の手引きを期待している顧客からリクエストされる頻度も増えています。全般に、電子機器はますます小さく軽くなっています。小型化していない電子機器の場合は、固定されたパッケージサイズ内で電子部品の密度と機能を増やし続けています。 Warner: コストと信頼性を左右する要因の中で、設計者が認識すべき主な要因は何でしょうか? Dunn: 材料、パネルの利用、技術です
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Altium Designerの部品配置ショートカット
私は以前、PCB設計は90%が配置で10%が配線という記事を読みました。確かなことはわかりませんが、コンポーネントの配置は、基板設計全体において重要な部分と言っても過言ではありません。しかし、一部の設計者は、後から戻って基板の一部を再配置するだけで済むように、この配置作業の部分を急ぎ、配線に取り掛かります。 問題の1つは、配置プロセス時、設計者にフラストレーションがたまることだと思います。全てのコンポーネントを正確に配置、整列、位置合わせして、最適な配線チャネルを作成するには、時間を要します。これは特に、配置機能に制限のある設計ツールで作業する場合、または設計支援ツールで利用可能な配置機能の知識が十分にない場合に当てはまります。 さいわい、Altium Designerには作業に便利な強力な配置機能がいくつかあります。部品を整列できる手動の配置ユーティリティを備えており、最初に回路図からコンポーネントを選択して、それらをまとめて配置できます。また、特定のコンポーネントを検索
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絶縁型電源と非絶縁型電源の相違: 失敗しない正しい選択
絶縁型電源と非絶縁型電源の設計のメリットとデメリットについてご覧ください。
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Altium Designerでコンポーネントフットプリントを作成するための4つのステップ
プリント回路基板をレイアウトする場合、設計コンポーネントのフットプリントを作成する方法を把握していることが重要です。一部のコンポーネントは非常に一般的に普及されているか、標準化されたパッケージで提供されているため、フットプリントを簡単に見つけることができます。場合によっては、フットプリントの生成を自分で行う必要があり、コンポーネントのデータシートからの情報を直接使用する必要があります。フットプリントが正しくない場合、部品のピンがPCBパッドと位置合わせされないか、部品がクリアランスまたは間隔のルールに違反する可能性があり、大幅な時間の損失と追加のコストにつながる可能性があります。 PCB回路基板を設計する際、部品に正確なフットプリントを提供するプログラム部品に依存できる場合が時々あります。ただ常にそうであるとは限らず、必ずある時点で独自のフットプリントを作成する必要があります。一部のPCB設計ソフトウェアパッケージでは、これは困難な作業であり習熟するまでに時間がかかる場合があります。一方
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OnTrack Newsletter February 2018
On Track Newsletter 2018年2月 第1巻第11号 Altium
®
On Trackニュースレターの2月号をお届けします。この業界において、次世代のPCB設計者の育成に関する懸念が湧き上がっており、そしてその懸念には妥当な根拠があります。現在のPCB設計者のうち50%は約10年以内に引退すると推定されており、これは憂慮すべき統計です。 私は、ちょうど1年前にAltiumに入社して以来、次世代を担う新しい設計者とテクノロジーについて、数多くの兆候を全世界で目撃してきました。 今月のニュースレターでは、このような例を2つご紹介しましょう。ロックスターとスーパーヒーローでは、フロリダ大学の修士コースでNSF出資の研究所に参加し、天文についての経験を積んだ後、18か月前にNASAに就職した、James MacKinnon氏を紹介します。 スタートアップスナップショットでは、FIRSTロボット工学コンテストで部分的に子供たちにより発案された
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除雪ビジネスを変えるロボットSnowBotにご注目ください
Judy Warner: Shaneさん、お会いできて光栄です。珍しい社名ですね。お話しを始める前に、ぜひその由来をお聞かせください。 Shane Zinner: この辺りには、Niwot(左手という意味)(1825–1864頃)というネイティブアメリカンの族長がいました。彼はアラパホ南部の部族のリーダーで、コロラドの歴史上重要な役割を果たしました。Left Hand Canyon(峡谷名)やLeft Hand Brewery(地ビール醸造所)、コロラド州のNiwot(地名)など、彼の名前に由来して様々な名称に「Left Hand」が使われています。ですから、設立者たちがコロラド州のNiwot出身であることを考えると、社名を「Left Hand Robotics」としたことも納得できます。 Chief Niwot(「左手」の意)とそれにちなんだ社名のLeft Hand Robotics Warner: 興味深い背景ですね。それで、Left Hand
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James MacKinnon氏のNASAまでのキャリアパス
