多層基板＆マルチレイヤースタックアップ

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次の多層PCBでの非対称ストリップライン

次の多層PCBでの非対称ストリップライン 1 min Thought Leadership 芸術、科学、そして一般的に自然における対称性の美しさは、何か不思議なものがあります。絵画や図面の要素間の視覚的なバランスは、芸術作品の成否を左右することがあります。PCB設計は、工学であると同時に芸術でもあり、対称性は技術的な役割と同じくらい美的な役割を果たします。高周波同軸ケーブルや導波管の代替品としての謙虚な始まり以来、ストリップラインは多層RFおよびHDI PCB設計者の間で主要な存在です。これらの導体は、周囲の誘電体が放射を抑制し、分散補償を提供する多層PCBの内層に密接に配置することができます。ロバート・バレットに感謝します！対称対非対称ストリップライン配置対称ストリップラインは、埋め込まれたマイクロストリップの次に単純な埋め込みトレース配置です。マイクロストリップや埋め込みマイクロストリップトレースとは対照的に、ストリップライントレースはPCBボード層に埋め込まれ、トレースの上下には固体の銅グラウンドプレーンが配置されます。多層PCBの内層には通常、ストリップライントレースが含まれています。これらのトレースはグラウンドプレーンの間に埋め込まれているため、特に望ましい EMI耐性を持ち、PCB上の他のコンポーネントはストリップラインによって生成されるEMIの影響を受けません。対称ストリップラインとは対照的に、非対称ストリップラインは基板の中央に埋め込まれていません。非対称ストリップラインは、周囲のグラウンドプレーンの一方に近い位置に配置されます。非対称ストリップラインを使用して信号をルーティングする場合、より近いグラウンドプレーンをストリップラインの参照として使用する必要があります。これにより、グラウンドプレーンにより強いリターン信号が誘導されることが保証されます。より複雑な配置では、ストリップラインを単一層内の導体のカップルされた並列ペアとして配置することができます。このエッジカップル配置では、同じ層にトレースのペアを同じグラウンドプレーン間の距離で配置します。この配置により、特定の層内で差動ペアのルーティングが可能になります。より興味深い配置は、ボードカップル配置を使用することです。ここでは、2つの非対称ストリップラインが対称配置で互いの上に積み重ねられます。これには、積み重ねられたストリップラインを収容するためにより厚い基板が必要になるかもしれませんが、横方向の基板スペースを節約し、2つのグラウンドプレーン間のより高い相互接続密度を実現します。この配置は、2つのストリップラインが並列であるため、差動ペアのルーティングにも使用できます。緑色の多層PCB上のマイクロストリップとビアの相互接続複数の計算機、複数の値すべての可能なトレース配置に対するインピーダンス方程式をすべて暗記していなくても恥ずかしいことはありません。ストリップライン配置のためのインピーダンス計算機をインターネットで探している場合、結果をよく見て、他の計算機の結果と比較する必要があります。また、さまざまな計算機で使用されている方程式を比較することも重要です。単一の非対称ストリップラインのインピーダンスを計算する方法はいくつかあります。一部の計算機は対数関数の差を使用し、別の計算機は幾何学的パラメータの数に対して約6次の依存性を持つべき乗関数を使用し、インターネット検索を通じて見つけることができる他の公式も間違いなく存在します。これらの計算機は、ストリップライン配置を定義する構造パラメータによって、大きく異なる結果を生み出すことがあります。異なる2つの計算機は、5から10オームの差を生じさせることがあります。真のインピーダンス値は、これらの値の間のどこかにある可能性が高いです。これは、PCBでのインピーダンスマッチングに大きな問題を引き起こします。高速または高周波信号を扱う際、5オームのインピーダンス不一致は、特定の周波数で共振によるリンギングなどの問題を引き起こすのに十分な影響を与えます。高周波信号では、伝送線上の共振は大きな放射を引き起こします。非対称ストリップラインでは、これがHDIボードで問題を生じさせる可能性があります。幸いなことに、周囲の誘電体のため、ルーティング密度が低いボードはこのEMIの影響を受けません。インピーダンス計算機を使用する際に生じうるこれらの潜在的な問題を考慮すると、インピーダンスを決定するために数値シミュレーションを使用することが最善です。ほとんどの人はこのタイプのソフトウェアにアクセスできませんが、投資する価値はあります。代わりに、別の設計戦略を検討してリンギングを防止または抑制することを考えてください。パラメータ変調と差動ペア

