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Altium Design Solutions Design Management Fundamentals
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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
プロジェクト管理ツール プロジェクト管理ツール 1 min Blog 大学のエンジニアリングシニアプロジェクトの一環として、プロジェクト管理技術を使用した最初の機会はガントチャートでした。その時は全て手作業でした。今日では、多くのソフトウェアパッケージがそれを提供しており、他のプロジェクト可視化技術も同様です（図1）： ガントチャート パートチャート クリティカルパス分析 アフィニティ図 ギャップ分析 タイムライン 図1. プロジェクト管理に使用されるいくつかの可視化ツール [1]. あなたの仕事が何であれ、キャリアのある時点でプロジェクトを管理する必要があるか、または積極的な役割を果たすことがあります。プロジェクト管理スキルを学ぶことに費やした時間は、あなたにとって大きなリターンをもたらします。 プロジェクトを期限内に、予算内で完了させることは、あなたの最高の推薦の一つになります。そして、タスクを組織し、スケジュールし、委任する方法を知っているとき、昇進のために自分自身をより目立たせることができます。 ガントチャート 最もよく使用されるツールの一つがガントチャートであり、プロジェクトに関わるすべての活動を収集する必要があります。このプロセスの一環として、各タスクを誰が担当するか、各タスクにどのくらいの時間がかかるか、チームが直面する可能性のある問題は何かを把握します。この詳細な思考は、スケジュールが実行可能であること、適切な人が各タスクに割り当てられていること、そして開始する前に潜在的な問題に対する回避策を持っていることを確認するのに役立ちます。私の「問題解決」BLOGに記載されている活動は、プロジェクトのすべての側面を収集し、最小限の時間を見積もり、どの活動が他の活動を開始する前に完了する必要があるかを把握するのに役立ちます。 最終的に、ガントチャートを使用して、チームや上司に進捗状況を報告することができます。必要なのは、変更を示し、それが主要なタスクやクリティカルパスにどのように影響するかを示すための簡単な更新だけです。 ガントチャートを作成するプロセスには以下のステップが含まれます： ステップ1: 必須タスクと活動を特定する ガントチャートは、プロジェクトまたはプロジェクトのフェーズを完了するために必要なすべての活動を含んでいない限り、有用な情報を提供しません。したがって、最初にこれらの活動をすべてリストアップします。各タスクについて、最も早い開始日と所要時間を決定します。 ステップ2 記事を読む
ワークフローを平滑化する：「フラット」スタイルのプロジェクト管理ガイド ワークフローを平滑化する：「フラット」スタイルのプロジェクト管理ガイド 1 min Guide Books フラットな組織が人気を博すにつれて、それに伴う方法やプロセスも同様に普及しています。このブログでは、フラットな組織構造自体ではなく、プロジェクト管理の領域内でフラットな組織がどのように機能するかについて議論します。フラットな組織から学んだプロジェクト管理の原則は、最もフラットな会社から最も階層的な構造を持つ組織まで採用することができます。 「フラット」であることは流行っていますが、なぜそれを行うべきなのでしょうか？ 「なぜフラットなプロジェクト管理に興味を持つべきか？」という質問をしているかもしれません。プロジェクトマネージャーにとって、答えはシンプルです：委任の必要が少なく、状況の確認を求めることが少なく、監視も少なくなります。これは、あなたが好きなことにもっと時間を割くことができるということを意味します... それが仕事の管理を楽しんでいる場合は（その場合はここで読むのをやめるべきです）。管理される側にとっても、明らかです：なぜ常に状況を追及され、仕事の正しいやり方を「助言」される必要があるのでしょうか？再び、それが好きなら、これはあなたにとって正しいスタイルではないかもしれません。ここでの考え方は、マネージャーが少ない管理を必要とし、他のすべての人が自分の仕事を望むように自由に、そして自律的に行うことができるということです。 前提条件 プロセス自体を始める前に、これを実際に機能させるための3つの主要な前提条件があります：信頼、透明性、そしてコミュニケーション。 ここ 図1. 信頼、透明性、コミュニケーション 信頼：お互いを信頼することは、フラットなプロジェクト構造を成功させるための鍵です 透明性：全員が自分が何をしているのかを完全にオープンにする必要があります。これは、以下のようないくつかの媒体を通じて彼らの仕事を伝えることで行うことができます： コードのコミット Wikiページ 課題追跡システム エスプレッソマシン（つまり、新しいウォータークーラー） コミュニケーション：全員が互いにコミュニケーションを取る能力を持ち、そうすることが奨励されるべきです。 信頼があるところには透明性があります。透明性があるところでは、人々は安全だと感じ始めます。人々が安全だと感じ、自分の仕事についてオープンであることが奨励されると、コミュニケーションは自然に起こります。 実装 前提条件をカバーしたので、フラットプロジェクト管理の実装について話し合うことができます。 プロジェクトリーダー：「でも、フラットな構造では誰もボスではないと思っていましたが？」確かに「指揮と管理」に従事する必要がある人はいませんが、ファシリテーターがいることは重要です。プロジェクトリーダーを、全員が調和して同じリズムで演奏していることを確認する指揮者だと考えてください。 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
