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ティアドロップスは、PCBの品質と収率を向上させます ティアドロップスは、PCBの品質と歩留まりを向上させます 1 min Whitepapers ティアドロップを使用して製造中のPCBの品質と収率を向上させる方法を学びましょう。 もし一枚でもプリント基板の設計経験があれば、製造または製造プロセス中に予期せぬ問題が発見されることに遭遇しているかもしれません。製造上の問題は、穴の位置ずれや望ましくないドリルの突き抜けによって引き起こされることがあります。それらがボードのリジェクトに直接つながらなくても、時間とともにトラックの分離に問題を引き起こす可能性があります。ティアドロップは、ビアやパッドを扱う方法であり、PCB設計ソフトウェアが概説され、製造されたときに品質と収率を向上させる結果をもたらすことがあります。この論文では、ティアドロップを使用してPCBの品質を向上させる方法が、あなた自身の設計にどのように役立つかを示します。 PCB製造 プリント基板PCBの設計が製造される方法は、異なる工場や製造業者によって異なる場合があります。しかし、写真フィルムの準備、基板の準備、積層、エッチング、穴あけ、はんだマスクの適用、表面仕上げなど、PCB製造プロセスのいくつかの基本的なキーステップがあります。 レイヤーは通常、レーザープリンターを使用して印刷され、各レイヤーは極めて高い精度で合わせる必要があります。その後、レイアウトを切り取り、銅張り基板に熱を加えて配置し、固定します。 PCBレイアウトから使用されない銅を除去するためにエッチングが行われ、その後、基板に穴が開けられます。 穴あけにはいくつかの異なる技術が使用され、このプロセスでは正確なドリル位置を確保するために精度が求められます。プロセスの最終段階のいくつかは、はんだマスクの追加とその後の表面仕上げです。これらのステップは、製造業者によって異なりますが、正確な登録が必要であり、慎重に実行されてもエラーの余地が残ります。 アライメントと登録 PCB設計のドリリング問題の原因となるのは、指定された位置からのわずかな穴のずれ、またはドリル登録がわずかにオフであることです。さらに、積層中にレイヤーが非常にわずかにシフトすることがあり、これにより見えないパッドの位置ずれが発生します。 掘削に関連する潜在的な問題に加えて、機械的ストレスがPCB設計に影響を与えることがあります。特に、設計がリジッドフレックス基板である場合には顕著です。時間が経つにつれて、フレキシブル設計の銅接続の完全性が損なわれる可能性があります。リジッドフレックス設計で予想される追加の機械的および熱的ストレスは、対処されない場合、さらなる製品の反復につながる可能性があります。フレキシブル回路への銅接続が遭遇する屈曲および熱的ストレスが設計プロセス内で考慮されることが重要です。これらの懸念が対処されない場合、またはプリント基板がこれらの懸念を念頭に置いて設計されていない場合、それらは生産収率に悪影響を与える可能性があります。 ティアドロップはPCBの品質と収率を向上させる トラックとパッド、トラックとビア、トラックとトラックの接続を強化することで、ドリル登録の信頼性が向上し、掘削穴の周りにより多くの銅サポートを提供します。次の設計にティアドロップを含めることは、製造可能性のための設計において重要なステップです。 図1: Altium Designerのティアドロップダイアログは、作成を簡単かつ迅速にします ティアドロップは、Altium® Designerで簡単に作成して使用することができます。ティアドロップは、どの設計においてもグローバルに制御することができます。ビア、スルーホールパッド、サーフェスマウントパッド、トラック、Tジャンクションに追加することができます。通常、ティアドロップは完成した設計の最後に追加されます。 Altium Designerでは、ティアドロップのパラメータを指定するだけです。銅の特徴の追加や削除は、ダイアログボックスによって迅速に制御することができます（図1を参照）。この機能のグローバルな性質と制御は、PCBを製造に向けて微調整する際に非常に役立ちます。 以下の2つの画像は、ビア、スルーホールパッド、サーフェスマウントパッド、トラック、Tジャンクションにティアドロップが適用された前後の結果を示しています。 記事を読む