1:45 Altium Designer 19で配線中にレイヤを切り換える方法 1 min Videos

リジッドおよびリジッドフレキシブルPCBのレイヤスタックアップ

リジッドおよびリジッドフレキシブルPCBのレイヤスタックアップ 1 min Blog PCB設計者

PCB設計者

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PCB設計者多層PCBの構築は、レゴで建物を作るのと似ています。部品は全て簡単に組み合わせられますが、設計としてまとめるには、従うべき指示があります。最近は、シングルレイヤや、トップレイヤとボトムレイヤの組み合せは、最も単純なPCBでのみ使用されます。マルチレイヤのPCBは、今や例外ではなく標準です。製造業者は最高30層のPCBを組み立てることができます。それらの基板におけるレイヤスタックアップの方法は、実際に適用するさまざまな場面で重要です。 PCB設計者は、回路基板の作成方法における変化に対応すべく設備を整える必要があります。PCB設計者の主な設備とは何でしょうか? 言うまでもなくCADツールです。どのようなプリント基板も、後方支援のため、強力にサポートしてくれるPCB設計ソフトウェアが必要になります。これは、デザインルールの把握がやや難しい、フレキシブルおよびリジッドフレキシブル回路ではなおさらです。レイヤスタックに振り回されず、今後もフレキシブル回路基板のプリントを円滑に行いましょう。マルチレイヤのスタックアップ方法理想の世界では、レイヤスタックアップの方法は、EMIおよびクロストークを完全にブロックするようにトレースとGNDプレーンを配置でき、フレキシブルおよびリジッドフレキシブル設計に適応できるはずです。例えばルームの温度を過度に熱することはないでしょう。明らかにそれは無理な注文です。あらゆる要件を完璧かつ同時に満たすことのできるスタックアップの方法はありません。ピン密度が高い基板は一般に、より多くの信号層を必要とします。また、標準的なPCBに含めるべきレイヤの数に関する一般的なガイドラインがあります。レイアウト中の配線密度に応じて、いくつかの信号層は不要で削除可能であることに気付くかもしれません。適切なレイヤ数が決まったら、EMIとクロストークへの影響に注意しながらレイヤを配置する必要があります。典型的なマルチレイヤスタックアップは、信号層とパワー/GNDプレーンが交互に配置されます。各レイヤは、絶縁体コアまたはプリプレグによって仕切られます。推奨されるスタックアップの配置は、基板のレイヤ数によって異なりますが、レイヤ間のEMIとクロストークを抑制するため、上記のガイドラインを必ず守ってください。熱問題に対応するには、マルチレイヤ基板にもかかわる可能性のある設計上の考慮が必要です。アナログおよびデジタル要素を持つデバイスは、マルチレイヤスタックアップに別々のGNDレイヤを使用する必要があります。2つのGNDプレーンは1点でのみ接続してください。同じことが、アナログおよびデジタル信号層にも当てはまります。アナログおよびデジタル信号層を分けて1点でのみ接続することは、ノイズ結合を回避できるよい方法です。ほかに、GNDにシングルレイヤを使用してGNDプレーンをデジタル部分とアナログ部分に分割する方法があります。フレキシブル回路基板では、配線はそれほど問題にする必要はありませんアナログおよびデジタルの信号層をそれぞれのGNDプレーンで分けるのは、 EMIを回避するよい方法です。アナログおよびデジタル信号層の間にGNDプレーンを配置すると、2つのレイヤの間に効果的なシールドを作ることになります。アナログGNDプレーンはアナログ信号層に隣接して配置する必要があります。デジタル信号層も同様です。これにより、各信号層は、それぞれのGNDプレーンにリターン電流のみを誘導します。リジッドフレキシブルスタックアップリジッドフレキシブルPCB設計にいったん取り組んだら、リジッド基板と同様のスタックアップを使用してフレキシブルリボンを定義する必要があります。フレキシブルリボンは、それが接続する基板より薄く、リジッド基板の内側のレイヤと同じスタックアップ構造でなければなりません。フレキシブルリボンは通常、基板間の信号を伝達する必要があります。また、GNDリターン接続が必要です。パワープレーンまたはGNDプレーンをフレキシブルリボンを越えて拡張するつもりであれば、クロスハッチ銅箔を使用します。クロスハッチにより、純銅箔フィルムや銅箔での柔軟性が向上します。クロスハッチ銅箔は、フレキシブルリボンの信号層にシールドが必要な場合も使用する必要があります。フレキシブルリボンに直接コンポーネントを配置する予定がない場合は、そのリボンのカバーレイの下に信号層が直接配置されている必要がありません。カバーレイの下に信号層があれば、SMTコンポーネントをリボンに直接配置できます。これが一般的な設計方法になりつつあります。半田ランドは、カバーレイの信号層に直接配置される必要があります。カバーレイは、SMTコンポーネントが信号層にアクセスできるようパンチで穴が開けられる必要があります。必ず、自分の設計に対応してもらえることを製造業者に確認してください。これらの機能やコンポーネントを曲げ領域に配置することは常に避け、コンポーネントの長手方向が曲げと平行になるようコンポーネントを配置します。 SMTコンポーネントはフレキシブルリボンにより効率的に管理できますリボンにコンポーネントを配置する別の方法として、ボタンメッキがあります。信号層はスタックアップのカバーレイの下に配置される必要があります。カバーレイにパンチで開けられた穴は、信号層へのアクセスにも使用されます。スルーホールビアが実装パッドに配置され、ストラクチャは特定の厚さまでメッキされます。ビアの穴が開いたままの場合は、スルーホールコンポーネントをフレキシブルリボンに配置できます。

