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PCBデータ管理システムおよびプロセスの最大の問題点 PCBデータ管理システムおよびプロセスの最大の問題点 1 min Blog PCBデータ管理は、最終目的地のない旅のようなものです。この旅では、重大な問題が起こるかもしれません。しかも、たいていの場合、突然です。無視した場合、事態は悪化し、最終的にはPCBデータ管理システム、およびプロセスはすっかり台無しになる可能性があります。 このブログでは、こうした問題をいくつか見ていきます。問題は突然現れる可能性があり、油断しているとたちまち困った事態に陥るので、この記事ではそれらの問題を「落とし穴」と呼ぶことにします。ですが、落とし穴をあらかじめわかっていれば、半分は勝ったようなものです。 船頭多くして船山に登る ほぼすべてのPCBデータ管理システムで起こり得る一般的な問題の1つは、管理者が多すぎることです。つまり、誰もがある特定作業を行うことを許可されているということです。企業は、多くの場合、便宜上または有効性の理由でそれを許可しますが、これはひどい間違いです。 PCB設計プロセスにおいて、ライブラリ管理者は最も重要な役割を果たしていると考えられます。すべてのPCB設計の基本はコンポーネントであり、コンポーネントの品質はひとえにライブラリ管理者の双肩にかかっています。 先日、私自身もこれを経験しました。全員がライブラリにコンポーネントを作成できるという「決定が下された」ときです。このときは、40人前後のグループについての話でした。まもなく、誤った部品のせいで、ライブラリ全体のコントロールが失われ始めました。 解決策は、ライブラリにアクセスするメンバーと実行できる操作を管理することです。数名のライブラリ管理者を選出したところ、コンポーネント作成が速やかに管理されるようになり、品質も大幅に向上しました。 管理外のライブラリ 私が会社に念押ししておきたいPCBデータ管理のもう1つの大きな問題は、管理外のライブラリのまん延と使用です。その名前が示すように、管理外のライブラリは、コントロールされたPCBデータ管理システムの外にあります。通常、レビューされていないコンポーネントが含まれており、完全に不適切なライブラリです。さまざまな理由から、設計者はそのようなライブラリを所有し、使用しています。しかしながら、PCB設計が失敗するリスクも負っています。私はこれまでにいくつもの問題を目にしてきました。製造組み立てにおいてのみですが、いずれも管理外のライブラリの不適切なコンポーネントが原因でした。 私たちは、Altium DesignerのItem Managerを使用して各設計を定期的にチェックし、各コンポーネントのソースを確認します。管理されていないライブラリの使用が判明した場合は、ただちに対応して削除します。 このような特定の問題の解決策は単純です。いかなる条件下でも、管理外のライブラリを許してはなりません。 情報の品質保証 企業にとっては、PCBデータ管理システムの意義は1つです。つまり、お金です。会計台帳のどちら側に記載されるかは大きな問題です。情報は利益にも損失にもなり得ます。すべては、データの品質次第です。PCB設計で使用された管理外ライブラリと管理外コンポーネントでは、どちらがより不適切なのかはわかりませんが、どちらも同じ結果を招きます。それは誤ったPCB設計とお金の無駄です。 レビュー プロセス 必要なのは、コンポーネントおよび部品の全体をレビューするための詳細な計画です。回路図シンボル、フットプリント、3Dモデル、シミュレーションなどのモデルがコンポーネント全体を構成するため、これらのモデルに関連する問題は、複数の部品に影響を与えます。そのため、レビューの際は特にこれらのモデルに注意を払います。 このモデル レビューのプロセスは、リリース前のコンポーネントの全体レビューの一環です。通常、レビューの際はこれらのコンポーネントを隔離するので、誤って紛れ込んで設計を台無しにすることはありません。 記事を読む
