PCB配線

PCBの配線では、コンポーネント間の銅箔の接続を行います。最適な配線を行うことで、シグナルインテグリティー、低クロストークと低EMIを確保できます。PCBの配線や配線ルール、信号規格の遵守に最適なPCBレイアウト用ソフトウェアについては、当社のリソースライブラリをご覧ください。

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データ管理ツールを使用して3D PCBモデルを最新の状態に保つ方法 データ管理ツールを使用して3D PCBモデルを最新の状態に保つ方法 1 min Blog あらゆるコンポーネントには、大量の設計データが含まれています。これには、電気設計データ管理ソフトウェア、電気モデル、3D PCBモデルコンポーネント、PCBサプライヤー情報が含まれます。PCB設計ソフトウェアは、このデータを取り込み、MCADツールと統合できるようにする必要があります。これにより、PCBフットプリントから3Dボディモデルを作成し、データライブラリに統合することができます。 このデータを最新の状態に保つには、3D PCB設計機能と直接連携するデータ管理プラットフォームが必要です。設計ソフトウェア内に完全なデータ管理ツールセットへのアクセスがあれば、最新の設計データと同期したPCB設計用の3Dボディモデルを簡単に作成できます。Altium Concord ProのMCAD統合およびサプライチェーン可視化ツールを使用すると、PCBライブラリを最新の状態に保ち、設計のすべての側面を単一のプログラムで管理できます。 ALTIUM CONCORD PRO® Altium Designer®およびその他の機械設計ツールと統合する、統一されたデータ管理および3D PCBモデル統合プラットフォームです。 PCBライブラリは、新しいデザイナーによってしばしば当たり前のものと見なされますが、3D PCB設計プロセスにおいて非常に重要です。レイアウト中には、CADソフトウェアとルーティングツールを使用して、ボード上のコンポーネントを配置し接続する必要があります。各コンポーネントには関連する電気モデルとフットプリントがあり、各コンポーネントのフットプリントは、各層の2D CAD図面の一部としてボード上に表示されます。しかし、プリント基板用のコンポーネントには3Dモデルもあります。これらのコンポーネントとPCBフットプリントに関するすべてのデータは、簡単な転送とアクセスのためにライブラリにパッケージ化することができます。 PCBライブラリは協力を非常に容易にし、適切な3D CADソフトウェアを使用すると、新しいコンポーネントの3Dモデルを構築したり、PCB設計データを機械モデルに統合したりすることができます。しかし、コンポーネントモデルとフットプリントが最新であることをどのように確認できるでしょうか?古いコンポーネントに更新が適用された場合や新しいコンポーネントが利用可能になった場合は、この更新されたデータを迅速にPCB設計ソフトウェアにインポートする必要があります。 更新されたコンポーネントモデルをコンポーネントディストリビューターやメーカーから探す必要はなく、更新が利用可能になるたびに設計データを手動で再構築して再コンパイルする必要もありません。PCB設計ソフトウェアには、コンポーネントライブラリ内のCADモデルとPCBフットプリントを更新するツールが含まれているべきです。お気に入りの3D CADソフトウェアと直接統合する設計ソフトウェアを使用すると、これらの機能をフルに活用できます。Altium Concord 記事を読む
次のPCBにおけるESD接地要件 次のPCBにおけるESD接地要件 1 min Blog 高電圧機器や電源に囲まれた環境で使用されるPCBは、静電気放電(ESD)のリスクにさらされています。静電気は、リストストラップなしで基板を扱うと、直接基板に放電して、敏感な電子部品を破壊することもあります。これによりPCBに一時的な電圧が誘導され、敏感な部品に損傷を与える可能性があります。極端な場合、例えば雷撃や大規模な電力サージのように、ESDと一時的な電圧は、回路がショートするときと同様に、基板が火を捕らえる原因となることがあります。 