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高品質なPCBレイアウトでは、高密度な配線、低EMI、機械的制約を考慮した部品配置を行います。Altium DesignerでのPCBレイアウトの方法やヒントをライブラリのリソースでご覧ください。

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Pi.MX8_Chapter_V Pi.MX8 プロジェクト - ボードレイアウト パート3 1 min Altium Designer Projects PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 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新しいインストールメントへようこそ！このシリーズでは、NXPのi.MX8Mプラスプロセッサを基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 アップデートでは、レイアウト準備を完了しました。これには、インピーダンスプロファイルの作成、ボード製造業者の仕様に従った設計ルールの追加、特別な設計ルールを適用すべきエリアの定義が含まれます。また、LPDDR4インターフェースのルーティングも完了しましたが、長さ調整は（今のところ）行っていません。 DRAMインターフェースの長さ調整を始める前に、Pi.MX8モジュール上の残りのインターフェースのルーティングを見ていきます。ボード上には、多くの高速および低速バスがあり、その中には多くのルーティングスペースを必要とする広い並列バスもあります。各インターフェースに十分なスペースを割り当てるために、まずモジュールの各ルーティング層について大まかなフロアプランを作成します。 ルーティング計画 ルーティングプランは、利用可能な信号層全体に高速および低速インターフェースをどのように分配するかを決定するのに役立ちます。あらかじめ大まかなガイドを設定することで、現在作業している層に十分なルーティング用の不動産が利用可能であることを確認できます。これにより、層の移行を最小限に抑え、ルーティングプロセス中に行う再作業の量を減らすことができます。 レイアウト計画を設定する方法はいくつかあり、主に利用可能なツールに依存します。私たちに必要なのは、既存の画像の上にスケッチを描くことができる基本的な描画ツールです。この例では、Inkscapeを使用します。 Inkscapeでは、背景画像を追加して、配置されたコンポーネントと未ルーティングのインターフェースをカラーのエアワイヤとして表示できます。このスクリーンショットでは、信号層でルーティングされるネットにのみ焦点を当てるため、電源ネットは非表示になっています。回路図では、各電源ネットにネットクラス指令を配置しており、レイアウトエディターで関連するネットクラスを有効にするか非表示にすることで、どのネットがプレーン層でルーティングされるかを簡単に識別できます。 実際のルーティングには、Inkscapeで線を追加して、対応するレイヤー上でルートしたいインターフェースを表します。これらの線の幅を調整して、インターフェースでルーティングされる信号の数を表現できます。線の色は、背景画像から選択して、どのインターフェースが表されているかを識別しやすくすることができます。 レイヤー間の移行にもすべてのレイヤーにスペースが割り当てられる必要があるため、各線の末端にブロックを追加してレイヤー移行を詳細にします。 Inkscapeでのレイアウト計画、背景画像としてAltium Designerのスクリーンショットを使用 上記のプロセスを各ルーティングレイヤーで繰り返した後、実際のルーティングプロセスを開始できます。 トップレイヤーのルーティング ルーティング戦略を確立したので、まずはトップレイヤーのインターフェースのルーティングから始めましょう。トップレイヤーのコンポーネントのファンアウトルーティングは既に完了しているため、残りのスペースをすべてシグナルルーティングに使用できます。残されたスペースは多くありませんが、内部シグナルレイヤーのルーティングを後で容易にするために、内部レイヤーのルーティングに干渉しない領域に戦略的にVIAを配置することで、まだ利用可能です。これは、あらかじめレイアウトを計画することのもう一つの利点であり、そうでなければこれらの領域はこの段階で定義されていません。 トップレイヤーのPiMX8モジュールのルーティング トップレイヤーにトレースを配置する際には、フィデューシャルやラベルなどの機能をトップレイヤーに追加するためのスペースが必要であることも考慮する必要があります。レーザーエッチングされたデータマトリックスコードは、均一なコントラストを提供するために、固体の銅領域またはトレースのない領域を必要とする場合があり、これらの領域はルーティングに使用できません。 内部シグナルレイヤーのルーティング ほとんどの接続は、レイヤースタックマネージャーで定義した2つの内部信号層に配置されます。