PCB設計データ管理システムの成功の定義 PCB設計データ管理システムの成功の定義 1 min Blog 私の好きなZig Ziglarの言葉の1つに、「成功とは、自分の持っているもので最善を尽くすことです。成功は行動そのものであり、成果ではありません。試みの中にあり、勝利の中にはありません。成功とは個人の基準で、自分の中にある最高地点に到達し、自分がなれるものすべてになることです」というものがあります。 私はこの言葉、自分の持っているもので最善を尽くすことを目指しています。また、何かに成功するには現実的な予測と、何をもって成功とするかについて正確な理解が必要だということも付け加えておくべきでしょう。これらは、人によって異なるものです。 このブログでは、PCBデータ管理における成功とは何かについて考えてみましょう。情報は、常に活発に変化しているため、ライブラリは生き物として呼吸を続けます。次に、データシステムのベースラインは何かを検討し、可能な限り最低限の危険性で運用できる方法を考えます。 第2部では、すべてのPCBデータ管理システムに関係するS.M.A.R.T.のルールと、それらのルールを規定することで成功がどのように保証されるのかについて詳しく説明します。 PCBデータ管理の成功とは何ですか? PCB設計管理における「成功」は、いくつかの側面に分けられます。私が自社のPCBデータ管理システムを開始したとき、これは膨大な作業であることをすぐに理解しました。これで終わりという目標は存在しません。ライブラリとPCBデータ管理プロジェクトは典型的なプロジェクトではありません。典型的なプロジェクトは最初から明確な照準と目標が規定されており、その目標に達した時点で終了します。設計したものが正しく動作すれば、それで成功とみなされます。PCBデータ管理はそうではなく、条件付き成功レベルとでも呼ぶべきもので評価されます。この点については、後でさらに詳しく解説しましょう。 静的な情報と動的な情報 データシステムについて「条件付き成功」を考える主な理由は、データ自体の性質です。データシステム内のデータは2つの主なカテゴリに分類できます。1つは静的なデータ、すなわち、一切、変更されないデータです。静的なデータの例として、製造業者、部品番号、回路図のシンボル、3Dモデルなどが挙げられます。 データのもう1つのカテゴリは動的なデータ、、すなわち、変更、または進化が発生する情報です。動的なデータの例として、供給ベンダー、価格、利用可能数量などがあり、場合によってはパラメーター情報も含まれます。 動的な情報は変化するため、定期的にコンポーネントを更新する必要があります。これらの情報が存在するため、PCBデータ管理システムは生き物で、活動し続けていると言えるわけです。PCBデータ管理システムで動的な情報が最新の状態に維持されていなければ、データは不適切なものとなり、PCB設計者の役に立ちません。ライブラリの用語では、この状態を staleと呼びます。 PCBデータ管理システムの最初の範囲と目標は何ですか? コンポーネントが常に変化し続けるなら、データ管理システムの最初の基準線はどのようにすればいいでしょうか。データの一部が、いずれかの時点で変化することは事実です。しかし、最低限の基準を必ず満たせば、可能な最小限の危険性でPCBを設計できます。その最低限の基準とは、最小コンポーネント要件とレビュープロセスの2つです。 最小コンポーネント要件 新たに作成されたコンポーネントは、要件のチェックリストを満たす必要があります。例えば、標準的な回路図シンボルで特定のアイテムが必要なら、ピン接続、ピン番号、ピン名、回路図本体、デフォルト参照デジグネータ、部品名、説明を含めます。フットプリント (デカール) 側には、パッド、実装情報、シルクスクリーン、placement courtyard、3Dモデルを含める必要があります。その後で、特定の部品名/説明、部品のパラメータ情報、調達情報、回路図シンボルのモデル、フットプリント、および場合によってはシミュレーション モデルを含めて、完全なコンポーネントを構築します。 記事を読む