ESDに関連する危険性を考えると、多くの業界標準では、敏感な回路を保護するためのESD接地要件を定義しています。適切な設計ソフトウェアを使用すれば、適切なESD接地要件に従って回路を損傷から保護するための対策を実装できます。Altium Designerには、アプリケーションに必要なESD保護のレベルを提供できる接地フロアプランを作成するために必要な重要なツールが含まれています。 ALTIUM DESIGNER® 単一のソフトウェアプラットフォームで最高の回路図設計、部品管理、およびレイアウト機能を備えたPCB設計パッケージ。 雷、地元の電力会社からの電力サージ、家庭内の電気配線のショート;これらすべてはサージプロテクターで保護することができます。あなたはすでに家庭用電子機器で電源タップを使用しているので、それらが提供するサージ保護に慣れているでしょう。サージプロテクターは、電子製品に誘導される電流スパイクを減衰させ、損傷から保護します。あなたの家のブレーカーには、ショートサーキットの場合に自動的に作動するスイッチが含まれており、電気火災から家を保護します。 これらのシステムすべてに誘導される過渡電圧および電流スパイクは、110Vまたは220VのACラインに接続されていないデバイスでも発生する可能性があります。多くの業界標準では、電子製品のPCBに過渡電圧抑制メカニズムを含めることが求められています。ESDによる電力変動および過渡電圧の許容限度は、CBEMAカーブを使用して定義され、このカーブは多くの業界要件の基礎を形成しています。 ESDによる損傷から基板を保護するために実装できるいくつかの方法があります。おそらく、最も効果的な戦略は、適切なESD接地戦略を実装することによってコンポーネントを損傷から保護することです。どの方法を選択しても、これらの保護をPCBレベルで実装するのを容易にする設計ソフトウェアを使用する必要があります。これは、電子機器を保護するためにサージプロテクターや回路遮断器を使用する計画を立てることを超えています。 ショック管理のためのESD接地方法 過渡電圧を抑制し、ESDから敏感な回路を保護するための最も単純でありながら最も効果的な方法は、スパイクの発生時に回路から電力を切断することです。この戦略には、回路遮断器やヒューズを使用できますが、基板の適切な場所にこれらの要素を1つ以上配置することに依存しています。明らかに、これは、ほとんどの設計が持つ数多くの他の要件を考慮すると、すぐに非現実的になります。 ショック管理へのESD接地要件の最適な適用は、外部ソースから直接基板に移動するESDから基板を保護することを含みます。より良いオプションは、静電気からの放電を電気的グラウンドにルーティングする接地戦略を設計することです。これにより、誘導された電圧がコンポーネントに電流を流すのを防ぎます。 接地戦略を持つ基板の設計 グラウンド戦略を実装することは、単にボードにグラウンドプレーンを配置する以上のことを意味します。2点間の静電気が直接グラウンドプレーンにESDを誘導する場合、電流はグラウンドプレーンに接続されている敏感なコンポーネントに直接流れる可能性があります。ボードに誘導される過渡電圧はかなり強力であり、ボードの他の場所に電流を駆動し誘導することがあり、コンポーネントを損傷させる可能性があります。 幸いなことに、グラウンドプレーンと一緒に設置することで、ESDイベントから敏感な電子機器を保護できるいくつかのコンポーネントがあります。重要なコンポーネントには、TVSダイオードとバイパスコンデンサがあります。グラウンドプレーンおよびより大きなグラウンド戦略と適切に組み合わせることで、デバイスのESDグラウンド要件を満たすことができます。 ESDは多くの外部ソースから生じる可能性があり、多くの電子デバイスで重要です。ESDの原因について学ぶことで、ESDイベントに対して回路を保護するための適切な設計を実装するのに役立ちます。 PCBのためのESDおよびいくつかの保護対策についてもっと学びましょう。 ボードのどこかにグラウンドプレーンを配置するだけでは、すべてのESDイベントを抑制するには十分ではありません。 ESD保護のためのPCBグラウンドプレーンの使用についてもっと学びましょう。 ESDが発生すると、回路内の他の場所で電流が誘導されることがあります。これは、寄生インダクタンスによる急速な電流の流れと一時的な電圧信号が原因です。賢い設計選択により、回路がESDに耐えられるようにすることができます。 記事を読む
