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長期ライフサイクル製品のコンプライアンス成功 長期ライフサイクル製品のコンプライアンス成功 1 min Blog PCB設計者 購買・調達マネージャー 技術マネージャー +1 PCB設計者 PCB設計者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 技術マネージャー プロダクトマネージャー プロダクトマネージャー 航空宇宙、医療、自動車など、高信頼性が求められるプリント基板（PCB）を必要とする産業において、コンプライアンスの成功が最優先事項であることは事実ですが、長期間使用を設計する際には、コンプライアンスの課題はさらに強化されます。変化する規制環境、材料の陳腐化、複雑で相互依存するサプライチェーンが、コンプライアンスの成功を困難にします。 幸いなことに、適切なツールを統合して文書管理、トレーサビリティ、部品選択、テストをより良く管理することで、企業はコンプライアンス努力を重要な段階で合理化し、長期間使用されるPCBのコンプライアンス成功を効果的に達成することができます。 以下では、長期間使用されるPCBがその運用寿命を通じて厳格なコンプライアンス基準を満たすための7つの課題と戦略、およびコンプライアンス成功を形作るために設計されたAltiumの技術について探ります。 課題1: 長期間使用されるPCBのコンプライアンスの複雑さ 長期間使用されるPCBは、設計と製造の段階から、アップグレードや交換が必要になる後の要件に至るまで、潜在的なリスクを導入する技術的および規制的な側面に注意を払いながら、性能とコンプライアンスのために設計されなければなりません。主な課題には以下が含まれます： 規制の変化：コンプライアンス基準は、新技術、市場ニーズ、環境への配慮に合わせて進化します。当初コンプライアンス基準を満たしていたPCBも、時間の経過とともに 規制の変更によりコンプライアンスの問題に直面することがあります。これは、RoHS、REACH、業界特有の要件などの基準の更新に遭遇し、特に10年以上の使用が見込まれる場合、そのコンポーネントや材料に影響を与える可能性があります。 サプライチェーンの複雑さ：PCBサプライチェーンのグローバル化は、異なるコンプライアンス法を管理することを意味し、材料やプロセスが統一基準を満たしていることを保証することを困難にします。 陳腐化リスク：コンポーネントの入手不可や、廃止された材料やプロセスによるコンプライアンスの欠如を避けるためには、予防的な計画が必要です。なぜなら、代替部品が元のコンポーネントの正確な仕様や規制基準を満たしていない可能性があるからです。 Altiumのソリューション：データとコラボレーション 規制の絶え間ない変動は、長寿命PCBのコンプライアンス成功にとって、変更の継続的な監視と設計および生産の適応性が重要です。 Altium Designerおよび Altium 365は、この分野でのゲームチェンジャーであり、リアルタイムの規制監視、サプライヤーデータ管理、進化するコンプライアンス要件を効率的に管理するための包括的な文書化を支援する機能を提供します。 Altium Designer: 外部データベースとの統合を通じて、Altium Designerはベンダーの規制情報や材料のコンプライアンスデータへの直接アクセスを提供し、リアルタイムデータに基づいてコンプライアンスのあるコンポーネントを選択できるようにすることで、ライフサイクルの後半での非コンプライアンスのリスクを減らします。 記事を読む
要件のトレーサビリティ 要件のトレーサビリティが精度を向上させ、再作業を削減する方法 1 min Blog PCB設計者 購買・調達マネージャー 技術マネージャー +1 PCB設計者 PCB設計者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 技術マネージャー 技術マネージャー プロダクトマネージャー プロダクトマネージャー 「トレーサビリティ」という言葉はかなり自明であり、最近のサプライチェーンの混乱を受けて、より多くの組織がこれを改善しようと努めています。プリント基板（PCB）の設計要件の文脈では、ユニークな利点を提供することができます—作業の頻度を最小限に抑え、調達チームからのより多くの入力を促し、欠陥がどこにあるかを理解することを奨励します。 