ELIC PCB と HDI ルーティング

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デザイナーに説明するように：ELIC PCBとHDIルーティング 1 min Blog HDI PCBでELICを使用すると、接続とコンポーネントの密度を最大化できます。高密度インターコネクトルーティングにELICを使用する方法についてさらに読む。

ケーブルアセンブリ用の回路図CAD図面の使用方法：パート2

Schematic CAD Drawingsをケーブルアセンブリに使用する方法：パート2 1 min Blog ケーブルアセンブリ図の設計が必要になることが多いのは電子設計チームですが、多くの場合、高価な専用のケーブリング設計ソフトウェアの使用は手が届かず、過剰です。このケーブル設計ブログシリーズの第2回目では、Sainesh Solankiが優れたケーブルアセンブリ図に使用されるコンポーネントの必要な設計要素を明らかにします（第1部はこちらからアクセスできます）。これらの回路図記号とそれに関連するパラメータやその他の項目は、あなたのケーブリング設計を一貫性があり、最初から正しく行うのが簡単になります。コンポーネントの作成最初のステップは、ケーブルヘッドアセンブリを作成するために必要な情報を集めることです：コネクタヘッドのデータシート。圧着情報と図面。ケーブルデータ。熱収縮データ。ケーブルを組み立てるためには追加のツールが必要になるかもしれませんが、それについては後ほど議論します。現時点では、ケーブルアセンブリの図面を描くために必要なものをメモしています。まず、各コネクタヘッドに対してマルチパートコンポーネントを作成することから始めます。このマルチパートのスキーマティックコンポーネントの最初の部分は、アセンブリ図面のためのコネクタヘッドのグラフィカルな図です。これは組み立て図面のための視覚的表現を提供します。図1. コネクタヘッドの1:1の図マルチパートのスキーマティックコンポーネントの2番目の部分は、多位置コネクタのための従来のIEEE-315スタイルの電気スキーマティックシンボルになります（図2を参照）。この2番目の部分は、接続のネットリストを生成するための電気ピンと図を提供し、後で必要な組み立て後のテスト治具やプログラムを生成できるようにします。図2. コネクタのスキーマティックシンボル最後の部分は、私が「ラインアイテムバブル」と呼んでいるものです（図3を参照）。このバブルは、部品が何であるかをその部品表（BOM）への参照とリンクするために図面上でメモを取るために使用されます。図3. 品目の回路図シンボルこれらは、エディターのコンポーネント内で別々のゲート（またはサブパーツ）に調整されています。各パーツには、ケーブルアセンブリに関する重要な情報があります。その重要性については後ほど説明しますが、今はコネクタヘッドコンポーネントとケーブルコンポーネントの作成方法について話します。コネクタヘッドコンポーネント：