一貫性のあるPCBデータライブラリを構築する方法 一貫性のあるPCBデータライブラリを構築する方法 1 min Newsletters Judy Warner: お話を始める前に、「ライブラリ」とは何か、またそのあらゆる領域で必ず必要となることについて明確にしていただけますか? Cherie Litson: 技術者の多くは、「ライブラリ」を、何らかの形のデータベースに関連付けられた、シンボルファイルやフットプリント（デカル、ランドパターンなど）ファイルとして定義します。データベースを用意する必要すらありません。適切な回路図のシンボルファイルやフットプリントファイル、それらを関連付ける手段（属性、パッケージライブラリなど）さえあればよいのです。自分でライブラリを定義するのであれば、これでうまくいきます。 これは単純なライブラリですね。出発点としては上々です。「企業用ライブラリ」の場合は、考慮すべきことが多々あります。この方法はどちらかというとシステムライブラリの設計に適しています。PCBライブラリは、多くの場合、仕入れ、DFM、製造、試験、機構、およびその他の部門やシステムとリンクしている必要があります。 私は、長年にわたって、ワシントン州ボセルのSonoSiteやケントのDCI、レドモンドのMicrosoftといった大手企業で、ライブラリシステムを構築する多くの機会に恵まれました。状況や企業に応じてさまざまなコンポーネントライブラリを作成していくうち、うまく機能することもあればしないこともあることがわかってきました。 いずれの場合でも、コンポーネントライブラリシステムの構築において最も困難な作業は、構築の賛同を得ること、そしてシステムを使用する必要がある全メンバーへのトレーニングの実施です。これらができなければ、どんなにすばらしいシステムも機能しません。 Warner: 設計者にとって、部品ライブラリおよびデータ管理における最大の問題は何ですか? Litson: ライブラリシステムの観点でいえば、矛盾のないプランを用意することです。どのようなタイプのデータベースを構築するか、つまり使用すべきデータベースはどのようなタイプか、です。1対1か?1対多か?多対多か? 独立したライブラリの場合、最大の問題はクライアントが持っていない新しい部品の作成です。あるいは、ライブラリが全く存在しない場合です。その場合はライブラリを構築する必要があり、多くの時間を要します。 最悪の部品タイプは、トランジスタパッケージです。製造業者は、標準的なサイズやピンの配置にこだわることを嫌がります。ですから、設計者は、似たようなパッケージがすでにある場合でも、結局新しいパッケージを作成しなくてはならないのです。 私が構築するライブラリの多くは、パッシブコンポーネントに関しては1対多のタイプです。アクティブコンポーネントおよびICは1対1になります。 2つ目の問題はフットポイントのコントロールです。次のような自問すべき多くの可変条件や問題があります。 · どのレイヤーに作成されますか? · 記事を読む
PCBデータ管理とは PCBデータ管理とは？ 1 min Blog どんなPCBでも、優れた設計と製造にはデータ管理がつきものです。各PCBプロジェクトには、コンポーネントやフロントエンド回路図、物理レイアウト、製造ファイルに関する大量のデータが含まれています。お使いのPCB設計ソフトウェアには含まれていない他のドキュメントが必要となるかもしれません。不完全なデータや古いデータを使うと想定通りの設計ができなくなるため、設計者はこれらのデータをすべて追跡、管理する必要があります。 PCBデータ管理では、複数の領域にまたがる要件と設計情報を扱います。まず、最終製品がどのように動作するか、またその仕様と許容差、動作環境についての機能要件があります。さまざまな形式（データシートや、設計ツールライブラリにデジタル保存されたものなど）で各コンポーネントに関連付けられたデータもあります。さらに、PCB自体、その材料特性、物理的レイアウト、生産要件に関するデータもあります。設計は必ずしもゼロから始まるとは限りません。以前成功した設計の一部を再利用しなければならない場合もあります。 設計者は、以下の重要事項を考慮しなくてはなりません。 