より効率的なレイアウトのために、コンポーネントをルームにグループ化する より効率的なレイアウトのために、コンポーネントをルームにグループ化する 1 min Whitepapers コンポーネントの配置とトレースを適切に管理する鍵は、個々のオブジェクトを一つ一つ変更するのではなく、オブジェクトをグループ化するさまざまな技術を利用することです。多くのユーザーは、コンポーネントを一つずつボードレイアウトに持ってくる必要があるという考えを嫌います。この文書では、Altium Designerがレイアウト管理をより簡単で時間をかけずに行うためにできることを詳しく説明しています。これにより、プロジェクトの締め切りを守ることができます。 PCBコンポーネントのグループ化への導入 PCBのグループコンポーネントレイアウトは、コンポーネントとトレースが適切に整理されていない場合、本当に散らかることがあります。管理されたデザインレイアウトの最も一般的な方法は、ルームの使用を通じてです。ルームは、デザインコンポーネントの配置をより良く管理するために使用でき、下記で詳しく説明されているように、コンポーネントの起源を簡単に特定するのに役立ちます。 ルーティングが行われずに多くのコンポーネントが使用されると、接続のためのラットネスト（絡まった線）も痛みの原因となります。これは、レイアウト全体に接続線を生成するために追加のリソースを消費し、システムのパフォーマンスを大幅に低下させ、コンポーネントの配置をはるかに困難にします。この絡み合いは、PCB設計サービスを外注したくなるほどですが、PCBデザイナーを社内に留めておくためのより良い選択肢があります。 ALTIUM DESIGNERでのルームの使用 ルームは、通常、スキーマティックからPCBコンポーネントのレイアウトエディターへのデータ転送を加速するために使用され、各ルームはそれぞれのスキーマティックシートデザインとして定義されます。これにより、プリント基板の設計とPCB製造プロセス全体のデータ管理が向上します。電子部品は各シート上でコンポーネントクラスとして定義され、その生成はプロジェクトの設定を通じて定義されます。例えば、プロジェクトには5つの異なるシートが含まれており、それぞれが特定のPCBグループコンポーネントのレイアウトを含んでおり、フラットデザインと階層デザインの重要性が無効になります。スキーマティックがプロジェクトのPCBレイアウトに移されると、プリント基板の設計とレイアウトには、使用されるそれぞれの電子部品を含むシート定義のルームデータが含まれるようになり、図1に示されています。ECO生成後にまだルーム内に配置されていないコンポーネントがある場合、それらの上に手動でルームを定義するか、将来の設計更新のために新しいルームにコンポーネントパーツをドラッグすることができます。 図1: シートリンクされたコンポーネントでルームを生成する。 部屋についての素晴らしい点は、部屋のデータとコンポーネント部品をロックできる部屋の設定機能です。図2に示すように、プリント基板のコンポーネントを部屋内でロックすると、その部屋を移動させて、マウスドラッグ操作一つで割り当てられたすべてのコンポーネントを一緒に持っていくことができ、その後、部屋のロックを使用して部屋を固定することができます。これにより、ユーザーが個々のオブジェクトやデータ、または選択したグループのPCBコンポーネントとオブジェクトを手動で移動させる手間が省け、好みの回路基板レイアウトのためにグループ化することができます。もちろん、電子コンポーネントのロックを解除して、それぞれを個別に移動させる機能もオプションとして追加されており、オブジェクトやデザインに変更が必要な場合に最適な柔軟性を提供します。 図2：部屋は移動を防ぐためにロックすることができます。 ネットの非表示 ユーザー定義のネットは、 プリント基板レイアウト内の特定のオブジェクトに割り当てられ、作成されるべき接続を定義します。例えば、BGAは、レイアウト内の他のオブジェクトに接続されることを待っている様々なネットを含む複数のビアとパッドを持っています。