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CoDesign and CoEngineering (ECAD/MCAD Collaboration)
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Bridge the gap between electrical and mechanical design with ECAD/MCAD collaboration tools, facilitating real-time co-design and reducing errors in product development.

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3Dモデリングが電子設計をいかに永遠に変えたか 3Dモデリングが電子設計をいかに永遠に変えたか 1 min Thought Leadership 1990年代後半から2000年代初頭にかけての電子機器の設計は、今日とは大きく異なる体験でした。古いPCB設計は、しばしば不動産に関して制限がなかったものです。また、現代の設計が抱えるような多くの機械的制約もしばしばありませんでした。確かに、電子部品は15年から20年前に比べて今日はずっと小さくなっていますが、それらが収まるべき機械的なエンベロープも同様に小さくなっています。 今日では、PCBの機械的側面とそれが統合されるシステムの両方を徹底的に調査することが不可欠です。もはや、一方を行うことなく他方を行うことはできません。3Dモデリングは、設計者がPCB設計の機械的側面を調査するのにどのように役立っているのでしょうか？ 3Dモデリング Altium流 Altiumは、Altium Designer® 統合開発プラットフォーム内で3D統合を利用可能にすることにより、PCB設計ソフトウェアに3D技術を導入した最初の企業でした。そして、彼らが言うように、残りは歴史です。Altium Designerは現在、STEPのような機械CADファイルのインポートとエクスポートが可能です。また、Altium DesignerとSOLIDWORKS®との間で直接的な相互作用を作り出すために努力しており、ParasolidモデルまたはSOLIDWORKS®部品モデルを使用して、実際の電気的および機械的な相互作用を可能にしています。ここに、私たちの3D技術が電子設計を永遠に変えた方法のほんの一部を紹介します： リジッドフレックス設計 Altium Designerはリジッドフレックス設計をサポートし、機械的な適合性を確保するために、完全なリジッドフレックス組み立てを3Dでモデル化することができます。また、最終的な向きでのリジッドフレックスの3Dモデルをエクスポートすることも可能です。 Altium Designerでの3Dリジッドフレックスモデリング 3Dモデルからの基板形状の作成 電気エンジニアは、機械的なSTEPモデルをAltium DesignerのPCBにインポートすることができます。このモデルには、機械CADパッケージで機械エンジニアによって作成された、必要なPCB基板の形状とスケール、基板のカットアウト、フィレット、取り付け穴が詳細に記載されています。電気エンジニアがこれを手に入れたら、3Dモデルから直接PCB基板の形状を作成し、すべての機械的要件に適合することを確認できます。 3DでのPCBフットプリントのモデリング 3Dモデルは直接PCBフットプリントに添付され、PCB内のフットプリント上で必要に応じて位置決めされます。このリンクは、クリーンな作業設計を確保する上でおそらく最も重要なステップです。フットプリントがPCBレイアウトに配置されると、3Dで表示され、3D DRC干渉チェックに使用することができます。 記事を読む
デザインルールによるコンポーネントの電力定格の最適化 デザインルールによるコンポーネントの電力定格の最適化 1 min Thought Leadership 私は、自分が最初に設計した回路が認定に失敗したことを今でも覚えています。それは証明済みの設計で、既に以前の認定に合格していたものなので、テストが失敗したことをマネージャーから聞かされたときには非常に驚きました。「火がついた」と噂が広まりました。電子回路が実際に発火することは稀です。ほとんどの場合は、多少煙が出るだけです。どちらにしても、PCB上の焼け焦げが事実を物語っていました。トランジスタが過熱し、暴走して発煙したのです。しかし、なぜそのような結果になったのでしょうか? それは証明済みの設計でした。何が変わったのでしょうか? 簡単な調査の結果、回路は同じであることが証明されました。