必要なデータはすべて揃っているか 設計データは正確で最新のものか 自分の知らないところで、誰かが変更を加えたか この記事では、こうした事項を確認するために役立つ情報と、最新のツールがプロの設計会社やOEMのデータ管理プロセスをどのように変えているかについてご紹介します。 PCBデータ管理とは？ PCBデータ管理は、プリント回路基板の設計、製造、実装に使われるデータの取得、保存、検証、使用法、分配、維持など、幅広い範囲にわたる作業を指します。PCB設計プロジェクトにおいてデータが作成、取得されるのは、以下のような場合です。 SOWやプロジェクト要件、デバイス要件を作成するとき フロントエンドエンジニアリングにおいて、予備設計が作成され、コンポーネントデータが収集されるとき 機械設計および電気設計をCADソフトウェアで作成する、物理設計の作業中 設計が製造に転送され、最終的な設計データが製造用に準備されるとき 設計プロセスの一部における、設計に関する決定は、筐体の形の変更などといったその他の要素にも影響を及ぼします。それによって、 PCBコンポーネントが中に収まらなくなることもあります。操作環境を変更すると、異なる周囲温度やより高い振動レベルに対応できるような設計を行う必要が出てきます。論理回路セクションの設計は、異なる許容差を持つ電力供給に適したものでなければならなくなるかもしれません。想定される変更点は莫大な量となります。いかなる変更も突き止めるられるデータ管理プロセスは必須です。 これらの問題は、PCBレベルであろうと機械設計であろうと、新製品に関する共同作業を行う場合に拡大します。たとえば、仕様が変更されたことや、物理的または電気的特性が異なる別のコンポーネントが設計に入れ込まれたことなどを、設計チームの全員がプロセス内で確実に把握する必要があります。すべてのデータで、変更や新しい情報が追跡され、それが設計チームの全員が見られる共有システムにコンパイルされると、すべてのプロジェクト関係者が表示およびアクセスできるようになります。 この概念についてもう少し詳しくご説明します。データ自体の管理について取り上げる前に、どんな情報を取得すべきか、またこの情報をどこでどのように取得するのかについて見ていきたいと思います。 PCB業界にしばらくいた方なら、PCB設計の一般的なプロセスについてはほとんどご存じでしょう。ほとんどのPCB設計では始めに同じか非常によく似た情報を使い、ソースは多くの場合同じものです。栄養豊かな地面に植えられたどんぐりが大きな木に成長するようなものです。また、最初の情報こそプロジェクト全体の成功に大きくかかわってきます。PCB設計の最初に使う情報が正確でなければ、その設計も正確なものにならない可能性が高くなります。この段階で注力すべきは、情報の量よりも質であるということをしっかりと覚えておきましょう。 データの作成と取得 データは、PCB設計チーム、製品メーカー、外部請負業者、最終顧客を含むすべてのプロジェクト関係者によって作成、編集されます。このようなデータには以下が含まれますが、必ずしもこれだけに限定されるわけではありません。 記事を読む
Elmatica社: 完全デジタル化のサプライチェーンを推進 Elmatica社: 完全デジタル化のサプライチェーンを推進 1 min Blog 最近、サンディエゴでのIPC APEX開催中に、Elmatica社のCEOのDidrik Bech氏と面会しインタビューする機会に恵まれました。毎年このカンファレンスに Real Time with IPC のゲストエディターとして参加し、Bech氏のような興味深い業界リーダーと出会う素晴らしい機会を得ています。フォローアップとして、OnTrackニュースレターの読者のためにBech氏に再度インタビューを依頼し、この魅力的なノルウェーを拠点とするPCBブローカーについて知ることができました。Elmatica社は30以上の国で存在感を発揮し、データ駆動型アプローチを使用して、顧客に比類ない透過表示を提供して完全にデジタル化されたサプライチェーンを実現する先頭に立っています。 Elmatica社CEO、Didrik Bech氏 Judy Warner: ご自分のキャリアと、Elmatica社の沿革およびモデルについて簡単に教えていただけますか。 