PCB Design and Layout

熱プロトタイピングPCB

シミュレーションの代わりに熱プロトタイピングを使用すべき理由設計における潜在的な問題の中で、熱的な課題は予測が最も難しいものの一つです。また、熱管理の問題に気づくのは、既にプロトタイプを作成し、テストを開始した後のことが多いです。その時点で、機械設計チームはエンクロージャーの変更、冷却機構の追加、製品の多くの仕様の変更を行う必要があります。熱問題が発生した後で仕様を変更するには遅すぎます。これらの問題に対する解決策は何でしょうか？ほとんどのEDAベンダーは熱シミュレーションアプリケーションを推奨し、その後で追加のライセンスを販売しようとします。熱シミュレーションアプリケーションが悪いと言っているわけではありませんが、PCB設計を行う前に、低リスクで行える少量の作業があります。ここで熱プロトタイプを作成し、理想化された製品に対して熱シミュレーションを実行する前にこれを行うべきです。熱プロトタイプPCBとは何ですか？熱プロトタイプは、完全な電気および機械設計を仕上げる前に、PCBの熱管理問題を特定するために使用できるシンプルなテストPCBです。一部のコンポーネントと回路は、回路の想定される電力レベルで動作するシンプルなプロトタイプボードを構築することによって検討され、その熱要求は測定から決定することができます。シミュレーションデータに頼るのではなく、PCBからの実際のデータを得ることで、実際の洞察を得ることができます。熱プロトタイピングのもう一つのアプローチはシミュレーションにありますが、これが常に最善の道であるわけではありません。しかし、熱シミュレーションには具体的に何が問題なのでしょうか？実際のところ、シミュレーションを使用すること自体に問題はありません。問題は、これらのアプリケーションが複雑で高価であることです。一部の熱シミュレーションアプリケーションは、PhDレベルの知識とスキルを必要とし、比較的正確な結果を保証するために設定します。また、シミュレーションモデルに多くの入力が必要であり、これらはしばしば大まかな推定に基づいて決定されます。そして、シミュレーションソフトウェアのコストがあります：使いやすいソフトウェアは通常、最も高価な価格タグが付いています。明らかに、これらすべてが熱シミュレーションアプリケーションをほとんどの設計者にとって手の届かないものにしています。代わりに、電力要求と熱処理の限界まで押し上げることができる小さなテストボードを構築することを検討してください。たとえば、熱プロトタイプを使用して次のことができます：電力エレクトロニクス回路で直接温度測定を取得するテスト回路で様々なコンポーネントを試すテスト回路でスタックアップオプションを試してみる開発ボードや評価キットと熱プロトタイプを統合する熱プロトタイプに使用すべき回路の種類は？熱プロトタイピングに値するいくつかの良い例の回路があります：特にゲートドライブを含むスイッチング電源回路、パワーMOSFETを搭載した回路、特にMOSFETアレイ特定のプロセッサやASIC 温度に敏感なコンポーネント、例えば高精度アナログインターフェース、リファレンスなど一部のRFコンポーネント、特に高周波数パワーアンプこれらのコンポーネントは、顕著な熱を発生させる可能性があり、積極的な冷却戦略が必要になる場合があります。設計の意図がエンクロージャを通じて、または別の受動的戦略で熱を管理することである場合、これらのデバイスは冷却アプローチを完全に理解するためにエンクロージャと一緒にテストする必要があります。熱プロトタイプは、その両方を行う機会を提供し、いくつかの利点をもたらします。

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BOMコストを削減できるPCB部品の交換 PCB製造のBOMコストを削減したいですか？ここでは、総部品コストを大幅に削減できる部品の交換について紹介します。