同じコンポーネントで、同じ入出力で、ロットや製造業者さえも同じでした。1つだけ変化したのはレイアウトでした。私がこの基板をレイアウトしたとき、機械的アセンブリの部品の周囲に収まるよう、フォームファクターを調整する必要がありました。パワートランジスタの周囲の銅箔は、元々は約1平方インチでした。この設計では、その1/3に切り詰められました。面積の制約のため、電力を生成する他のコンポーネントは、PCB上で理想よりも近くに配置されました。この両方の要因から、狭い面積の銅箔では放散できない大量の熱が発生し、トランジスタが早期に破壊されることになりました。 重要なコンポーネントを定量化するデザインルールのリストを維持 知識の移行はほとんどの場合、現場において最大のボトルネックで、多くの時間を必要とします。理想的には、全ての設計者が元の設計を構築するときにきちんとノートを作成し、思考プロセスを保存するべきです。しかし、a) 面倒である、b) ノートが 消失することから、実際にはほとんどの場合これは行われません。問題なのは、机上では実証済みの設計を再利用するのが効率的ですが、ノートが十分に作成されなかった、または知識の移行が不完全であったために、重要な設計パラメーターの多くが忘れ去られている場合、設計パラメーターを推量してチェックするために時間を浪費するということです。いくつかのデザインルールを組み込むと、小さな変更により設計が不良になることを回避し、チームの設計時間を節約できます。これを最初からうまく行うには、次のような方法を使用します。 デザインルールを作成して組み込み、恒久的に引き継がれるようにする 私は、意味のあるルールを好みます。このため、管理を行うデザインルールを割り当てる前に、消費電力についての制約を定義することが重要です。このための最良の方法は、 データシートを作成することです。適切に作成されたデータシートには一般に、電力定格についてベストからワーストまで、最低でも3つの区分の条件が含まれます。 最初の定格は、コンポーネントのみが、自由な空間で消費する電力です。これは、ワーストケースの消費電力と考えられます。 2番目の定格は、コンポーネントが「一般的な」形式でFR-4銅箔のPCBに半田付けされたときの消費電力です。この「一般的」とは主観的な用語です。この電力の値は平均値と考えられますが、可能なら経験的に検証する必要があります。 3番目の定格は、ベストケースの消費電力です。これは、コンポーネントが 1平方インチ、2オンスの銅箔上に 完璧に取り付けられた場合に達成されます。この値は、実際に達成することは困難な理論値と考えるべきです。 計算に使用する消費電力の値は、一般的な値とベストケースとの間での主観的な判定となります。 どれだけの電力を消費する必要があるかが判明したら、 ルールを作成します。これによって、その設計を誰かが使用するとき、元のデータシートをチェックする必要もなくなります。ただしこれは、注意を払う必要がなく、データシートの文書化がいい加減でもいいという意味ではなく、バックアップや、設計をさらに明確化するために使用するということです。今日の設計ソフトウェアには コンポーネントライブラリが付属し、コンポーネント評価の時間を節約できると同時に、ユーザーが特定のコンポーネントにルールを添付できます。レイアウトに十分なヒートシンクが使用されていない場合、まだ仮想の設計であるうちに「デバッグ」する方が、実際に火を吹いてからやり直すよりもはるかに楽です。 記事を読む
Altium Designerで変わった形状を作成する - ドーナツ形 Altium Designerで変わった形状を作成する - ドーナツ形 1 min Whitepapers Altium Designer®で含まれている押し出し、円柱、球体の形状タイプを使用すると、リアルな3Dの機械的形状を作成するのは一般的に非常に簡単です。しかし、いくつかの形状は難しい場合があります。この文書は、ドーナツ形のトロイドを作成するための顧客からの要求の例です。 はじめに 「トロイドスタイルのチョークのために、PCBフットプリントライブラリに3Dコンポーネントボディを作成したいです。SolidWorksのような機械設計パッケージにアクセスできないので、Altium Designerの押し出し形状や円柱形状を使用して作成したいと思います。問題は、リアルな部品のビューで「ドーナツ」形状を再現するために、どのオブジェクトからも穴を開けることができないことです。」 Altiumで作成された形状から穴を開けることはできませんが、閉じた「C」形状を基本的に作成することで、ドーナツ形状を実現することができます。この文書では、そのプロセスを詳細に説明し、図1に示すように、部品のモデルとしてCoilcraft DMTパワーインダクタを使用します。 図1：3Dドーナツ形状はこれらのCoilcraftトロイドインダクタをモデル化しています。 ドーナツの作成 ドーナツの寸法は外径が1.5インチ、内径が0.8インチ、幅が0.475インチです。 開いている .PcbLibファイルで、スナップグリッド（ Gホットキー）を大きくて作業しやすいものに設定します。この場合は50ミルです。 Place/3D Body メニューから3Dボディ描画モードを開始します。 3D Bodyダイアログで、 3D Model 記事を読む