Altium Designerで軍用PCBの物理層セキュリティを設計する Altium Designerで軍用PCBの物理層セキュリティを設計する 1 min Blog 軍用システム用のPCBは、厳格な設計と性能基準を満たさなければならない高性能な存在です。機密データを保存・処理する軍用システムは、安全な筐体に閉じ込める以上のセキュリティ層が必要です。プリント基板をEMIに極めて耐性があるように設計し、データを受動的にタップされないようにルーティングし、攻撃者が機密データにアクセスするのを防ぐためにブラックアウトチップを含める必要があります。これらの軍用回路基板の物理層セキュリティを確保するための措置は、市場で唯一完全に統合されたPCB設計プラットフォームであるAltium Designerを使用することで実装できます。 ALTIUM DESIGNER® 軍用電子システムを設計するための最高のツールを備えた統一されたPCB設計パッケージ。 コンピュータ周辺機器、シングルボードコンピュータ、またはデータ処理用の組み込みシステムのPCBであれ、ミッションクリティカルなシステムの軍用PCBは物理層セキュリティ対策を実装する必要があります。適切な設計ソフトウェアは、軍用PCBを産業基準に従って設計し、回路の改ざんを防ぎ検出するために設計された物理層セキュリティプロトコルを実装するのに役立ちます。 Altium Designerは、単一のルール駆動型設計エンジンの上にあなたの設計機能をすべて統合し、どんな組み込みシステムも設計できる適応性を提供します。ミッションクリティカルなアプリケーションに必要な電気的性能でボードを設計する力、物理層のセキュリティを保証するコンポーネントを含めること、および改ざん防止通信機能を持つことができます。Altium Designerの統合設計、コンポーネント管理、および生産計画環境は、軍用PCBの物理層セキュリティを実装するために必要なツールを提供します。 ボードレベルでの物理層セキュリティ データを受信、処理、および通信する軍事システムは、高性能な商用コンポーネントを使用してこれを行いますが、攻撃者はコンポーネントおよびトレースレベルで直接回路の改ざんを試みることがあります。これらの要素がプローブされないようにするために取ることができる多くの対策があります。適切な設計ソフトウェアを使用すると、これらの物理層セキュリティ対策を持つ回路基板を設計することは比較的簡単です。 時には、最も優雅でない解決策が最良のものです。ビアは重要な物理的アクセスポイントであり、ブラインドビアやバリードビアの使用を選択することで、非導電性フィルを持つビアを防ぎ、物理的なプロービングに脆弱な場所の数を減らすことができます。厚いはんだマスクを使用して重要なトレースを隠し、保護することも、回路の改ざんを防ぎます。コンポーネント自体に関しては、攻撃者がメーカーやモデル番号を直接識別できないように黒く塗るべきです。また、コンポーネントを非導電性のエポキシで囲むことで、攻撃者がピンをプロービングしてデータをキャプチャするのを物理的に防ぐことができます。 ボードレベルのセキュリティのための設計ソフトウェア 軍用PCBの物理層セキュリティをトレースレベルで実装することは、多層ボードで埋め込まれた回路をルーティングするほどに及ぶかもしれません。できるだけ多くのコンポーネント、トレース、ビアを埋め込むことで、回路の改ざんの機会を限定します。改ざん検出は、可能な場合に取るべき別の対策です。これには、エンクロージャが開かれたり損傷したりした場合にヒューズやスイッチが作動し、ボードへの電力を遮断し、さらに基地局に警告を発するようなパッケージングを設計することが含まれます。 これらの対策を実施するには、セキュリティを確保し、攻撃者が機密データを扱う要素に物理的にアクセスできないようにするために、コンポーネントを慎重に選択し、トレースのルーティングを行う必要があります。適切な設計ソフトウェアを使用すれば、物理層セキュリティ対策をボードに設計することができます。 IoTデバイスの物理層セキュリティ対策の多くは、軍用システムのPCBで実装されています。 PCBの物理層セキュリティについてもっと学ぶ。 トレースやビアを埋め込むことで、回路基板に追加の物理層セキュリティ対策を施すことができます。 Altium Designerでのブラインドビアと埋め込みビアの扱い方についてもっと学ぶ。 記事を読む