BGAが未配線のままにされると、接続のラットネストが表示され、これが部品間の視覚的な混乱を引き起こし、部品配置を妨げます。これは、特定のネット、基板コンポーネント、またはその両方に対して行うことができる非表示にすることで簡単に解決できます。 図3: 未配線のパッケージを非表示にすることで、ネットのラットネストなしに何をルーティングしているかが見えるようになります。 結論 要約すると、ボードレイアウト内でのルームと外観の利用は、コンポーネントのレイアウトを簡素化することができます。もしプリント基板設計ツールにそのような機能が含まれていなければ、PCBボードのレイアウトに多くの時間を費やし、おそらく期限に間に合わない結果となるでしょう。誰が、色とグルーピングがコンポーネント配置レイアウトに大きな違いをもたらすと思っただろうか？ 記事を読む
回路図からプロジェクトライブラリを迅速に作成 回路図からプロジェクトライブラリを迅速に作成 1 min Whitepapers Altium Designerのパラメータマネージャーを使用して、外部共有に便利なプロジェクトライブラリを迅速に作成する方法を学びます。 外部の製造業者を使用する場合や、内部にインストールされたライブラリにアクセスできない他の当事者と設計を共有する場合、プロジェクトライブラリを作成するとデータの共有が容易になります。既にインストールされているライブラリ、Altium Vaultライブラリ、またはサプライヤー検索を使用して手動で作成した場合でも、部品をローカライズして作成を容易にすることができます。これにより、設計の外部共有のための移植性が向上します。 ALTIUM DESIGNER プロジェクトからライブラリを作成するAltiumの概要 各コンポーネントのプロパティを編集する方法や、類似オブジェクトを検索コマンドを使用してスキーマティックインスペクターを利用する方法がありますが、これらのアプローチは大規模なマルチシートPCBフットプリントやスキーマティックキャプチャには実用的ではありません。この文書では、パラメータマネージャーを使用して迅速にスキーマティックエディターライブラリを作成し、コンポーネントを単一のグローバルプロジェクトライブラリに統合する方法を示します。 このプロジェクトからライブラリを作成するAltiumの概要では、プロジェクトライブラリを持たないプロジェクトから始め、すべてのコンポーネントがインストールされたライブラリから発生していることを前提とします。図1を参照してください。 図1: スキーマティックライブラリを持たないプロジェクト。 例の設計ではシートが1枚だけです。より大規模な回路図の場合、この方法を使用するには設計内のすべてのシートを開いておく必要があります。 プリント基板統合ライブラリの作成 まず、設計内のすべてのコンポーネントを使用してプロジェクトライブラリを作成します。プロジェクト内の回路図ドキュメントに既に配置されているコンポーネントから回路図ライブラリを作成できます。これは、スキーマティックエディタで利用可能なDesign -> Create Printed Circuit Board Schematic 記事を読む
The New Age of PCB Documentation PCB図面の新時代 1 min Whitepapers はじめに ライトテーブル、テープ、マイラーの時代から、PCB設計工程は大きな進化を遂げました。80年代には初となるPCB設計ソフトウェアの発売が開始され、設計制作機能とテクノロジーの新しい時代の幕開けとなりました。それ以来、EDA企業の興 隆、低迷、統合が行われていますが、増え続けるPCB設計の課題に対応するための設計者への助けとなるテクノロジーの進化は変わらずに続いています。 ムーアの法則は真実であり続け、新しいテクノロジー、新しい要求事項は増えるばかりです。私たち設計者は、周波数、コン ポーネントの密度、部品の調達と製造コストの増大に比例するように設計上の制約が急増している現状に対して愛憎入り混じる感情を抱いています。 私たちの要望に基づいて、EDA企業は次世代の自動ルーティング、高速ルーティング、制約管理、コンポーネント情報システ ム、設計の再使用などなど、さまざまな機能を生み出しました。これらすべての新機能により、PCB設計者はあっという間に ロジックを把握してレイアウトを作り出せるようになりました。