一般的に、最終製品の欠陥はその設計者の責任とされますが、要件管理はサプライチェーンにおける多数の人々と変数を同じくらい重要と考えます。しかし、これの成功を収めるためには、真のトレーサビリティがどのようなものかを知り、それをさまざまなサプライチェーンの文脈に適用することが重要です。 すべてのプロジェクト関係者は、設計と部品の検証の明確な方法から利益を得ることができます。 要件トレーサビリティは、設計自体に基づいて欠陥の源を特定するためのゲームチェンジャーになることができますが、それは設計の特定の特徴に基づくだけでなく、生産と配布が新製品の機能と配送に影響を与えるケースを排除するためにサプライチェーン要素を事実確認することも含まれます。 要件トレーサビリティとは何か？ コンポーネントの履歴を追跡する方法は2つあります。前方追跡は、設計段階から供給チェーンを経て消費者に至るまでの歴史的変化と影響をカバーします。後方追跡はその逆ですが、それぞれの使用例は何でしょうか？ 前方追跡 製品ライフサイクル全体で要件をより効果的に管理する方法として、前方追跡は設計仕様と材料選択に重点を置きます。このプロセスでは、各ステップが初期のPCB設計に従い、下流へのすべてのアクションを推進します。 さらなる利点: 業界基準への準拠: 航空宇宙、自動車、医療技術など、厳格に規制された業界でPCBを開発する際、前方追跡は設計者に コンプライアンスを追跡する力を与えます。設計は供給チェーンのステークホルダーにコンプライアンスの証明を提供できます。 コンポーネントライフサイクル管理: 前向きな考え方は、特定のコンポーネントが寿命の終わりに近づいていることを設計者に認識させます。これにより、部品の陳腐化をより積極的に管理する手段が提供されます。 供給チェーンの最適化: 在庫不足の際の前方追跡により、不足が下流の納期に与える影響を企業が把握できます。 後方追跡 方向を反転させることで、企業はさまざまなことに後方追跡を利用できます。その結果としての核心的な行動の一つが、欠陥調査と根本原因分析です。後方追跡は、製品から消費者に至るまでの変更の影響を設計者が視覚化できるようにし、製造プロセス、材料、およびコンポーネント選択に関連する問題を取り入れます。 さらなる利点: 品質管理と監査：監査において後方追跡は、製造元からの調達データやその生産プロセスの洞察を解き明かすために使用されます。これは品質の観点から重要ですが、持続可能性や生産効率などの他の要因について報告するためにも使用できます。 記事を読む
要件文書による電子部品の調達 要件ドキュメントを用いた電子部品調達の改善 1 min Blog PCB設計者 購買・調達マネージャー 製造技術者 PCB設計者 PCB設計者 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 製造技術者 製造技術者 電子機器の製造において、プリント基板のための部品調達は、プロジェクトの成功に大きく影響を与える重要な作業です。 要件文書アプリケーションを使用することは、このプロセスを効率化する最も効果的な方法の一つです。これらのツールを使用することで、PCBデザイナーは、PCB設計ファイル内の特定の部品に添付できる詳細な設計要件を作成できます。この記事では、そのようなアプリケーションを使用する利点と、電子部品調達を強化する方法について探ります。 PCB設計における要件文書の役割 要件文書は、PCBプロジェクトのための設計図として機能し、部品が満たすべき仕様や基準を概説します。この文書には、電気的特性、物理的寸法、環境耐性、業界基準への準拠など、幅広い基準が含まれることがあります。 要件を明確に定義することで、デザイナーは選択した部品が最終製品内で正しく機能することを保証できます。 要件文書アプリケーションの主な利点 精度と一貫性の向上 要件文書化アプリケーションを使用する主な利点の一つは、提供される精度と一貫性の向上です。 PCB設計ファイル内の個々のコンポーネントに特定の要件を添付することにより、設計者はすべてのチームメンバーが同じ情報を使用していることを確認できます。これにより、誤解や誤解から生じる可能性のあるエラーや不一致のリスクが軽減されます。 さらに、これらのアプリケーションは、複雑なプロジェクトに取り組んでいる大規模なチームにとって重要な、すべての設計要件のための単一の情報源を維持するのに役立ちます。