アルミニウム製のPCBに対応する優れたPCB設計ソフトウェア アルミニウム製のPCBに対応する優れたPCB設計ソフトウェア 1 min Blog アルミニウム製PCBでは、熱特性、電気的絶縁、機械的強度のいずれについても設計要件を満たすために、Altium Designerが提供するレベルの精度が必要です。 Altium Designer 専門家を対象とする、効果的で使いやすい最新のPCB設計ツール。 メタルコアPCB(MCPCB)を使用した設計はいっそう一般的になりつつあります。このメタル基板は機械的強度、熱伝導率の両面で優れたコア材料を使用しており、この絶縁層の選択により電気的絶縁がいっそう高められます。MCPCBのアプリケーションの例としては、LED、ソリッドステートリレー、電源変換PCBなどが挙げられます。MCPCBで最も一般的に使用される金属はアルミニウムベースであり、この普及により、過去に経験がない設計者も近い将来アルミニウム製PCBを手がけることになるはずです。ここで知っておくべき重要なことは、アルミニウム製のPCBの設計においても、従来実践してこられた設計上の精度が同様に求められるということです。アルミニウムの場合の設計には、高いレベルの精度を維持するために、優れたPCB設計ソフトウェア、Altium Designerなどが必要になります。 アルミニウム製回路の特殊な要件が求める優れたPCB設計ソフトウェア アルミニウム製のPCBの設計は、他の多層PCB設計と同程度の詳細で正確な回路図をもって開始する必要があります。銅箔の配置と熱、プリント回路のレイヤーと熱伝導率についての入念な検討を行う場合も、PCBエディターがあれば自分の仕事に集中できます。Altium Designerは、習得が簡単で使いやすい回路設計アプリケーションで作業を手助けします。設計が完了すると、回路図データはAltium Designerのレイアウト エディターによってPCB作成のために使用されます。 アルミニウム製のPCBの設計では、熱管理や機構上のメリットを最大化するためにコンポーネントの配置制約に厳密に従う必要があります。Altium Designerには、熱拡散を高めるために必要な、コンポーネントの位置決めや位置揃えが行える最先端のコンポーネント配置機能があります。ここから、アルミニウム製のPCBの接続を仕上げるための幅広いインタラクティブ配線機能が使用できます。 あらゆるPCB設計の中核を担うAltium Designerの優れた配置/配線 回路基板の熱伝導率、プリント基板のレイヤーの体系化など、懸案事項に応じて、高性能なPCB設計ソフトウェアが作業を手助けします。作業中の設計の種類やレベルにかかわらず、Altium Designerは優れた回路設計機能とPCBレイアウトの配置/配線ツールを提供します。 Altium Designerの回路図エディターは使いやすく直感的で、アルミニウム製のPCB設計の回路を素早く作成できます。 記事を読む
Altium DesignerならPCBリレーの選択、設計、レイアウトが簡単 Altium DesignerならPCBリレーの選択、設計、レイアウトが簡単 1 min Blog ユーザーの安全と基板を電気的損傷から保護するには、回路保護が欠かせません。小型中電圧PCBであろうと、大型高電圧電気機械システムであろうと、電力サージや電気回路の故障によりコンポーネントが破壊され、ユーザーに危険が及ぶ可能性があります。高電圧ESDや大電流サージが起きないようにする最善の方法は、シンプルなPCBリレーを使用することです。 金属製の筐体に取り付ける必要がある大型リレーと比較して、PCBリレーはスルーホールコンポーネントとして回路基板に直接取り付けることができます。これにより、基板とそのコンポーネントを電気的危険から簡単に保護できます。