まず、すべての高速同期インターフェースのルーティングから始めましょう。この場合、MIPI-CSI、MIPI-DSI、LVDSインターフェースなどが該当します。これらのインターフェースはすべて低電圧差動信号を使用し、専用のクロックラインと少なくとも2つのデータラインを持っています。各データラインの長さは、一定のタイミングマージン内でクロックラインに合わせる必要があるため、多くのルーティングスペースが必要です。複数の差動ペアの長さを合わせるには、かなりのスペースが必要になることがあります。なぜなら、インターフェース内の1つ以上のペアが、考慮しなければならない大きな遅延を引き起こす可能性が非常に高いからです。これらのインターフェースを最初にルーティングすることで、後で長さ調整のために十分なスペースが確保できるようになります。 これらの高速差動ペアの層間遷移の近くにリターンパスVIAを配置することも、信号の整合性を確保するために重要です。リターンパスVIAは複数の層にわたってスペースを取ることができるので、信号の遷移が配置されたらすぐにこれらのVIAを配置するべきです。 記事を読む
TotM - 2024年6月 Altium Designer: PCB設計革新をリードする 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 電子設計の急速に進化する世界において、Altium Designerは革新のリーダーとして輝き、PCB（プリント回路基板）設計における可能性の限界を常に押し広げています。包括的で使いやすいツールで知られるAltium Designerは、世界中のエンジニアやデザイナーの成長するニーズに応える最先端の機能を一貫して導入してきました。その多くの進歩の中でも、特に革新的な3つの機能が際立っています：3D-MID設計、高速設計の改善、およびインタラクティブルーティングの強化です。これらの機能は設計プロセスを合理化し、電子製品の性能と信頼性を大幅に向上させます。 3D-MID設計：Altium DesignerによるPCB革新の新たな次元 Altium Designerは、設計プロセスにおける3D成形インターコネクトデバイス（3D-MID）技術の採用をリードすることで、PCB設計を再定義しています。この革新的なアプローチにより、電気回路を三次元のプラスチック部品に直接成形することが可能となり、機械的、電子的、および視覚的要素を統合した一体構造を実現します。Altiumの3D-MID技術に関する専門知識は、消費者電子機器、自動車、ヘルスケア、航空宇宙、ウェアラブル技術を含む主要産業を変革しており、空間と重量の大幅な削減と機能統合の強化を可能にしています。これらの進歩は、効率と性能に関して新たなベンチマークを設定しています。 変革的な3D-MID機能 Altium Designerが3D-MID技術を採用したことは、その提供内容において重要なブレークスルーを示しています。この技術により、機械的および電子的機能を一つの統合されたコンポーネントに融合させる複雑な三次元回路構造の作成が可能になります。3D-MID技術を採用することの利点は広範にわたり、軽量化されたコンポーネント、強化された機能性、設計の多様性の増加に至るまで様々です。このソフトウェアは、デザイナーがほぼあらゆる想定される形状を持つ複雑な多層設計を構築できるようにすることで、力を与えます。このような柔軟性は、空間と重量を最小限に抑えることが最優先事項である分野では非常に貴重です。例えば、自動車および航空宇宙産業では、軽量の電子部品が燃料効率と全体的な性能を大幅に向上させることができます。同様に、ウェアラブル技術では、コンパクトで軽量な設計への重点が、ユーザーの快適さと実用的な機能性を確保するために重要です。 高度な設計ツール Altium Designerは、デザイナーに3Dオブジェクトを視覚化し、操作するための洗練されたツールを提供し、PCBの電子部品と機械要素をシームレスに統合します。この統合は、設計の性能と製造可能性を向上させるために重要です。ソフトウェアは、従来の2D PCBレイアウトから高度な3D設計へのスムーズな移行を提供し、包括的な視覚化および分析ツールを装備しています。これらのツールにより、デザイナーは設計のあらゆる側面を徹底的にシミュレートし、厳格な性能基準に準拠していることを確認できます。 設計環境内で3Dオブジェクトを視覚化し、調整する能力は、複雑な幾何学を作成するプロセスをより直感的で効率的にすることを可能にします。この効率性は、プロトタイピングを加速し、市場投入までの時間を短縮し、革新的な製品を作成する際にデザイナーに重要な利点を提供します。 業界の応用と利点 3D-MID技術は、さまざまな業界で利用されており、顕著な利点をもたらしています。消費者向け電子機器では、複数の機能を単一のコンパクトなユニットに統合することを可能にし、機能性とユーザーエクスペリエンスの両方を向上させます。例えば、スマートフォンやウェアラブルは、より小さく軽量になりながら、より多くの機能を提供できます。 自動車セクターでは、3D-MID技術により、センサーや制御ユニットを直接車両の構造に統合することができます。この改善により、信頼性が向上し、組み立てプロセスが簡素化され、製造がより効率的になり、生産コストが低下します。 ヘルスケアデバイスも3D-MID技術で大きな改善を見せています。より小さく、軽量で機能性の高い医療機器の設計を可能にし、より進んだ診断および治療ツールの開発につながり、患者の成果を改善することができます。 高速設計の改善：Altium 記事を読む