しかし、図面の作成など、明らかに時間のかかるタスクは旧時代のまま残ってしまいました。 嫌われ者とはいえ、PCB設計図面は必要悪です。設計作業では、把握したロジックを使い、それを現実的な動作デバイスに変換します。設計図面の作成に費やした時間のことは忘れてしまいがちです。1つの図面だけでも、設計製造図面とメモ、組み立て図面と処理工程、PCBの再加工の指示、レイヤのスタックアップ情報、ドリルの詳細、部品表などが含まれます。設計レビューとリスピンのたびに、最新の情報を反映するようにこれらの図面を再作成することは間違いないでしょう。どの設計で も、実際には優に2倍の図面作成工程が存在し、本来なら他の作業に費やすことができたであろう多くの時間が失われています。 現在の手順として、PCB設計環境内での中途半端なドラフティングツール、基本的なテキストのサポート、静的なオートメー ション、または図面に最適な外部の2DメカニカルCADソリューションなどがありますが、コネクテッドインテリジェンスはまったく存在しません。 Draftsman®は、Altium Designer 16.1で導入されたドキュメンテーション機能です。テーブル作成の自動化、PCB設計ビュー、レイヤの凡例、詳細情報により、PCB図面の作成が容易になります。図面はソースPCB図面にリンクされているので常に正確で、同期状態にあります。Draftsmanが提供する、PCB図面の作成と維持のための簡単かつ自動化されたユーザー体験をご紹介します。 (※続きはPDFをダウンロードしてください) 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！ 記事を読む
リバースエンジニアリングプロジェクトライブラリ リバースエンジニアリングプロジェクトライブラリ 1 min Whitepapers アウトソーシングは、コスト削減と利益率の向上を求める企業にとってデファクトスタンダードな解決策となっています。特定のタスクに自社のリソースを消費する代わりに、その分野を専門とする他の企業に委託し、自社は得意とすることに集中できます。新製品の設計は、しばしば別の設計会社に委託されます。もしそれがあなたの会社であるなら— あなたの会社がPCB設計をアウトソーシングしている、またはあなたの会社がPCB設計会社であるなら— この論文はあなたの生活を楽にすることができます。 コミュニケーション 他の会社に作業をアウトソーシングする場合、関係する全ての当事者間でのコミュニケーションが重要になります。PCB設計サービスのエンジニアにとって、これは完全なプリント基板プロジェクトファイルをクライアントに送信することを意味します。残念ながら、クライアントからPCBやガーバーファイルを受け取るプロセスは常にスムーズとは限りません。クライアントは不完全なプロジェクトファイル、標準化されていないコンポーネントライブラリを含むプロジェクトファイル、または実際に必要とするものと一致しないその他のファイルを送信することがあります。そのような場合、プロジェクトをどのように進めますか？ここでは、設計プロジェクトファイルのみからソースライブラリを生成する必要があるボードデザイナーが直面する課題の概要と、このプロセスを容易にするための利用可能な解決策について説明します。 プリント基板プロジェクトファイル プロジェクトファイルの構造は、 PCB設計ソフトウェアの異なるブランド間で大きく異なります。通常、ソフトウェアパッケージには、以下の表に示す6つのファイルタイプがあります。 表1: PCB設計ソフトウェアパッケージの典型的なファイル構造 ほとんどのプリント基板の回路図やガーバーファイルは自己完結型です。これは、PCB設計業者がクライアントに回路図やPCBファイルだけを送ることができ、クライアントは回路図とPCBファイルの内容を全て開いて閲覧できることを意味します。この柔軟性は便利に思えるかもしれませんが、一種の二刃の剣でもあります。しばしば、顧客が以前の契約業者との契約を早期に終了したために、PCBや回路図のファイルのみを回復する状況に陥ります。次の業者は、クライアントが提供した不完全なプロジェクトファイルを基に将来の設計を行わなければならない負担を背負います。