チームコラボレーション & PCBデザイン チームコラボレーション & PCBデザイン 1 min Whitepapers かつて、回路設計が完了すると、「PCBデザイナー」に引き渡され、その人がボードレイアウトを作成していました。しかし現在、タブレット、スマートフォン、さらには電子ゲームのような複雑な製品では、PCBに関わるのは一人ではありません。製品は専門家のチームによって設計され、効果的に協力できなければ、時間が無駄になり、エラーが発生します。 かつて、コンセプトデザインが完了すると、「PCBデザイナー」に引き渡され、その人が最終的なPCBレイアウトを作成していました。しかし現在、タブレット、スマートフォン、さらには電子ゲームのような複雑な製品では、チーム協力とPCB設計が重要です。製品は専門家のグループによって設計され、効果的に協力できなければ、時間が無駄になり、エラーが発生します。 プロセスは、しばしばチームが同じ場所にいないという事実によってさらに複雑になります。そのため、チーム間で調整、文書化、共有するためのソフトウェアツールが、スムーズなワークフローに不可欠です。この論文では、強力な協力機能を持つPCBツールを評価する際によく尋ねられるいくつかの質問を探求します： - 強力な協力的PCB設計ツールがない場合、グループPCB設計環境で働くことのデメリットはありますか？ - 強力な協力ツールを備えたPCB設計ツールがチームにどのような利益をもたらすことができますか？ - PCB設計ツールのオプションを検討する際に、どのような協力機能を探すべきですか？ 協力的なPCB設計環境で働く際の落とし穴 適切なツールがない協力的な雰囲気での第一の課題はコミュニケーションです。効果的でないコミュニケーションは、設計プロセス内での障害、遅延、失敗を引き起こし、時間とお金を費やします。ここでは、協力的な設計環境に大きな影響を与える4つの深刻な問題を紹介します。 製品ライフサイクル管理と設計データの同期がない：協力ツールがないと、設計者は誤って同じ部分の設計を変更し、致命的なデータ競合を引き起こす可能性があります。チームメンバーは、古いバージョンで知らずに作業を続ける、不必要な作業をやり直す、または矛盾を整理しようとするという選択を迫られることがあります。 もう少し洗練された設計チームは、プリント基板PCBの設計作業において、MCADとECAD（電子設計者）間で交換ファイルを使用しますが、データベースの静的なファイル転送を採用しています。交換ファイルの使用は何もしないよりはましですが、どのデータが変更されたか、どこで変更が行われたか、誰が変更したかを特定することは非常に困難です。この情報がなければ、真の同期は発生せず、同じ問題が発生します。 同じ設計における非効率なチームワーク：設計作業に取り組んでいるすべての作業を確認できることは、効率的なワークフローにとって重要です。関与するすべてのエンジニアは、互いの意図とビジョンを理解する必要があり、それには包括的なコミュニケーションが必要です。 しかし、メールのスレッド、メモ、その他の不格好なコミュニケーション方法は、ワークフロー内の効率と生産性を妨げます。プロセスは煩雑で、メッセージにccされていない場合、情報が失われる可能性があります - そして、メールを受け取ったとしても、時間内に読まないかもしれません。 断続的または稀なPCBレイアウトの交換は、最終製品に問題が生じることが多く、設計者はステップを踏み直し、違反の原因を特定し、設計をやり直さなければなりません。チームメンバーは、全体の設計が最終的なPCBレイアウトと回路図のキャプチャのサインオフを達成できるように、実質的に仕事を2回行っています。 異なる設計ドメイン間のコミュニケーション：PCB設計者の仕事は、完成した最終製品の一要素としてのボードに焦点を当てていますが、実際には多くの人が関与しています。プリント基板の形状に取り組む電気および機械エンジニアやCAD技術者がおり、製造側では、製造の専門家、物流およびサプライチェーンの専門家がいます。 PCB設計ソフトウェアに触れる各グループは、異なる設計ドメインを使用しており、自分たちのネイティブアプリケーションでデータを解釈しながら同じ「言語」でコミュニケーションを取ることはほぼ不可能です。複数のドメインを単一の合理化されたワークフローに統合することはなく、同じボードにアクセスできる複数のデザイナーがプロジェクトにアクセスできる他の人の作業に影響を与える可能性があります 記事を読む