エレクトロニクス文化を再びクールにする：The Circuit Pulse Show エレクトロニクス文化を再びクールにする 2 min Podcasts OnTrack Podcastへようこそ！このエピソードでは、Circuit Pulse Showの特別ゲスト、Inga Woods-WaightとJoel Higginsと共に、鮮やかなエレクトロニクス文化に深く潜り込みます。彼らがどのようにしてエレクトロニクス文化と技術を楽しく、アクセスしやすくし、若い視聴者を引き込み、エレクトロニクス業界の教育コンテンツを革命的にしているかを発見してください。エレクトロニクス設計に情熱を持ち、業界のトレンドに最新の情報を得たい方は、このエピソードは必見です！ エピソードを聴く： エピソードを視聴する： エピソードのハイライト： • PCB設計の洞察とヒント • エレクトロニクスコミュニティのための魅力的なコンテンツ • 教育用エレクトロニクスビデオの台頭 • IngaとJoelの旅と成功の物語 さらに多くのリソース： LinkedInで Inga 記事を読む
PCBレイアウト複製に関する記事 PCBレイアウトの複製：テスト治具に最適なツール 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 Altium Designer 24の「レイアウト複製」機能は、素晴らしい設計ツールから期待されるすべてを体現しています。それは、ミッションにとって重要でありながら実行するには退屈なタスクを引き受けます。小さなPCBの配列のための生産テストフィクスチャを配置したことがある人なら、精度が求められる一方で、回路を何度も配置してルーティングする繰り返しの作業の間で綱渡りをしているようなものだと知っています。 同じ回路を何度もレイアウトしなくて済む時間があれば、何ができるか想像してみてください…退屈なレイアウトに直面している初心者エンジニアにとって、このようなツールは、特に昼食が少し贅沢に感じられる長く退屈な日に、数多くのエラーを防ぐことができます。そして、最終結果が完璧に一致した回路の配列を明らかにしたとき、それはプロジェクトが終了すると満足感を持って振り返ることができる満足のいくイメージです。 レイアウト複製は数クリックで行え、 Altiumのドキュメントを読まずにすぐに実装できます。さらに、ソフトウェアには出力を表示する「プレビュー」ペインが含まれており、新機能を実装する際によく使用される試行錯誤の必要性をなくします。 したがって、プレビューペインに特定のビアが表示されない理由について疑問に思っている場合は、プレビューで全てが一つにまとまるまでオプションをいじってみてください。
賢明なAltiumユーザーなら、複製が完了した後にすべての設計ブロックのレイアウトに小さな調整が必要になった場合に何が起こるか疑問に思うかもしれません。レイアウト複製は非常に使いやすいですが、過去の設計ブロック複製の設定/メモリ/リンクを保持しません。これは、任意の調整をコピーするためにツールを最初から再度実行する必要があることを意味します。一部の変更はすべてのブロックに適用するために数クリックだけで済む場合がありますが、他の変更はちょうど良く調整するために手動での調整が必要になる場合があります。 既に、設定とリンクを保持して過去のレイアウトを更新するプロセスを容易にするために設計されたツールや技術があります。例えば、Altiumのマルチチャネル設計機能は、スキーマティクスを効果的にキャプチャし、配列全体の接続を管理します。 これらのチャネルをルームとして指定することにより、複数のエリアにわたってレイアウトとフォーマットを簡単に複製できます。これらのオプションは、ルームの設定、そのルールの定義、およびそれらの実装に慣れている経験豊富なAltiumユーザーにとって特に有益です。 しかし、テストフィクスチャの配列を再作成するタスクに取り組むのは、常に経験豊富なAltiumユーザーというわけではありません。より多くの場合、リードエンジニアの設計に基づいて単一の回路を配列に変換する任務が新人に委ねられます。ここでレイアウトの複製が光を放ちます。ルールを設定したり、DRC違反を考慮したり、ECOを実行したりする必要がないため、プロセスを簡素化し、新しいエンジニアを引き付け、自信を高めるのに十分な挑戦を提供しますが、繰り返しのタスクで彼らを圧倒することはありません。 要するに、PCBレイアウト複製は、かつて些細なタスクだったものを簡単なコピー＆ペースト操作に変える直感的な自動化ツールです。 記事を読む
