PCB Design Rules & Constraints

Well-defined design rules are the backbone of successful PCB layout. Explore how constraint-driven design ensures consistency between schematics and layout, prevents costly errors, and enables fast, automated workflows from concept to production.

制約に関する記事 現代の電子機器における制約ベースのPCB設計の重要な役割 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 PCB(プリント基板)設計の複雑な領域へようこそ。ここでは、単純な回路基板が始まり、電子工学の洗練された傑作へと進化します。現代電子機器のバックボーンとして、PCBはスマートフォンからラップトップまで、私たちの日常のデバイスに命を吹き込みます。信頼性が高く機能的なPCBを作成することは、単にコンポーネントを接続すること以上のものを要求します。最適な性能と製造可能性を達成するために、さまざまな側面を細かく理解することが求められます。この取り組みの中心には、制約ベースのPCB設計があります。これは、PCBの物理的および電気的特性を厳密に管理する戦略的な方法論です。このような制約は、製造上の落とし穴を防ぐだけでなく、電気的な優位性を保証し、単に基準を満たすだけでなく、新たな基準を設定する製品を実現します。この投稿では、PCBの制約と、成功した設計を保証する上で果たす重要な役割について探ります。 制約ベースのPCB設計を理解する 制約ベースの設計は、PCBがどのように構築されるべきかを指示するパラメーターを定義することを含みます。これらの制約には、電気的、物理的、製造上の考慮事項を含む複数の側面が含まれます。設計プロセスの早い段階で制約を考慮することは重要であり、プロジェクトの要件と最終目標に合致する成功した設計の基盤を築きます。 制約ベースのPCB設計は、交響曲を指揮するマエストロに似ています。多くの要件をバランスさせながら全体の設計プロセスを形成し、調和のとれた結果を保証します。これらの制約はさまざまです: 電気的制約: トレースの幅と間隔: 適切な電流容量を確保し、ショートサーキットを避けるためにトレースの幅と間隔を定義します。 ビアのサイズとタイプ: 設計要件と製造能力に基づいてビアの寸法とタイプを指定します。 インピーダンス制御: トレースが特定のインピーダンス値を持つように設計されていることを保証します。これは高速設計にとって重要です。 クリアランス: ショートサーキットを避けるために、異なる電気エンティティ(トレース、パッド、ビアなど)間の最小距離を定義します。 高速制約: 高速回路の設計に関連するルールで、長さのマッチング、差動ペアルーティング、位相制御を含みます。 物理的制約: 基板寸法: PCBのサイズと形状を指定します。 レイヤースタックアップ: PCB内の銅と絶縁層の数と配置を定義します。 記事を読む
設計ルールと制約の基本 1 min Webinars 初めて設計ルールに触れる方にとって、設計ルールの導入は難しい作業かもしれませんが、必ずしもそうではありません。大量のデータを管理する場合、鍵となるのは正しい構造を用いることです。多くの設計に数百ものルールと制約が付属している状況では、適切な整理が不可欠です。 Altium Designerには、新しい設計ルールのユーザーインターフェースとともに、ルールを定義する新しい方法が追加されました。もちろん、従来の方法もそのまま使用できます。ルールと制約は、ルール中心のビューではなく、設計中心のビューで表示されるようになったため、視覚化が簡単で、エラーも起きにくくなります。 このビデオでは、改良されたルール2.0の設計ルールインターフェースを最大限に活用する方法について解説します。以下は、セッションで紹介される主なトピックです: 新しい設計ルールインターフェース 高度なルールと基本的なルール スコープライブラリ 設計ルールのクロスプローブ 設計ルールの検証 今すぐ Altium Designerの無償評価版をリクエストして、世界最高のPCB設計ソリューションをお試しください!ご不明な点などございましたら、 お問い合わせフォームにご入力ください。 時計