過去と未来の技術、プリントエレクトロニクス プリントエレクトロニクス：過去と未来の技術 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 機械エンジニア PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 機械エンジニア 機械エンジニア プリントエレクトロニクス（PE）は、新しく急速に成長している相互接続ビジネスです。その起源は、家電製品用のプリントフレキシブルキーボードや、派手な雑誌や文献での技術の拡大にあります。PEの皮肉な点は、この技術が恐らく第二次世界大戦中に最初に使用され、すべてのプリント回路がその起源をPEに負っていることです。 アプリケーション PEについて最もエキサイティングなことは、それが開く新しいアプリケーションと市場の全てです。図1には、現在PE開発者によって追求されている市場のうちの10つが示されています。これらの市場の大多数において、アプリケーションは短命であり、実際のPE基板は使い捨て可能です。フレキシブルキーボード、プリントグルコースセンサー、プリントRFIDタグなど、いくつかのアプリケーションは既に確立されています。一方で、プリントバッテリーと電気泳動電解質で動く化粧品用しわクリームマスクなど、このリストにさえ載っていないものもあります。 材料 材料はPE開発者にとって依然として主要な課題です。多くのPEアプリケーションがコストに敏感であるため、現在の銀の導電性インクやポリイミドフィルムの絶縁体は、そのアプリケーションにとって高すぎます。現在の絶縁体候補は表1に、導体は表2に示されています。 研究では、基板としてのナノテクノロジーがガラス、プラスチック化紙、PET、導体としては銅、グラファイト/グラフェン、カーボンナノチューブ（CNT）を支持しているようです。 表2: 印刷エレクトロニクスに適した導電材料とインク 製造プロセス 印刷エレクトロニクスは、雑誌のような低コスト印刷を想起させます。その技術は、私たちの最も古く、最も自動化された技術の一つです。しかし、図2に示されている他の印刷技術もあります。 インクの印刷方法は、その解像度（マイクロン単位）と秒速平方メートルでのスループットの機能として特徴づけられます。 印刷に関するより詳細な表は表3に示されています。それは速度、解像度、フィルムの厚さ（マイクロン単位）、および使用できるインクの粘度をリストしています。 設計ツール Altium Designer® 19にアップグレードした場合、プリントエレクトロニクスの設計が可能であることに気付いたかもしれません。これは幸運なことです。なぜなら、多くのアイデアや革新的な電子機器がプリントエレクトロニクスの基板の形を取る可能性があるからです。3Dプリンティングは現在、銀ペーストや様々な絶縁体、抵抗性および容量性インクを使用してプリントエレクトロニクスを作成することができます。近い将来、半導体（P型およびN型）インクやOLEDペーストも利用可能になるでしょう。技術がより一般的になるにつれて、他の特殊インクや紙に似た改良された基板も開発されるでしょう。 プリントエレクトロニクスに関する包括的で詳細な説明については、Joseph Fjelstadの電子書籍「Flexible Circuit Technology-Fourth 記事を読む
1:28 既存の設計をマルチボードプロジェクトに追加する方法 1 min Videos 記事を読む
統合ツールがマルチボードPCBシステム設計を容易にする方法 統合ツールがマルチボードPCBシステム設計を容易にする方法 1 min Blog PCB設計者 電気技術者 システムエンジニア/アーキテクト PCB設計者 PCB設計者 電気技術者 電気技術者 システムエンジニア/アーキテクト システムエンジニア/アーキテクト コンピューターを分解したことがあるなら、システム全体が単一のPCBに収まるわけではないことを知っているでしょう。さまざまなアプリケーションで使用される最も複雑なデバイスはマルチボードシステムであり、これらのシステムを設計するには想像力、計画、そして適切な設計ソフトウェアが必要です。 リジッドフレックスPCBは、マルチ回路ボードシステムの別のタイプに過ぎず、ボードの各部分を設計する際の同じ設計コンセプトが、それらを接続するフレックスリボンにも適用されます。すべてのマルチボードシステムがリジッドフレックスシステムである必要はありませんが、設計ソフトウェア内でボード間の接続を設計する必要があります。統合設計環境で最高の設計ツールを使用すれば、どのタイプのマルチボードシステムも簡単に設計できます。 