次に手掛けるシステムにPCBリレーを導入する場合、Allium Designerを使用すると、選択および配置プロセスがシンプルです。高電圧または大電流回路基板設計を順調に進めながら、Altium Designerから調達プロセスを迅速に進めることができます。 ALTIUM DESIGNER® 高電圧または大電流回路基板設計におけるPCBリレーの選択、レイアウト、配線のための業界標準の設計ツールを備えた唯一のアプリケーションです。 高電圧または大電流のシステムを扱うときはいつでも、安全性を最優先に考える必要があります。高電力システムに伴う危険は甚大で、コンポーネントの信頼性を運に任せることはできません。一方、設計者が動作中の高電圧 / 大電流放電から自分自身や機器を保護する方法はたくさんあります。 高電圧システムで使用される標準的な部品の1つにリレーがあります。これらのスイッチには、回路基板に取り付けることができるPCBリレーをはじめ、さまざまなサイズがあります。これらの部品は、信頼性を維持し、動作中の電力サージに耐えるために必要な保護を高電圧システムに提供します。 PCBリレーとは? PCBリレーは、PCBに直接取り付けることができる小型のリレーです。これらのリレーは定格電圧が高くなる傾向があり、そのサイズと重量のためにスルーホールコンポーネントとして基板に取り付けることができます。リレーは、小さな電圧回路で高電圧回路を制御する必要がある場合に使用されます。また、リレーを使うことで、トランジスタベースのスイッチングではできないガルバニック絶縁が可能になります。 PCBリレーは他のリレーと同じように機能しますが、よりコンパクトで定格電圧が低くなります。また、これらの部品は大型リレーに見られる標準的なシステムにも組み込まれています。リレーには以下の種類があります。 高電圧リレー:これらは、非常に高い電圧と電流で動作するように設計されています。 過電流リレー:このタイプのリレーが開くと、大電流が回路の周りを間違った方向に流れるのを防ぎます。 半導体リレー:電気回路の切り替えを行うソリッドステートリレーです。 遅延リレー:これらのリレーは、限られた時間にトリガーされます。 サーマルリレー:これらのリレーは、温度が特定のしきい値を超えると作動します。 差動保護リレー:このタイプのPCBリレーは、回路の2つの異なる部分の電圧または電流が異なる場合にトリガーできます。 記事を読む
BGAは、高密度な実装を実現する標準的なパッケージとして利用されており、Altium Designerではそれを先進の機能でサポートしています。 BGAパッケージの選択と配線戦略 1 min Blog BGAは、高密度な実装を実現する標準的なパッケージとして利用されており、Altium Designerではそれを先進の機能でサポートしています。 それらの機能については「 高密度なBGAの配線を容易にするAltium Designerの機能」でまとめて紹介しています。またそれ以外にも「 ピンスワップとパートスワップで配線を最適化」、「 ルームをより有効に活用する」、「 PCBのグリッドシステムとPolarグリッドの活用」で紹介済の機能も役立ちます。 しかし、これらはあくまで道具(ツール)であり、それを生かすも殺すも設計者次第です。 そこで、今回はBGAの実装設計の要点とそれをサポートするAltium Designerの機能についてその要点を紹介したいと思います。 BGAの実装設計には、緻密な設計戦略が必要 実装密度が高い基板を設計する場合には、試行錯誤による時間の浪費を避けるために、計画的な作業が必要です。特に、BGAパッケージを使用する基板では、事前にしっかりとした設計戦略を立てる事が必要です。 一言でいうと、段取りが肝心という事です。特に、ピン数の多いBGAの引き出し配線(ファンアウト)を手作業で行うのは現実的ではありません。しっかりと段取りをした後、自動機能を使って一気に引き出すというやり方でないと、らちがあきません。 まず、一般的なBGA実装設計プロセスをざっくり書き出してみます。 BGAパッケージの選択 BGAパッケージにはいろいろな端子ピッチのものがあり、求められる実装密度によって最適なものを選びます。 デザインルールの決定 グリッド、配線幅、クリアランスを決めます。 多層板の種類と層数の決定 記事を読む