Judy Warner: Jamesさん、ご自身の学歴と、どのようにしてPCBの設計を習得したかを教えてください。 James MacKinnon: フロリダ大学の3年と4年のとき、ごく単純なPCBの設計が必須の授業がありました。基本的に、このクラスの単位を取れないと卒業できません。それに電気工学のクラスだったので、PCBの製作が求められたのです。3年生の設計課題は単純な回路でした。ですが、4年生になると、かなり複雑な回路を作らされます。このような経緯で、私はPCBの設計とAltium Designerに出会ったわけです。 Judy Warner: 実質的に、大学である種の基板設計の基礎を教えてもらったということですか。なかなか珍しいケースですね。 James MacKinnon: ええ、そうなんです。「基礎」という言葉はいい表現ですね。3年生の授業では、非常に単純な回路のレイアウトが課されました。そのときの回路には、単純なマイクロプロセッサーの、たぶんI/Oラインが含まれていました
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シグナルインテグリティーの問題を最小限に抑えるグランドバウンス低減方法
学生時代にバスケットボールチームで活躍した父とは異なり、私は入団テスト中、ボールをほとんどバウンドできませんでした。言うまでもなく、私はスポーツを始める前にやめてしまいました。NBAプロになるという夢は打ち砕かれましたが、その後、格闘技への情熱を見出しました。私はバスケットボールをうまく扱うことはできませんでしたが、少なくとも格闘技では足の甲で相手を跳ね返して(バウンスして)対抗することができました。 バスケットボールをバウンドできなくても大きな問題にはなりませんが、電子機器のグランドバウンスを理解していないと、回路にとって大きな問題になりかねません。信頼できるPCBレイアウトエンジニアとして優れた能力を発揮するには、回路およびシグナルインテグリティーへのグランドバウンスの影響に関する知識が必要です。グランドバウンス低減技術を考慮すれば、設計全体でPCBのシグナルインテグリティーのグランドバウンスを最小限に抑えることができます。 グランドバウンスとは グランドバウンスを理解するには
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OnTrack Newsletter January 2018
On Track Newsletter 2018年1月 第1巻第10号 明けましておめでとうございます。Altium
®
のOn Trackニュースレター1月号へようこそ! 「設計者に注目」コーナーでは、ベルギーに拠点を置くPCB企業Eurocircuitsのオーナーであり、この業界のベテランであるDirk Stans氏とともに、DFMと試作についての新たな展望をお届けします。 「次世代のイノベーター」では、フォーミュラSAEの優勝候補として注目されるチームのひとつである、プリンストン大学のRacing Electricチームに注目します。 On Trackビデオシリーズでは、John Magyarが独特な形状のPCBについてお話しします。さらに、視聴者からの要望により、レイヤー構成の番号付与について、Chris Carlsonが作成したボーナスビデオもお届けします。 3つの栄養豊富な頭脳食を提供いたします。新しい特集記事の地域ニュースも忘れずに目をお通しください。 On
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PCB製造の溝を埋めるベテランのDirk Stans
Judy Warner: Dirkさん、電気業界でのご自身のキャリアパスと経歴について簡単に教えてください。 Dirk Stans: 私はDISCに就職し、電気エンジニアとしてのスタートを切りました。DISCは、入社して1年後、Barco Graphicsになりましたが。入社初日から、私はヨーロッパのPCB業界向けのCAM(Computer Aided Manufacturing)システムの販売に携わりました。ここで私は、1989年以降のヨーロッパおよび世界的なPCB業界の進歩に関する見識を得ました。ヨーロッパは世界のプリント回路基板の40%を製造し、現地の各企業は相変わらず量産に専念していてもかなりの収益を上げることができました。一方で、これとは別に未開拓の市場があり、エンジニアはこの市場での試作品の作成に苦労していました。ヨーロッパで最初に電子製品をOEM製造した大企業が、極東および中国に子会社を設立しており、多くの他社もすぐに追随しました。ベルリンの壁が崩壊し
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リソグラフィの問題がPCB製造の妨げになることを防止する方法
プロジェクターという技術には、本当にイライラさせられることがあります。たとえば、「昔ながらのプロジェクターを使って映画鑑賞会を開こうとバターたっぷりの美味しいポップコーンまで用意したのに、いざ投写してみると映像が歪んでいない個所が1つもない」、「同僚や上司に対して影響力のあるプレゼンテーションをしようとしたところ、映し出された画面では画像とグラフがすべて押し潰されていた」、「授業をしようとしたら、白黒の画像しか投写されなかった」といった具合です。投写された画像が話にならないものならば、すべてをスライドに収まるように何時間もかけたのは無駄だとしか思えません。プロジェクターとディスプレイの位置合わせがうまくできれば、こうした大きなストレスを伴う問題の多くが解消されるでしょう。 PCBの製造でも、プロジェクターと同じような光学的位置合わせが行われます。これはリソグラフィの一部であり、PCBの製造が進む中でパターン層が規定されます
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優れた回路図ソフトウェアを使って、回路図とPCBを簡単に同期する