マルチボード設計における機能ブロック マルチボードPCB設計を最初に作成するときは、スキーマティックを構築する前に、システムの30,000フィートビューから始めるのが最善です。マルチボードシステムは、単一のシステムにさまざまな機能を組み込みます。システムのブロック図を作成すると、システム内の異なる機能がどのように機能ブロックに分けられるかがより簡単に見えます。 ブロック図で機能ブロックが分離されているように、マルチ回路基板システムでは異なる機能ブロックを異なる基板に分けることができます。コンピュータの動作を考えると、表示、メモリ、ネットワーク接続、その他必要に応じた機能用の異なるカードがあります。 機能ブロックに基づいて異なる基板に機能を分離することは、各基板の適切なレイヤー数を決定するのにも役立ちます。すべてを一つの基板に組み込む場合、システム全体で最大レイヤー数をデフォルトにする必要があります。代わりに、基板が分離されている場合、異なるブロックでレイヤー数を少なくすることができ、全体の製造コストを下げることができます。システム内の一部の基板では、高レイヤー数の多層基板に HDIデザインが必要になる場合がありますが、他の基板は単純な4層基板で十分に機能します。 パッケージ仕様は、マルチボードシステム設計における各基板のサイズと形状を制限します。パッケージが何らかの方法で曲がる必要がある場合は、複数の基板を接続するためにフレックスリボンを使用する必要があります。それ以外の場合は、銅線を使用した標準的なコネクタとケーブルでシステム内の基板を接続できます。 3D設計ツールは、優れたマルチボードシステムを構築するのに役立ちます 痛みの原因を知る PCB設計ソフトウェアがIC設計など他の領域ではなく、マルチボードPCB設計に実際に焦点を当てている場合、マルチ回路基板および リジッドフレックスシステムを設計するための専門ツールが含まれます。これには、単一のプロジェクト内でシステム内の各ボードの構造をカスタマイズできるスタックアップマネージャーが必要です。ほとんどの設計プログラムでは、複数の設計プロジェクト間で前後に切り替える必要があり、これにより重要なシミュレーション、分析、および検証機能が実質的に無用になります。 マルチボードシステムの設計をリジッドフレックスボードとして作成することにした場合、レイヤースタックアップマネージャーは、フレックスリボンをPCBの別のセクションとして、固体銅層またはクロスハッチ銅として、電力、グラウンド、および信号を簡単にリンクできるようにする必要があります。これはすべて、単一のプロジェクトおよび単一のプログラム内で行われる必要があります。これにより、設計機能が視覚化、分析、およびルールチェックツールと直接統合されることを保証します。 デザインの検証は、要求に応じて設計ルールに対するチェック以上のものです。複数の回路基板やリジッドフレックスシステムを扱う場合、潜在的な信号問題を診断するための統合シミュレーションと、フォームファクターを検証するための3Dビジュアライゼーション機能が必要です。他のPCB設計プラットフォームでは、これらの機能をアドオンとして購入する必要があり、これらのアドオンは単一のプログラムに直接統合されません。依然として設計モジュール間を移動する必要があり、これは生産性を低下させ、データエラーの大きなリスクを生み出します。 最高のマルチボード設計ツール マルチボードおよびリジッドフレックスシステムを扱うには、ボードが単一のシステムにどのように同期するかのアイデアを得ることができる3D設計およびビジュアライゼーションツールが必要です。機械設計チームと電気設計チームは、各エリアの設計プログラムが統合されていなかったために、互いに孤立していました。 MCADとECADの機能を単一のプログラムで統合するソフトウェアを使用すると、各領域の設計者が協力して、デバイス全体に最適なボードサイズ、配置、および機能性を決定でき、全体的な設計プロセスを合理化できます。 本格的なMCAD/ECADコラボレーションにより、PCBデザイナーは機械設計者やDFMエンジニアと協力して、3Dモデル内で基板を分析することができます。これにより、製造ラインを離れる前に衝突を防ぐことが容易になります。設計チーム間でファイルが受け渡される反復的な設計プロセスを使用する必要はありません。代わりに、製品の3Dモデルを.STEPファイルで組織全体で共有でき、設計プロセスに関わる全員が単一のプログラムで設計作業を行うことができます。 階層的な回路図で設計をサポートするPCB設計ソフトウェアを使用すると、マルチボード設計がはるかに簡単になります。デバイスを異なる機能ブロックに分割する際、各ブロックに独自の回路図を割り当て、ブロック図のように簡単に回路図をリンクさせることができます。それから、設計の各部分を異なるPCB上でキャプチャし、マルチボードシステム設計が実際に形になるのを見ることができます。 フレックスリボンを使用して基板間の接続を構築することにした場合、リジッド領域とフレックス領域を定義し、フレックスリボンがリジッドセクションの内部層にどのようにリンクするかを定義できるレイヤースタックアップマネージャーが必要です。CADツールは、2Dおよび3Dでボードの配置を簡単に視覚化できるようにする必要があり、ルーティングツールはフレックスリボンを介して相互接続を非常に簡単にルーティングできるようにする必要があります。 記事を読む