2024年に使用するデュアルバンドモジュール

2024年に使用するデュアルバンドモジュールこのタイトルが目に留まったなら、あなたはなぜここにいるのかすでに知っているでしょう。嫌々ながらも、または得意げに、この時点で、お客様のWiFiルーターを使用してクラウドに接続するIoT製品は、2.4GHzと5GHzの両方をサポートする必要があることを認めざるを得ないでしょう。WiFiルーターは現在、多くの利点のために両方の帯域で放送しており、消費者に優しい設計は、製造業者がこの技術的ニュアンスをエンドユーザーからますます隠していることを意味します。元々、ルーターはユーザーに別名の5GHzネットワークを手動で設定させ、どのデバイスがそれに接続するかを選択させていましたが、現代のメッシュルーターはしばしば単一のネットワーク名とパスワードを使用し、デバイスがルーターからの距離や混雑などの要因に応じて帯域間を自由に移動できるようにします。これは消費者にとっては朗報ですが、2.4GHz帯を必要とするIoT製品や、それについて電話で問い合わせを受ける人にとっては災害になり得ます。私たちの世界の大きな不公平は、お客様のWiFiルーターやネットワーク品質について何も制御できないにもかかわらず、それらの両方に大きく依存する私たちのデバイスのユーザーエクスペリエンスに責任があることです。では、あなたを今日ここに連れてきたのは何ですか？この機能を追加するのにどれだけ費用がかかるかを調べることを任されたプロダクトマネージャーですか？最初から正しく設計されるべき新しいクラウド接続デバイスを検討している技術リーダーですか？それとも、（連帯のグラスを挙げて）ほぼ2年前に皆のお気に入りの安価なモジュールから有名な発表を見て、数ヶ月以内に5GHzサポートを得られると確信して上層部を説得し、今では間違いなく販売チームが約束したことを最もトラウマのない方法で提供しようとしている開発エンジニアですか？乾杯、友よ、ようこそ。必要な場所にたどり着くために、いくつかのモジュールをチェックしましょう。ムラタの LBEE5CJ1XK-687 とNXPの IW416 チップセットムラタはトップクラスのRFモジュールを製造していることで知られており、NXPのチップセットは業界標準として広く認められています。このモジュールは2.4/5GHz WiFiとBluetoothをサポートしており、WLANとBT用に同じまたは別のアンテナを使用するように設定できます（モジュールSKU LBEE5CJ2XKを使用）。アンテナは、ユーザーマニュアルで詳細に説明されているPCBトレースアンテナ、またはMolexのu.Flアンテナのいくつか、例えば 146187などが使用できます。このアンテナの多様性は、さまざまなアプリケーションに対して異なる送信プロファイルが必要な大規模な製品ファミリーにとって、モジュールを優れた選択肢にします。製品は最近（2023年）にリリースされましたが、Embedded Artistsによって作成された素晴らしい評価キットが既にあり、推奨されるトレースアンテナを紹介しています。この評価ボードは、高度なプロトタイピングに使用するのに十分なコンパクトさであり、よく文書化されています。ムラタモジュール全体は、量産時には10ドル未満で、複数のディストリビューターから容易に入手可能です。推奨される外部アンテナも同様です。電気および機械エンジニアにとって安心の一つとして、正確なeCADおよび3Dモデルが製品ページで利用可能です。 Lairdの LWB5+ とCypress/Infineonの