Didrik Bech: Elmatica社は1971年にノルウェーのオスロで設立されました。会社は当初PCB設計会社でしたが、その後PCB製造機能を持ち、最終的には専門プリント基板ブローカーになりました。当社のミッションは、お客様の購買プロセスを完結させ、当事者間の説明責任を保証することで、パートナーに対する取引の透明性を実現することです。これは、当社の製品、つまりコンサルティング、調達、製造、および流通をプロセスに入れ込むことによって、お客様の製品開発プロセスを保護することを意味します。 当社はお客様の製品開発プロセス全体のパートナーで、設計段階の選択標準や価格の見積りについて助言を行うアイディア段階から、最初のプロトタイプの供給を検証して最終的な製品出荷において、適切な製造業者とコンプライアンスの側面が選択されているようにします。当社のシステムは自動的に全ての通信を追跡し、各プリント基板の100以上の特性を分析し、それを見積書で明確に確認できます。当社は綺麗なパワーポイントによるプレゼンテーションやマーケティング書類を提供するのではなく、何をどういう方法で行っているかを示すことにより、お客様への透明性を実現します。これらは当社のデジタルサプライチェーンのいくつかの要素で、当社のお客様の製品を守ることに特化しています。 私は8年前にこの会社に入社し、今は計48年間のキャリアで3番目のCEOを務めています。会社の財産と文化は2本の責任の柱で、育み発展させて将来の技術的機会に足並みをそろえる必要があります。Elmatica社は過去8年間以上にわたって新しい情報技術機能を開発していますが、これは能力の高い組織と先見の明のあるオーナーによって可能になっています。 ほとんどの会社で毎年従業員に変化があります。Elmatica社では、役職から離れる人はほとんどいません。この何をどんな方法でやるかについての安定性と情熱はお客様へも引き継がれています。そしてもちろん、当社はちょっとひねりを効かせて物事を行うのが好きで、たとえば最初の会社映画を作った時にはカルト映画 Lock 記事を読む
適切なツールがPCBレイアウトの時間見積もりに役立ちます 適切なツールがPCBレイアウトの時間見積もりに役立ちます 1 min Blog PCB設計を計画するために正確に知る必要があるのは、PCBレイアウト時間の見積もりに役立つ適切なツールを持っていることです。 ALTIUM DESIGNER PCB設計ソフトウェアの中で最も正確な結果を提供します。 新しいプリント基板設計を探求する際には、レイアウトを完了するのにどれくらいの時間がかかるかを見積もることが有益です。これにより、生産とテストを適切にスケジュールし、設計のリリースをマーケティングやその他の関連プロジェクトと同期させることができます。PCBレイアウトの完成までの時間を正確に見積もるには、レイアウトの経験、設計要件の理解、およびコンポーネントの密度と利用可能なボードスペースに関する完全なデータが必要です。しかし、最も重要なのは、設計がどれくらいの時間を要するかを予測するのに役立つ設計ツールを必要とすることです。 これを行うには、PCB設計ツールのフルレンジが必要です。レイアウトに取り掛かる前でさえ、回路を作成しシミュレートするのに役立つ回路図ツールがあれば、後での設計のサプライズを最小限に抑えることができます。レイアウトに入ったら、操作が簡単で複数の配置オプションを提供するツールが必要になります。これにより、部品を一貫して配置し、整列させることができます。また、ルーティング時間を簡単に計算し、実行できるように、インテリジェントなトレースルーティング機能も必要です。最後に、予定された時間内に最終製造ファイルを作成できるように、自動化された出力機能が必要です。 始めから終わりまで、すべてをこなせる設計ツールのセットが必要です。良いニュースは、これらの機能をすべて備えた完全なツールスイートを提供するPCB設計システムがあるということです。それがAltium Designerです。 コンポーネント配置 PCBレイアウトツールは、レイアウトの準備を助けるべきです。Altium Designerは、ボードサイズとレイヤースタックアップを完全に制御できるため、開始前に利用可能なボードスペースの量を確認できます。