物理的および電気的なPCB設計の比較を容易にする 物理的および電気的なPCB設計の比較を容易にする 1 min Whitepapers より小さく、より高機能な電子機器への需要の増加は、より複雑で密集したPCBの開発を大きく推進しています。電子設計自動化（EDA）ソフトウェアは定期的に更新されてPCBボード設計の複雑さに対応していますが、ボードデザイナーはソフトウェアによって行われたあらゆる設計変更を確認し、承認する必要があります。レビューサイクルを通じて物理的および電気的なPCB設計を比較するには、一つのPCB設計に複数のボードデザイナーが協力することで生じる可能性のある物理的および電気的な変更の両方を比較する必要があります。PCBレビュープロセス中にこの情報をボードデザイナーに効率的に提供するための取り組みはほとんど行われていません。この論文では、複数のPCB設計を統合する前にボードデザイナーが変更を特定する必要が生じる際の課題と、このプロセスを容易にするための利用可能なソリューションについての概要を提供します。 PCB設計協力の概要 エンタープライズおよび中小企業のボードデザイナーには、設計責任を委任する共通のニーズがあります。通常委任されるタスクには、PCBレイアウトからルーティング、回路図のキャプチャ、設計検証などが含まれます。複数のコラボレーターの作業を一つの矛盾のないプロジェクトに統合することは、独自の複雑な課題をもたらします。例えば、異なるドキュメントからのネットリストを統合する必要があり、それらが回路図上の配線やPCB設計ルール上の事前にルーティングされたトラックへのリンクを維持することです。ボードデザイナーは、バージョン管理されたリポジトリ、他のコラボレーター、またはサードパーティツールから取得したファイルを通常扱います。彼らは、2つの別々のファイル間に存在する可能性のある物理的および電気的な設計の違いを特定する必要があります。その後、これらの設計の違いを破棄するか、または統合するかの決定を下さなければなりません。 設計レビューの障壁 デザインの違いを特定することは別の問題を引き起こします：EDAソフトウェアは、ボードデザイナーにデータを見つけて提示し、どの変更を承認し、どの変更を却下するかを決定することになります。そのデータは、テキスト、表、画像、またはそれらのすべての組み合わせの形で提示されることがあります。そのデータを整理してボードデザイナーに提示することは、生産性を妨げない方法で行われたとしても、ほとんどのEDAソフトウェアパッケージにとって一般的には課題です。一部のEDAソフトウェアは、複数のウィンドウパネルを使用してデザインレビューインターフェースを実装しようとします。他のものは、2つ以上のパネル間を行き来する必要があるサードパーティのソフトウェアを使用します。後者の方法は、比較プロセス中にデザインの変更を簡単に混同する可能性があるため、非常にエラーが発生しやすい傾向があります。一般的な間違いは、表1に示されています。 表1：デザイン比較プロセス中に見落とされがちな一般的なエラー 大規模なプロジェクトでは、数千にも及ぶ異なる設計変更があり、厳しい締め切りと組み合わされるため、ユーザーの不確実性に対してはまったく余裕がありません。特定の変更を承認する際には、ボードデザイナーはその変更が全体の設計スキームに実際に合致しているかどうかを最初に判断しなければなりません。これは、リスト上の各個別の設計変更に対して彼らの不確実性を克服しなければならないことを意味します。これは、EDAソフトウェアの評価に費やされる時間の大幅な無駄であり、ボード変更のレビューではなく。 Altium DesignerにおけるPCBデザイン比較 Altium Designerは、シンプルでありながら強力な一連の組み込み比較ツールを実装しています。比較インターフェースのプレビューは下記の図1に示されています（アドバンスドモードで表示）。Altium Designerには2つの異なる比較ツールがあります。 PCB設計ソフトウェアとスキーマティック（例えば、ネットラベルやネット名）の異なるバージョン間に存在する論理的な違いを検出するために使用されるShow Differencesコマンド（プロジェクト -> Show Differences経由で利用可能）があります。Show Physical Differencesコマンド（プロジェクト -> 記事を読む