「先人の知恵に勝る学校はない」そんな言葉を耳にされたことがあるかもしれませんが、実際のところはどうなのでしょうか? 私が子供の頃の「先人の知恵」は、ワープロではなくタイプライターに文字を打ち込むことを教えてくれましたが、今もタイプライターを使っていたら、この記事を書くのに相当な時間がかかるでしょう。それに、スペルチェックなどの使い慣れた便利な機能も利用できなければ、バックスペースキーを押して文章を書き直すこともできません。使う紙は1週間もあれば山積みになってしまうでしょう。先人の知恵が金塊よりも貴重なのは確かですが、先人が使っていた技術が必ずしも便利であるとは限りません。 たとえば、PCBの設計アプリケーションで使用する同期データについて考えてみましょう。回路設計ツールには設計のすべてのネットが含まれ、レイアウトツールでそのデータを使用して基板が設計されます。ここで重要なのは、回路図のネットデータをレイアウトツールに渡してから回路図に戻すことです。実感していただけないかもしれませんが
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Uターンはしたくない: PCBのトレース配線に関するガイドライン
自分が生まれ育った町の当時の姿を思い出すのは、お気に入りのテレビ番組のエンディングや、映画の名作が公開されてから何年も後に続編を観ることにとても似ています。私が育った町には碁盤目状のとても広い通りがあったため、繁華街でも縦列駐車をする必要がありませんでした。ただし、町はとても小さく、2人の運転手が車が一時停止して話をしていると渋滞が発生してしまいます。それは交通事故よりもよくある光景でした。久しぶりに故郷を訪れてみると、町は変わっていました。広い駐車スペースがなくなり、新しい車線が追加されていたのです。 隠喩的にも文字通りにとらえても、町は私が子どもの頃よりずっと新しくなっていました。確かに交通事故や渋滞は増えたものの、先見性のある都市計画によって、町が乱雑にならないように維持されています。PCBもこれと同じで、流れを妨げたり、エラーを引き起こしたりする重大な事故や失敗は、適切な計画によって回避できます。正しいPCB設計とは、単に交通警官を横断歩道に配備することにとどまりません
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OnTrack Newsletter 2017年12月
On Track Newsletter 2017年12月 第1巻第9号 AltiumのOn Trackニュースレター12月号へようこそ。世界に広がるグローバルコミュニティを祝して、今月は、ノルウェーの優秀なPCB設計者に注目します。Tor-Anders Lunderは、Staakerというスタートアップ企業で基板を設計しています。この会社は、スポーツファン向けに、カメラマウントを備えた追跡ドローンを製作しています。 「メーカー各社が集う場所」では、ロボットを製作して Robocupの国際大会に参加しているブラジルの学生グループに着目します。Chris Carlsonは、PCBの熱伝達について論じた熱管理ビデオシリーズをまとめています。また、読者の皆様の明晰な頭脳を維持するため、栄養たっぷりの頭脳食をお届けします! 2017年も間もなく終わろうとしています。この1年を振り返り、さまざまな方法で非常に多くの方々と直接つながりを持てたことに心から感謝しております。ミートアップ
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ブラジルのヒューマノイドロボット サッカーチーム「ITAndroids」のAzevedo氏
Judy Warner: ITAndroidsチームはいつ、どのように結成されたのですか? Arthur Azevedo: ITAndroidsチームは2005年にJackson Matsuraによって結成されました。当時、彼は修士課程の学生でした。現在は、電子工学科の教授です。大学生2人と、もう1人の修士課程の学生がチームに参加しました。彼らはその年のLatin America RoboCup(LARC)2Dサッカーシミュレーションで勝利しました。彼らはすぐにラテンアメリカの上位チームのひとつになり、2006年から2008年のRoboCupで優勝しました。その後チームは2つに分かれました。 ITAndroidsチームは2011に再結成し、2012年のRobocupの2Dサッカーシミュレーションリーグに参戦することができました。チームの順位は10位でした。同じ年、2012 LARCでチームは3つのトロフィーを獲得、つまり2Dサッカーシミュレーションで優勝
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Staaker社のPCB設計者 Tor-Anders Lunder氏と自己追尾型ドローン
Judy Warner: Tor-Andersさん、PCB設計者になり、Staakerの一員になられるまでのいきさつを少しお話いただけますか。 Tor-Anders Lunder: はい。トロンハイムにあるノルウェー科学技術大学(NTNU)で修士号を取った後、既にPCB設計に関するいくつかのプロジェクトに参加していたのですが、そのうち設計から実装までの工程全体に興味を抱き、この分野をもっと掘り下げて学びたいと思うようになりました。私は2000年から、RFICのスタートアップ企業であったChipconでアプリケーションエンジニアとしてのキャリアをスタートしました。Chipconは2006年にTexas Instrumentsに買収されています。Chipconで、私はリファレンスデザインを担当したのですが、ここでPCBプロセスや設計段階で避けなければならない落とし穴について多くのことを学びました
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