TotM - 02_2024

なぜAltium Designerが直感的かつ知的にPCBを設計するのに役立つのかプリント基板（PCB）の複雑さが増すにつれて、最先端ツールへの需要はより重要になっています。Altium Designerは直感的なデザインとインテリジェントな機能性を融合させ、以下のような主要機能に焦点を当てた先導的なソリューションを提供します：統合されたデザイン環境とデータモデル；包括的な統合解析ツール； 3D成形インターコネクトデバイス（MID）デザインの機能。統合されたデザイン環境とデータモデル Altium Designerの統合されたデザイン環境とデータモデルは、従来の分断された方法から離れ、PCBデザイン技術において大きな前進を示しています。統合されたエレクトロニクスデザインアプローチを採用することで、概念化から生産に至るまでの全プロセスが合理化され、より効率的なPCBデザインとエレクトロニクス製造に向けて大きく転換し、エラーの余地が少なくなります。 PCBデザインの断片化を解消する従来、PCBデザインは各デザイン段階でさまざまなスタンドアロンソフトウェアツールを使用することを含み、重大な課題が生じる余地があります。各ツールが独自のデータモデルで動作する場合、スキーマティックデザインからPCBレイアウト、ルーティングに至るまで、頻繁にデータ転送が必要になります。断片化されたアプローチはデザインサイクルを延長し、エラーのリスクを高め、データ変換中に重要なデザインの詳細が失われる可能性を含む不整合やエラーが発生します。その結果、設計者は繰り返しの修正サイクル（例：エンジニアリング変更命令）に直面し、コストの増加、プロジェクトの遅延、市場投入時間の延長につながります。オールインワンデザインシステムの力 Altium Designerは、PCBデザインの全要素を包含する一体的なプラットフォームを提供することで、エレクトロニクスエンジニアリングの障壁に直面します。プロセスのすべての部分—つまり、初期のスキーマティック、レイアウト、ルーティング、3Dコンポーネントモデリング、およびマルチボードアセンブリ管理—は同じシステムの下で統一されています。これにより、異なるツール間でデータをインポートおよびエクスポートする必要がなくなり、すべての操作が単一の一貫したエコシステム内で行われます。統合により、プロジェクトの任意の段階で行われた変更は、エラーや不一致の可能性を最小限に抑えるために、すべての段階に即座に伝播されます。エラーのないデザインのための最適なアプローチ統合されたエンジニアリングアプローチは、初期の回路図からPCBレイアウト、ルーティング、ボード分析、マルチボード接続、MCAD統合、そして製造まで、一つのワークスペース内でシームレスに進行できることにより、生産性を向上させます。これにより、設計のタイムラインが加速され、異なるソフトウェアインターフェース間での切り替えの必要性がなくなります。統合されたデータモデルは、設計プロセス全体を通じて一貫性と正確性を確保するための鍵です。設計データを収容するための単一の情報源を確立することで、特に電子部品と機械部品の正確な統合を必要とする複雑な設計において、不一致のリスクを減らすことができます。統合アプローチは、部品の形状、適合性、および機能において完璧な整合性を保証し、信頼できる最新のデータで設計者に自信を与えます。統合解析機能 Altium Designerの統合解析機能は、設計ワークフローに直接高度な分析ツールを組み込むことで、PCB設計における進歩的なステップを示しています。この統合は、最適な性能、信頼性、および業界標準への遵守を達成することが不可欠な現代のPCBの複雑な課題に対処します。

進化する卓越性ブログカバー

ミニチュア化とウルトラHDIテクノロジーのための組み立てプロセスの再定義電子アセンブリで先を行くためには、革新を受け入れ、標準プロセスを再定義することが必要です。7年前、SMTAテストボードは、電子機器のミニチュア化という加速するトレンドに対処するための画期的なはんだペーストテストツールとして導入されました。私たちはこのテストボードを刷新し、向上させる旅に出ます。そして、"Evolving Excellence"の物語の一部である各章を含む、近日公開される電子書籍にご期待ください。なぜウルトラHDIに移行するのか？進化の必要性は否定できません。電子部品の風景は変わり、ミニチュア化は前例のないレベルに達しました。この再設計プロセスに飛び込むにあたり、注目されるのはウルトラハイデンシティインターコネクト（UHDI）技術です。この最先端のアプローチは、現在の業界トレンドと電子製造の将来の要求を予測しています。ウルトラHDIは、PCB設計、製造、および組み立てにおいて可能な限りの境界を押し広げるパラダイムシフトを提示します。電子デバイスが小型化し、より高い性能を求める需要が高まる中、従来の方法ではもはや十分ではありません。ウルトラHDIへの移行は単なるアップグレードではなく、より細かいピッチ、より狭いスペース、および高度な組み立て技術に対応する戦略的な動きです。電子書籍は、ミニチュア化とウルトラHDIをSMTAはんだペーストテストツールに取り入れる旅を記録します。概念から実現まで、各章はこの変革的なプロセスを定義する課題、ブレークスルー、および革新を明らかにします。主要な貢献者に会う Altium 365の革新：Altium 365は、このプロジェクトの開発協力をサポートしています。完成したら、ボードはAltium 365 Embedded Viewerで参照設計として機能します。電子部品テストの革新の限界を押し広げるにあたり、 Altium 365電子開発プラットフォームの相乗効果を探ります。超ミニチュア化された部品の設計プロセスを最新の機能がどのように強化するかを目の当たりにしてください。 Shea Engineeringの専門知識：35年以上にわたり新しい組み立てプロセスのためのテストおよびテストボードを設計してきたChrys Sheaが率いる Shea Engineeringのエンジニアリングの素晴らしさに没頭してください。機械、材料、またはプロセスの最良および最悪の特性を明らかにする効率的な評価に多数のテストをシームレスに統合するために採用された戦略を学びます。

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