ルーティング中にPCBインピーダンス制御を確保する方法 PCBルーティング:式とリソースを使用してPCBインピーダンス制御を確保する方法 1 min Blog 電気技術者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 PCB設計者 PCB設計者 高速信号と高周波信号に共通する一つの要素があります。それは、低損失、低分散の相互接続でインピーダンス制御されたルーティングが必要であるということです。PCBのインピーダンス制御は、適切なルーティングツールと設計ツール内に統合された インピーダンス計算機がなければ達成が難しいです。ほとんどのインピーダンス計算機は、PCB基板上の実際のトレースを正確に表現しない基本方程式を使用し、信号伝播を正しく記述しません。 基準以下のPCB設計機能にボードの機能性を危険にさらす代わりに、入手できる最高の高速設計ユーティリティセットが必要です。最高のPCB設計ソフトウェアには、実際のPCB基板の材料特性を考慮した正確なPCBインピーダンス計算機が含まれています。これらのツールは、高品質の回路基板をルーティングするのに役立つように、回路図やPCBレイアウト機能とも統合されるべきです。統合ソフトウェアパッケージを使用することで、PCBのインピーダンス制御を確保し、生産性を維持できます。 ALTIUM DESIGNER プロフェッショナルな設計者向けに制御されたインピーダンスルーティング機能を備えた統合PCB設計アプリケーション。 高速回路基板やRF回路基板では、基板内の信号が目的地に到達するために非常に正確なルーティングが必要です。高速/RF設計者は、回路基板において正しいインピーダンスの設計が重要であることを知っておくべきです。高速信号を運ぶすべての接続部は、強い反射がなく負荷部品に電力が伝達されるように、正しいトレースインピーダンスを持たなければなりません。 次のPCB設計を行う前に、制御インピーダンスが必要かどうか、そしてそれをどのように計算するかを確認してください。PCBインピーダンスは手計算できますが、最適なPCBルーティングツールセットを使用してレイアウトを作成するときに計算が最も簡単です。制御インピーダンスの風景においてPCBルーティング機能がどのように適合するかを本当に理解するには、インピーダンスがどのように計算されるか、そしてほとんどのPCBインピーダンス制御計算機ができないことを理解することが役立ちます。 PCBトレースインピーダンス計算 誘電率定数とトレースの形状が分かっている限り、回路基板内のトレースインピーダンスを計算する方法はいくつかあります: マイクロストリップまたはストリップラインのインピーダンスに対してIPC-2141方程式を使用する Waddelの伝送線方程式を使用する 分散と銅の粗さを考慮できるフィールドソルバーを使用する ほとんどのトレースインピーダンス計算機は、IPC-2141メソッドに基づいていますが、これは今日のモダンな高速・高周波PCB設計には不正確であるとされています。Waddelの方程式は、インピーダンスを計算するための最も正確な分析ツールとして広く認識されていますが、PCBインピーダンス制御には使用が難しいです。これは、インピーダンス目標に到達するために必要な最適なPCBトレース幅を決定するために、これらの方程式を解くための数値アルゴリズムが必要だからです。 これらの方法の代わりに、PCB設計ツールには、インピーダンス目標に到達するために必要なトレース幅を自動的に計算できる機能が含まれているべきです。 インピーダンス計算に分散と損失を含める 実際のPCBラミネートには、インピーダンス計算に含める必要があるいくつかの損失、銅の粗さ、および分散があります。損失と分散を考慮することは、インピーダンス計算のための統合フィールドソルバーを備えたPCB設計ツールにアクセスできる場合、簡単です。Altium Designerの設計ツールを使用すると、複雑なモデルや方程式を使用せずに必要なインピーダンスを簡単に計算でき、インピーダンスプロファイルに準拠するためにボードのルーティングを開始できます。 正確なインピーダンス制御を確保するために、すべての損失源はPCBインピーダンス計算に含めるべきです。 回路基板レイアウトにおける損失と分散についてもっと学びましょう。 記事を読む