Altium Designerでは、回路図からレイアウトへのパーツのクロスセレクト機能を使って、フロアプランニングが簡単です。 スキーマティックで論理的なグループに部品を簡単にグループ化して、どの部品がどこに必要になるかを正確に確認できます。部品の配置を始めると、Altium Designerは、設計のニーズに応じて部品を迅速に配置・整列させるためのさまざまな配置機能を提供します。 コンポーネント配置を直感的かつ簡単にするPCBレイアウトツール 回路基板上やその層内でどのような温度上昇が発生しても、設計プロセスと設計ルールはそれを考慮するべきです。レイヤーの管理、熱源、熱抵抗、ピン、コストはすべて、PCB製造の層を通過し、回路がプリント回路になるために必要です。Altium Designerの配置ツールは、コンポーネントの正確な配置計画と実行に必要な制御を提供します。 Altium Designerの異なるコンポーネント配置機能は、ボード上に部品を整然と迅速に配置し、完成の見積もりを支援するのに役立ちます。 Altium 記事を読む
IPCに準拠したフットプリントモデルの操作 IPCに準拠したフットプリントモデルの操作 1 min Blog エレクトロニクス業界は業界標準の恩恵を受けています。これらの標準により、選択したコンポーネントを設計間で再利用でき、仕様が一貫して、IPCに準拠した製造者が標準プロセスを使用して基板を構築できるという保証を設計者に与えます。これにより生産性が向上し、デバイスが確実に意図したように動作するようになります。 標準のIPC 7350シリーズ（具体的には、IPC 7351B）により、表面実装コンポーネントの領域パターンの一般的な物理設計パラメータが指定されます。この標準に適合させるには、さまざまなタイプのコンポーネントが特定のフットプリントを必要とします。製造業者はこの標準内で対処して、製品が品質の要件と信頼性の要件を満たし、再作業や破棄が確実に減るようにします。 PCBがIPC 7351B標準に準拠するとき、表面実装コンポーネントが標準化された領域の配置に準拠しない場合があります。コンポーネントを使用することはできますが、製造業者が特定のコンポーネントを操作するためにプロセスを適応させる必要があるので、彼らからの追加の設計コストを負担する必要がある可能性もあります。カスタマイズされた、独自のコンポーネントを操作している場合、コンポーネントをIPCに準拠するよう設計することは良いアイデアです。 IPC準拠のフットプリントを使用したコンポーネントの作成 全てのコンポーネントがIPCに準拠したフットプリントを使用しているわけではありません。幸いにも、最良のPCB設計ソフトウェアパッケージにはCADツールがあり、一部のシンプルな設計方法を適用する限り、これらのコンポーネントを操作することができます。例えば、領域のパッド間のピッチは標準トレース幅と違っており、これらの非準拠のコンポーネントを使用する場合は、設計ソフトでこの設定を変更する必要があります。 カスタムコンポーネントを使用するときに配置や配線の問題を避けようとするなら、手間を省いて直ちにIPCに準拠するコンポーネントのフットプリントを作成することができます。AltiumではIPC Compliant Footprint Wizardがアプリケーションの拡張機能として使用可能です。このウィザードではテンプレートを使用してIPCに準拠するコンポーネントのフットプリントを生成し、 手動でコンポーネントを作成するのに比べて、大幅に時間を節約します。 ウィザードにアクセスするには、新しいPCBライブラリファイルを作成する必要があります。これはスタンドアロンファイル、または既存のプロジェクトへの追加として作成することができます。この新規のウィンドウがアクティブな状態で、[Tool] メニューをクリックして [IPC Compliant Footprint Wizard] を選択します。さまざまなコンポーネントフットプリントを作成するオプションが表示されます。この例では、CQFPパッケージを使用します。 記事を読む