Autom 多くの場合、回路図とPCBファイルだけでは、設計内のコンポーネントを直ちに編集することはできません。そのような場合、回路図とPCBライブラリファイルも必要とされます。これは、設計プロジェクト内のコンポーネントを大量に編集する必要があるデザイナーにとって明らかです。ライブラリファイルを使用すると、業者はより柔軟性を持ち、以下のことが可能になります： 特定のコンポーネントのフットプリントを変更し、数千の参照を更新する 標準化されたコンポーネントを作成する コンポーネントのフットプリントとシンボルを変更する 少数のコンポーネントでこれらのタスクを達成することは簡単です。しかし、新しい設計がクライアントから届くたびに、数千の異なるコンポーネントのためにフットプリントとシンボルを再作成するのはどうでしょうか？業者は車輪の再発明を余儀なくされ、既存の設計のために新しいライブラリを再生成する必要があります。これは非現実的であり、信じられないほど時間がかかります。解決策は、自動化された逆エンジニアリングPCBプロジェクトライブラリの利用です。 ALTIUM DESIGNERを使用したプリント基板プロジェクトライブラリの逆エンジニアリング Altium Designerは、生の回路図やプリント基板PCB（SCHDOCおよびPCBDOC）ファイルから回路図とPCBライブラリを再エンジニアリングするのをはるかに簡単にする3つの別々のツールを組み込んでいます。「Make 記事を読む
高速設計プロセスにおけるシグナルインテグリティの採用 高速設計プロセスにおけるシグナルインテグリティの採用 1 min Whitepapers TTLや新しいロジックファミリーのスイッチング速度がMbpsやGbpsのデータレートでデータを処理できるほど速くなった今、高速設計技術はほぼすべてのPCB設計者にとって不可欠です。デジタル信号の立ち上がり時間が速くなるにつれて、設計者はインターコネクトを短くするか、信号完全性の問題を防ぐための重要な設計戦略を考案するかのどちらかをしなければなりません。今日のエンジニアは、高速PCB設計プロセスでの信号完全性シミュレーションと分析のための完全なツールセットが必要です。今、高速回路基板のための強力なルーティングとレイアウトツールと一緒に、最も強力な信号完全性機能にアクセスできます。高速PCB設計に最適なPCB設計アプリケーション、Altium Designerをお試しください。 ALTIUM DESIGNER 信号完全性ツールと高度な高速PCB設計機能を統合した統一されたPCB設計パッケージ。 高速PCB設計には、電気エンジニアが取り組むことができる最も難しいタスクのいくつかが含まれます。一般的な誤解は、高速PCB設計はシステムクロック周波数の機能であるというものです。むしろ、高速は信号の立ち上がり時間によって決まります。長さと立ち上がり時間の関係が、PCBスタックアップ設計でのインピーダンス制御が必要かどうか、およびトレース幅を指定する必要があるかどうかを決定します。 さらに、信号間のタイミングは、ボード全体でデータが同期されることを保証するために重要です。過去には、エンジニアはスプレッドシートで全てを追跡することによって、タイミングと長さの調整に対処しなければなりませんでした。これにより、ネットごとに各個別の長さセグメント、ビアの深さ、抵抗の長さ、ピンの長さを追跡することができました。それぞれのネットについてすべてを合計し、必要に応じて信号長を追加した後、グループ内のすべてのネットの長さを均等にすることができました。これは、長さのマッチングと高速設計全般において、煩雑で時間がかかる古い方法です。 Altium Designerは、高速PCB設計専用に構築されており、高度な製品をフルスケールの製造に導くお手伝いをします。複雑な高速システムは、複数の設計ルールに準拠する必要があり、Altium Designerは成功裏に設計ルールを作成し、準拠を保証するために必要なツールを提供します。ここでは、Altium Designerが高速PCB設計を容易にする方法と、高速回路基板で注意すべき点について説明します。 ソースと2つの受信機の間の長いネット上の高速信号。 高速PCB設計における一般的な信号整合性の問題 設計者は、高速PCB設計において多くの信号整合性の問題に直面しています。