コンポーネント管理ワークフローの統合 (設計データ管理) コンポーネント管理ワークフローの統合 (設計データ管理) 1 min Whitepapers 要約 今日の製品納期の速さが増す中で、エンジニアは新しいデザインや製品の要求だけでなく、部品の入手可能性、価格、および廃止の追跡という難題にも直面しています。 この問題に対処するために、Altium Designer®でのデータ管理方法を見ていきます。 コンポーネント管理を統一して、より良い設計データ管理を実現します。もう主要コンポーネントがバックオーダーになったり、さらに悪いことに、廃止されたりすることはありません！このAltiumホワイトペーパーが役立ちます。このトピックについて詳しく知りたい方は、Altium.comで完全なソリューション - コンポーネント管理ワークフローの統一 - をご覧ください。 コンポーネント管理 レガシープロジェクトを更新する場合、どうしますか？既存の技術を借りて新しいプロジェクトを作成するのはどうでしょうか？どのコンポーネントがまだ入手可能で、どの新しいコンポーネントが初期注文を組み立てるのに十分な在庫を持っているか、どうやって知りますか？エンジニアはプロジェクトに設計するコンポーネントを探すためにインターネットを徹底的に調べる時間を大幅に費やしますが、結果は最終的に限られています。 プロジェクトの途中で、主要なコンポーネントがバックオーダーになっていること、あるいは、さらに悪いことに、廃止されていることに気づいたことは何度ありますか？適切な代替品を探してディストリビューターのウェブサイトを掘り下げるために、何度も眠れぬ夜を過ごしましたか？これらの問題に役立つ、Altium Designer®から提供されているいくつかのデータ管理ソリューションを見てみましょう。 図1 - テンプレート、ライブラリ、および例の位置。 電子データ管理はコンポーネント管理から始まります。 Aberdeen Group [1]によると、最高クラスの組織は、設計決定を行う際に、価格、利用可能な購入数量、代替コンポーネント、および設計の推定価格をすべて前もって提示する、集中化されたライブラリ管理システムを実装しています。 記事を読む
デザイン効率を向上させるプロジェクトテンプレート デザイン効率を向上させるプロジェクトテンプレートの活用 1 min Whitepapers Altium Designerにおける階層的回路図設計 Altium Designerの新規ユーザーは、回路図シートを階層的に上位から下位、または下位から上位に整理する利点を完全に理解していないことがあります。その結果、プロジェクトの整理について二の足を踏むことなく、単純な（フラットな）回路図設計を進めることがよくあります。この文書では、シートシンボルとそれらが大規模な設計の部分を同期するためにどのように使用されるかについて、包括的に見ていきます。 シートシンボル Altium Designerで階層的設計を始めるには、シートシンボルの作成が必要です。回路図シートシンボルは電気的プリミティブであり、階層的回路図組織または階層組織チャート内のサブシートまたは子シートを表すために使用されます。シートシンボルにはシートエントリも含まれており、これは親と子の回路図シート間のネット接続を提供する作業分解構造を提供し、フラットシート回路図設計図のスキーマティクス間でポートがノードを提供するのと同様の方法です。シートシンボルは、大規模な設計で複数の回路図を整理するために使用でき、ユーザーにプロジェクト全体のネット接続を見渡す全体的な柔軟性を提供します。 以下の画像では、シートシンボルがデザイン指定子によって定義されています。これを使用して、デザインのカテゴリを設定し、それぞれのファイル名を特定の回路図シートにリンクさせることができます。シートシンボルのエントリを定義する際には、シートエントリ名がサブシート内の同じ名前にリンクされます。 図1 - シートエントリ付きの一般的なシートシンボル Altium Designerでシートシンボルを作成するには、回路図エディタで「配置 -> シートシンボル」に移動します。それを行ったら、「配置 -> シートエントリ」に移動して、シートシンボルにシートエントリを配置して回路図に追加できます。 Altium Designerのシートシンボルのプロパティでは、デザイン指定子をラベルとして定義できるほか、リンクに不可欠なファイル名も定義できます。ファイル名が定義されると、シートエントリを追加して編集できます。その名前は、サブシートレベルの既存のポートまたは電源ポートのいずれかと一致していなければなりません。 図2 記事を読む