この集中化されたアプローチは、要件への更新や変更がプロジェクト全体に即座に反映されることを保証し、コストのかかる間違いにつながる可能性のある不一致を防ぎます。さらに、これらのアプリケーション内で標準化されたテンプレートやチェックリストを使用することで、各コンポーネントに対して考慮され、文書化されるべきすべての必要な基準が確実に満たされることにより、一貫性をさらに高めることができます。 コンポーネント選択の合理化 要件文書化アプリケーションは、コンポーネント選択プロセスを大幅に合理化することができます。コンポーネントが満たすべき基準を明確に定義することで、これらのツールは設計者がサプライヤーから適切なコンポーネントを特定するのを容易にします。これにより、設計者は選択肢を迅速に絞り込み、特定のニーズを満たすコンポーネントに焦点を当てることができ、貴重な時間とリソースを節約できます。 さらに、これらのアプリケーションは、コンポーネントデータベースやサプライヤーカタログと統合することが多く、設計者がアプリケーション内で直接、要件に合致するコンポーネントを検索できるようになります。この統合により、リアルタイムの在庫情報や価格情報を提供でき、設計者が迅速に情報に基づいた決定を下すことを可能にします。さらに、一部のアプリケーションでは、高度なフィルタリングやソート機能を提供し、事前に定義された基準に基づいて最も適したコンポーネントを強調表示することで、選択プロセスをさらに迅速化できます。 サプライヤーとのコミュニケーションの改善 成功したコンポーネント調達には、サプライヤーとの効果的なコミュニケーションが不可欠です。要件文書化アプリケーションは、必要なコンポーネントの明確で詳細な仕様を提供することで、これを容易にします。サプライヤーはこの情報を使用して正確な見積もりを提供し、要求された基準を満たすコンポーネントを提供していることを保証できます。これにより、遅延を避け、プロジェクトがスケジュール通りに進むことを確実にするのに役立ちます。 詳細な仕様を提供するだけでなく、これらのアプリケーションは、包括的な見積もり依頼（RFQ）文書の作成もサポートできます。これらのRFQには、関連するすべての要件と基準が含まれており、サプライヤーが必要なものを完全に理解できるようにします。さらに、一部のアプリケーションでは、設計者とサプライヤーがプラットフォーム内で直接コミュニケーションを取ることができるコラボレーション機能を提供し、情報の交換を合理化し、誤解の可能性を減らします。 自動要件チェック 多くの要件文書化アプリケーションは、自動要件チェックを提供しており、これによりコンポーネント調達プロセスの効率をさらに向上させることができます。これらのツールは、コンポーネントが指定された要件を満たしているかを自動的に検証し、手動でのチェックの必要性を減らし、エラーのリスクを最小限に抑えることができます。これは、手動でのチェックが時間がかかり、間違いが発生しやすい複雑な要件を持つ大規模プロジェクトに特に有用です。 自動要件チェックには、業界標準や規制要件に対する検証も含まれることがあり、選択されたすべてのコンポーネントが必要なガイドラインに準拠していることを保証します。この機能は、プロジェクトの遅延や追加コストにつながる可能性のある非遵守問題のリスクを大幅に減らすことができます。さらに、自動チェックは設計プロセス全体を通じて継続的に実行され、設計が進化するにつれてすべてのコンポーネントが引き続き準拠していることを継続的に保証します。 手動レビューとマーキング 記事を読む
高速PCBでACカップリングコンデンサを使用する方法 高速PCBでACカップリングコンデンサを使用する方法 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 高速インターフェース、例えばSFPコネクタのTXおよびRXライン、PCIeレーン、メディア独立インターフェース（MII）ルーティングでは、ドライブコンポーネントと受信コンポーネントの間にACカップリングキャパシタを使用します。ACカップリングキャパシタは単純な機能を果たします：差動信号からDCバイアスを取り除き、受信側で感知される差動電圧が特定の範囲内になるようにします。受信側は、そのオンチップまたは外部終端回路の一部として、受信した差動信号に自身のDCバイアスオフセットを復元できます。これは、DCカップリングがマッチした抵抗器を使用し、回路の各側がDCバイアスを必要とするものの、受信チップ上でバイアスを内部的に設定するメカニズムがない場合と異なります。 