高速PCB設計で最も一般的な信号整合性の問題は次のとおりです： クロストーク 反射とインピーダンス制御 平行ネット間のスキュー ピンパッケージ遅延 これらの問題は、方程式や公式で予測するのが難しい場合がありますが、強力な信号整合性シミュレーターで分析することができます。適切なレイアウトツールを使用することで、高速信号パスが重要な設計制約を侵害しないようにすることができます。最後に、統合フィールドソルバーを備えた設計ソフトウェアは、高速信号の歪みを防ぐためにトレースが一貫したインピーダンスを持つことを保証します。 高速PCB信号整合性は、PCBスタックアップから始まります 記事を読む
PCBデザイナーのためのPDNの基礎 PCBデザイナーのためのPDNの基礎 1 min Whitepapers PCBデザイナーが「PDN」または「Power Distribution Network（電力分配ネットワーク）」という用語を聞くと、ボード線図やブラックマジック、その他の神秘的で怖いものを想像するかもしれません。実際には、PDNの目標は、PDNの性能に影響を与えるPCB設計のほとんどの側面と同じくらい単純です。この論文では、ほとんどのPDN設計のさまざまな側面と、PCB設計ソフトウェアがそれらにどのように影響を与えるかを説明します。 全体的な目標：すべての負荷に十分な電流と電圧を供給する 電力分配ネットワークの基本的な目標は非常に単純です - すべての負荷にその動作要件を満たすために十分な電流と電圧を提供することです。PDNの全体設計、電圧レギュレーター、オンダイデカップリング、パッケージング、コンポーネントの取り付けなどを含む、は非常に難しい科学であり、特別な訓練と経験が必要ですが、PCBのPDN性能を最適化することは、PCBデザイナーができることに限りがあるため、それほど複雑ではありません。この論文では、PCBレイアウト内で考慮すべきことに焦点を当て、PCB設計がすべての負荷に十分な電流と電圧を提供することを確実にします。 要件1：ソースと負荷の間に十分な金属を確保する PDN設計において最も重要な側面は、各電源とそれに対応する負荷の間に十分な金属（通常は銅）があることを確保することです。明るい面では、名目上のコストで、IPC-2152はこれを行う方法に関してかなり直接的なガイドラインを提供します。最大想定電流と許容温度上昇を考慮して、電源形状の最小幅が何であるべきかを仕様が教えてくれます。残念ながら、IPC-2152のみを使用する設計者は、 PCB設計ソフトウェアを過設計しながら、設計における問題点に気づかず、いくつかの制限を伴います。これには以下のようなものが含まれます： - IPC-2152の幅の推奨事項は非常に保守的です。これらは、隣接する銅がない2層ボードの熱的な最悪のシナリオを使用して計算されたもので、ユーザーは通常、最も保守的な仮定（例えば、許容される最小温度上昇）をします。IPC-2152のみを使用して作成された設計は、必要以上に大きな電源形状を持つ可能性があります。 - IPC-2152のビアの推奨事項は保守的です。これは特に問題となるのは、一つの電源レールのためのビアが上下の電源形状を貫通する可能性があるためで、したがってビアの数とサイズは最適化されるべきです。IPC-2152のみを使用して作成された設計は、必要以上に大きなビアや多くの電源ビアを持つ可能性があります。 保守的な銅の流れ - IPC-2152は、最も単純な設計にのみ適用されます。ソースから負荷までの一貫した幅で、ビアによる穿孔やコンポーネントやその他の形状による狭窄がないものです。IPC-2152は、設計の電源形状の不備にどのように対処するかについての指針を示しません。 - IPC-2152は、関連する電源レールの配置についての洞察を提供しません。電圧レギュレータは、入力から出力まで、場合によってはフィードバックを含む、それらに関連するさまざまな電源形状に対して特定の要件を持つことがよくあります。 設計者は、電源（およびグラウンド）レールのサイズと形状を最適化するためのより良いツールが必要です。これは一般に「PI-DC」または「IRドロップ」と呼ばれます。Altiumは、PDN要件をできるだけ簡単に満たすために、この機能をPDN 記事を読む