ケーブルアセンブリ用の回路図CAD図面の使用方法：パート1

ケーブルアセンブリ用の回路図CAD図面の使用方法：パート1 1 min Blog コンピュータ支援のケーブルアセンブリ図面の必要性はしばしば電子設計チームに委ねられますが、多くの場合、高コストの専用ケーブル設計ソフトウェアの使用は手が届かず、過剰です。解決策は？スキーマティックエディターを使用することです！ほとんどの電子エンジニアは、プリント基板の設計がケーブルアセンブリによって相互接続される必要がある製品に取り組んでいます。すでに気づいているかもしれませんが、ケーブルアセンブリの設計に主に焦点を当てた専用ツールは、強力ではありますが、非常に高価で、単純なケーブル設計プロセスの作成の範囲を超えています。彼らが重点を置いている業界のほとんどは、自動車、HVAC、航空宇宙企業です。では、最良の代替手段は何でしょうか？答えは目の前にあります、ECADツールを使用してケーブルアセンブリ設計のスキーマティックを作成してください！ Altium Designer^® で作業するとき、私はツール内でできることすべてを認識しています。スキーマティックレイアウトとプリント基板レイアウトを作成でき、多くの方法でライブラリを管理でき、バージョンコントロールを通じて文書ソースを制御できます。しかし、心に浮かぶ他の質問もあります： W ケーブルを通じてどのようなルーティング接続が行われるかを決定する設計を作成したい場合はどうすればいいでしょうか？ケーブルハーネスの図面を通じて、信号がどこに行くのかを自動的に追跡するにはどうすればいいですか？そして、ケーブル設計ソフトウェアとドキュメントはどのように役立ちますか？作業現場用の詳細なケーブル組立図を迅速かつ効果的に生成するにはどうすればいいですか？ ? その答えは、Altium Designerの回路図エディターを使用することです！DXF/DWGファイルのインポートを支援することで、非常に詳細なケーブル図面やワイヤーハーネス製造システムを生成することができます。例えば、組み立てに必要となるコネクタヘッドや圧着端子の機械図面をインポートすることができます。この方法では、組み立て者がケーブルを組み立てる際に参照するリアルな図面を持つことができます。以下はそのようなケーブル図面のサンプルです：図1。ケーブル組立図の例。例としてこちら（図1 を参照）に、スケール長さの機械ケーブルハーネス図面があり、両端に1:1サイズのコネクタが二つあります。機械図面の下には、コネクタ用の回路図シンボルを使用し、ワイヤーハーネスで接続された回路図表現があります。この回路図シンボル図内では、ネットラベルが各接続にリンクされているのがわかります。矢印付きのバブル（リーダーノート）は、部品表内で参照できる項目を表しています。組立てノートを書き終えたら、準備が整った図面をケーブルを製造する組立て工場に送ることができます。自分自身の実務経験と、他の仕事仲間との協力を通じて、Altium Designerの回路図でこれらのニーズに対応するための頑丈で強力なケーブル組立て設計コンポーネントの方法論を考案しました。したがって、このブログシリーズを通じて、皆さんに共有したいことは：ケーブル組立て図の構成要素としてのレイアウトの生成方法。