ACカップリングキャパシタに関する大きな議論と、それらを高速チャネルでどのように使用すべきかについては、2つの領域に分かれます： キャパシタはどこに配置すべきか？ドライバーに近い場所、受信側に近い場所、または配置は重要ではないのか？ キャパシタの下にグラウンドカットアウトを配置すべきか？これはスタックアップ全体を通過し、他のすべての信号に対するルーティングキープアウトとして機能すべきか？ この記事では、これらの点について調査します。私の立場は明確であり、この問題について語った他のSI専門家と一致しています。リンクの両端の終端がチャネル帯域幅内にある場合、ACカップリングコンデンサの位置は重要ではないはずです。もちろん、リンクの両端の終端品質にはわずかな偏差があり、終端は決して目標インピーダンスで完璧ではないため、実際のチャネルではこの振る舞いからわずかに逸脱する可能性があります。 ACカップリングコンデンサの選択 差動伝送線路に配置されたACカップリングコンデンサは、周波数の関数としてインピーダンスの不連続のように見えます。非常に低い周波数では、ACカップリングコンデンサは非常に大きなインピーダンスを示し、信号の低周波成分をブロックします。非常に高い周波数では、ACカップリングコンデンサは信号に対して透明であるように見え、ACカップリングコンデンサを通して見た入力インピーダンスは伝送線路のインピーダンスのように見えます。コンデンサのパッドやコンデンサのESL値からの他の寄生要素を除けば、ACカップリングコンデンサは非常に高い周波数で最大の信号を通過させると期待されます。 これにより、AC結合された差動チャネルで有効ないくつかのシンプルなコンデンサ選択および配置ガイドラインが提示されます： 差動ペアに沿ってキャパシタを対称的に配置し、必要に応じてトレースをパッケージにファンアウトさせてください。 トレースの幅を超えないパッケージサイズとフットプリントを選択してください。 小さいパッケージサイズを好むと、ESL値が低くなります。 典型的なキャパシタの値は10 nFまたは100 nFです。 次に、配置ガイドラインを見て、その指導が文脈化できるかどうかを確認しましょう。 ACカップリングキャパシタの位置 上記の要因はACカップリングキャパシタの選択に対処していますが、キャパシタを配置すべき場所については対処していません。この点に関するガイダンスも半導体メーカーによって大きく異なり、専門家からのガイダンスはしばしば文脈を欠いています。これらのキャパシタをどこに配置すべきかを見るために、ドライバー、レシーバー、またはその間のどこかにこれらのコンポーネントを配置する決定をサポートするかもしれないテストデータとシミュレーションデータを見てみましょう。 ACカップリングキャパシタのテストデータ まず、ドライバーとレシーバーの両方にACカップリングキャパシタを使用する差動チャネルでのアイダイアグラムを示すテストデータを見てみましょう。以下の画像は、 EverExceedが提供したテストデータを示しており、このテストデータはアイダイアグラムを使用して二つの状況を比較しています。各ケースで、ACカップリングキャパシタは4.1インチのインターコネクトに沿って配置され、ドライバーまたはレシーバーからそれぞれ100ミルの位置にACカップリングキャパシタが配置されました。 記事を読む
SpaceX クルードラゴンのカバー写真 複雑な製品の開発を加速するための6つのステップ 1 min Blog 電気技術者 プロジェクトリーダー（マネージャー） システムエンジニア/アーキテクト +1 電気技術者 電気技術者 プロジェクトリーダー（マネージャー） プロジェクトリーダー（マネージャー） システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト 技術マネージャー 技術マネージャー このブログは、Iteration22でのプレゼンテーションからの主要な教訓を要約しています。「Joe Justice, Wikispeed - SpaceXでは、誰もがチーフエンジニアでなければならない。」複雑な製品の開発を加速する方法を学びましょう。 記事を読む