Pi MX8 第四章 Pi.MX8 プロジェクト - ボードレイアウト パート2 1 min Altium Designer Projects 前回のアップデートでは、モジュールに適したレイヤースタックを定義し、ボード上に配置されたすべてのコンポーネントにファンアウトルーティングを追加することを見てきました。これらの準備に基づき、私たちは今、最初のトレースをルーティングする準備がほぼ整いました。しかし、ボード上の任意のコンポーネントを接続する前に、インピーダンスプロファイルを定義し、正しいトレース幅に対するマッチングデザインルールを設定する必要があります。 インピーダンスプロファイルの設定 レイヤースタックマネージャーでインピーダンスプロファイルを設定するのは簡単です。単終端と差動インピーダンスプロファイルの両方を定義する必要があります。必要なインピーダンス値に関する情報は、インターフェース標準とNXP i.MX8プロセッサのハードウェア設計ガイドから取得できます。以下のインピーダンス値は、設計で使用される単終端および差動の両方です： 以前に定義されたレイヤースタックでは、インピーダンス制御ルーティングに使用できる4つの信号層があります。これらはトップレイヤー、L2、L7、およびボトムレイヤーです。トップレイヤーとボトムレイヤーはそれぞれ1つの参照グラウンドプレーンしか持っていませんが、L2とL7は2つの参照プレーンの間に埋め込まれています。インピーダンス値と参照層を入力した後、トレースのジオメトリは自動的に計算されます： レイヤースタックマネージャーインピーダンスプロファイル差動100オーム トレースのジオメトリー、特に差動ペアのトレース幅とギャップを定義する際には、必要なルーティングスペースを念頭に置くことが重要です。可能であれば、必要なルーティングスペースを限定するために、差動ペアの全体幅を小さく保ちたいと考えています。ボードの密度に応じて、これもレイヤースタックを定義する際に考慮すべき事項です。 設計ルールの設定 最初のトレースをルーティングできるようになる前に残っているステップは、Altium Designerに、インターフェースとルーティングレイヤーに応じて必要なトレース幅（および差動ペアのギャップ）を伝えることです。インピーダンス値は、回路図の適切なインターフェースに割り当てられます。ここでは、ネットをネットクラスや差動ペアクラスに割り当てるためにディレクティブを使用することができます。 デザインブランケットに割り当てられた複数のネットクラス 設計ルールエディターでは、これらのネットや差動ペアクラスをターゲットにして、対応するトレースジオメトリーを割り当てることができます。トレースジオメトリーを手動で入力する代わりに、レイヤースタックマネージャーで定義したマッチングインピーダンスプロファイルを選択することができます： 設計ルールダイアログで使用されるインピーダンスプロファイル – 高優先度ルールがインピーダンスプロファイルをオーバーライド 私たちの設定で最も高い優先度を持つ別の設計ルールがあることに注意してください。この設計ルールは、前回のアップデートで作成した特定の設計ルームにのみ適用されます。これらの設計ルームは、細ピッチコンポーネントの直下にのみ配置され、ブレイクアウト領域で最小85μmまでのトレース幅と間隔を局所的に使用できるようにします。これらのルームの設計ルールは、定義されたインピーダンスプロファイルを上書きする必要があるため、最も高い優先度を持ちます。これらのルーム内で必要なトレースの形状に従うことができない場合があるため、できるだけ小さく保ち、インピーダンスプロファイルから逸脱するトレースの形状を絶対に必要な場所でのみ使用する必要があります。これらのセクションを非常に小さく保つことができれば、チャネルの信号整合性への全体的な影響は許容範囲内になります。ただし、これをポストレイアウトシミュレーションで確認する必要があります。 細ピッチBGAの下に示された赤い設計ルーム LPDDR4ルーティング すべての設計ルールが定義された今、最初のインターフェースのルーティングを開始できます。このボードでは、DRAMインターフェースから始めます。 このボードの全体的なルーティング戦略をまだ定義していないことにお気づきでしょう。ルート配置を行う前にこれを行うこともできましたし、個人の好みによってはそれが間違っているわけではありません。このボードでは、DRAMインターフェースを最初にルーティングして、DRAMインターフェースに割り当てる必要があるスペースとルーティングレイヤーの数を確認することにしました。LPDDR4 記事を読む
Customer Success Stories SpaceQuest Find out how SpaceQuest used Altium to develop an experimental identification system from concept to flight hardware in six weeks.
マグネトストリクションによるノイズの低減方法 マグネトストリクションによるノイズを磁気部品でどのように減らすか 1 min Blog 電気技術者 電気技術者 電気技術者 磁気コンポーネントは磁歪によってブザー音を発することがあります。これがあなたの設計と製品でできる対策です。 記事を読む