マルチCADサポート マルチCADサポートは、エレクトロニクス設計チームにとってゲームチェンジャーになるでしょう 1 min Blog 技術マネージャー 購買・調達マネージャー 製造技術者 技術マネージャー 技術マネージャー 購買・調達マネージャー 購買・調達マネージャー 製造技術者 製造技術者 Altium 365でCAD非依存のPCBビューアを使用することで、全く新しいワークフローを実装し、新しい顧客にアクセスし、才能の基盤を拡大できます。 記事を読む
ADのWB Altium Designerにおけるワイヤーボンディング 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 はじめに ワイヤーボンディング技術は年々進化しており、その使用例や応用分野も広がっています。デバイスがよりコンパクトでパワフルになるにつれて、設計者は複雑なインターコネクトを扱うための正確なツールが必要とされ、Altium Designerは、チップ・オン・ボード（COB）設計やキャビティ内のスタックダイ、その他の高性能アプリケーションでのワイヤーボンディングを効率化する機能を提供しています。この記事では、Altium Designerの高度なワイヤーボンディング機能と、それが信頼性をどのように保証するかについて探ります。 Altium Designerにおける高度なワイヤーボンディング技術 Altium Designerのワイヤーボンディングツールは、新しい機能の範囲を提供し、PCB設計に高度なボンディング技術を取り入れることを容易にしています。いくつかの注目すべき機能を見てみましょう： キャビティ内のスタックダイ用ワイヤーボンディング：ユーザーは、キャビティ構造内のスタックダイに必要な複雑なインターコネクトを簡単に扱うことができるようになりました。これは3D集積回路としても知られています。レイヤースタックマネージャーのリジッド＆フレックスアドバンスドモードを利用することで、ダイ構造とダイパッドを簡単に描画し、異なるスタックアップに配置して3D構造を作成することができます。Altium Designerの3Dビューでのワイヤーボンドの可視化機能により、設計者はワイヤーボンドのループ高さ、長さ、直径、およびパスが設計の電気的および機械的要件に最適化されていることを確認できます。これらの3Dビジュアライゼーションは、高度なコンピューティングおよびモバイルデバイスで使用されるスタックダイ構造の典型的な細ピッチおよび高ピン数を管理する際に重要です。 キャビティ内のスタックダイワイヤーボンディング（3D集積回路） ダイ間ワイヤーボンディング：Altium Designerのワイヤーボンディングツールは、ダイ間ワイヤーボンディングを可能にします。これは、寄生インダクタンスと信号干渉を最小限に抑えるために使用される技術です。複数のダイを中間のフィンガーパッドや銅の流れなしで直接ワイヤーボンドで接続することができ、ループ長を短縮し、高周波および高電力アプリケーションの性能を最適化します。 ダイ間ワイヤーボンディング ダイから銅プールへのワイヤーボンディング：多くのパワーエレクトロニクスや高電流アプリケーションでは、ダイを直接銅プールに接続することが、効果的な熱および電気性能を実現するために不可欠です。Altium Designerのワイヤーボンディングツールは、PCB上のダイと銅プールエリアとの間の正確なワイヤーボンディングを可能にすることでこれをサポートします。この方法は、熱の放散と電流処理能力が重要なパワーマネジメントモジュールなどの高電力設計に特に有用です。大きな銅プールに直接ボンドワイヤーを接続することを可能にすることで、設計者は電気および熱性能が最適化され、追加のインターコネクトやビアの必要性を減らすことができます。 銅プール上の複数のワイヤーボンド 同じダイパッドのための複数のワイヤーボンド：Altium Designerのワイヤーボンディングツールは、電流運搬能力を高め、インピーダンスを減少させるために、同じダイパッドからの複数のワイヤーボンドもサポートします。この技術は、ダイを通じてより高い電流が流れるパワーエレクトロニクスや高性能アプリケーションにおいて特に重要であり、電気負荷を分散させるために追加のワイヤーボンドが必要になります。複数のワイヤーボンドは、個々のワイヤーボンドにかかるストレスを減少させることで機械的信頼性も向上させ、高ストレス環境での熱および電気性能を強化します。 パッドの整列と向き：成功したワイヤーボンディングプロセスには、適切なパッドの整列と向きが不可欠です。Altium 記事を読む