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高速設計とXSIGNAL 高速設計とxSignal 1 min Whitepapers 高速設計は、電気エンジニアが行う可能性がある業務の中でも最も難しいものの一つです。高速信号の応答はきわめて多くの要因から影響を受けます。一般的に、高速設計とはシステムクロック周波数の機能のことであると誤解されていますが、これは間違いであり、高速性を決定するのは、 立ち上がり時間、PCBスタックアップによるインピーダンス低減、トレース幅、終端処理です。 エンジニアとPCB設計者にとって、スイッチング速度が速いということは次の2つのことを意味します。 シグナルインテグリティの問題 反射、クロストークなど。 シグナルインテグリティの目標は、配線インピーダンスの低減、終端処理、PCBスタックアップなどにより達成されます。 タイミングに関する制約 多数の信号がほぼ同じタイミングで送信先のピンに到達するようにすること 信号経路の配線長さを揃えること 最も一般的なものの一つになったDDRx-SDRAMを含む多くのアプリケーションにおいて、タイミングインテグリティは重要です。現在、この種の設計にはDDR、DDR2、DDR3、DDR4のうちの1つまたは複数が含まれています。DDRの設計には、タイミング規則に関する以下のような項目を含む長いリストがあります。 アドレス/コマンドラインとクロックラインの差が+/-20ミル以内であること アドレス/コマンドライン相互の差が+/-10ミル以内であること データストローブ対の配線は差動対であること データストローブ対相互の差が+/-1ミル以内であること データネットの差が+/-10ミル以内であること その他多くの要素についてもインピーダンスとクリアランスの条件が守られていること 高速用配線では、配線トポロジー(接続形態)を適用することもきわめて重要です。ネットのトポロジーとは、ピン間接続の配置またはパターンのことです。既定では、各ネットのピン間接続は、合計接続長が最も短くなるように配置されます。トポロジーがネットに適用される理由はさまざまです。信号反射を最小限に抑えることが要求される高速設計の場合、ネットはデイジーチェーントポロジーを使用して構成されます。これに対しグランド用のネットの場合は、すべてのトラックが共通の点に戻ってくるようにスター型トポロジーが適用される場合があります。(※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
フットプリントへの3D STEPモデルの埋め込み フットプリントへの3D STEPモデルの埋め込み 1 min Whitepapers 概要 機械設計ワークフローを電気設計ツールに組み込むことは、最新のPCB設計プロセスを成功させるためには欠かせない要素になりました。しかし、ECAD領域とMCAD領域の間で不正確な設計データをやりとりすると、両設計チームのイライラが募るだけでなく、PCBを最終アセンブリに組み込むまでに必要な再設計が激増することもあります。電気設計ツールの3D機能に関わらず、このプロセスを成功させるためには、部品の正確な3Dモデリング情報が不可欠です。 問題点 伝統的には、MCADツールがすべての機械的データを提供します。データ交換方法として、旧式のDXFファイルやIDFファイルが使用されることもあります。IDFはシンプルな押し出しの部品外形を作成するのには役立ちますが、IDFファイルの制約によって多くの詳細情報が欠落してしまいます。STEPモデルを組み込むことで、MCAD領域に渡すことができるだけでなく、ECADツール内でそのまま使用できる高次元の3次元データが得られます。 STEPモデルを組み込む方法は、ツールセットによって異なります。モデルをフットプリントに簡単にインポートできるのはもちろん、3D環境で視覚的に編集できることも重要です。ネイティブのPCBツールとともに、別の3D表示環境を使い分けなければならないとなると、余計な問題が加わる可能性があるからです。 解決策 Altium-DesignerのようなNative-3D設計環境に3Dモデルを追加して編集することで、ECAD領域とMCAD領域をできる限り効率的に統合できます。以降のセクションで、3D-STEPモデルの入手方法とPCB設計環境に埋め込む方法について説明します。 モデルを入手する 3Dモデルをフットプリントに追加するには、まず、モデルを入手する必要があります。モデルを入手できる場所はいくつかあります。最初に目を向けるべきは社内です。設計に使用する電気部品の3Dモデルが既に社内の機械設計チームによって作成されていれば、他を当たる必要はありません。もしまだ作成されていないとしても、3Dモデルの作成は簡単です。 (※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
ALTIUM DESIGNERのACTIVEROUTE - 複数層の配線 – Altium DesignerのActiveRoute - 複数層の配線 – 1 min Whitepapers インタラクティブ配線は、PCB設計プロセスで最も難題で退屈な作業です。経験のある設計者は、 難題を楽しみ、解決します。未経験の設計者や、他の面に注力したい設計者は、これは困難になります。 配線で難題なのは、配線する場所、ピン/ビアから避ける順番、配線の効率化、高速配線や製造に関する要件を満たす等の管理です。 PCB設計ツールAltium Designer®のActiveRouteは、ユーザが自動でコントロールするインタラクティブな配線方法で、 短時間で高品質な配線を行えます。ActiveRouteの目的は、配線の難題や退屈さを減らしたり、 生産性を向上させることです。 複数層の配線 インタラクティブ配線ツールであるActiveRouteの特徴は、複数層を同時に配線できることです。これは、 設計者の計画通りに、素早く効率的な配線を行うために重要です。 ActiveRouteパネルで層を選択していない場合、デフォルトでアクティブ層のみ配線されます。しかし、 そのパネルで複数層を選択している場合、それらの層が均等に配線されます。 ActiveRouteは、複数層を配線できるので、1つの層で配線が難しい場合、すぐに他の層へ配線させることができます。この結果、より最短で配線でき、同じ層を何度も配線し直す無駄な時間も費やさなくて済みます。 ActiveRoute分配配線の1つの方法は、1つの層で配線を開始し、できるだけ多く配線することです。未接続箇所がある場合、次の層で配線を開始し、これを繰り返します。この方法は、各層で配線アルゴリズムの優先度が高くなり、曲がりくねった配線になります。一般的に、この方法は、最初の層で配線が多く、 最後の層で少ない等、不均等な配線になります。(※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
リジッドフレキシブル設計の課題 リジッドフレキシブル設計の課題 1 min Whitepapers 摘要 リジッドフレキシブル基板テクノロジーには、重量と容積の削減や、耐久性と信頼性の向上の点で、非常に大きな利点があります。今日の小型軽量の消費者向け電子機器を実装する場合、リジッドフレキシブルテクノロジーは最良の方法です。ただし、リジッドフレキシブル基板設計を正しく行うには、多くの課題があります。このホワイトペーパーでは、リジッドフレキシブル設計のいくつかの主要な考慮事項について解説します。 はじめに リジッドフレキシブル基板は、最初に軍事や航空宇宙業界で数10年前に使用されたテクノロジーで、長い実績があり、十分に理解されています。 今日では、ウェアラブル、医療機器、モバイルワイヤレス機器など、現代的な小型のフォームファクター、高い耐久性、軽量の電子機器に理想的なソリューションとして認知されています。しかし多くのPCB設計者は、リジッドフレキシブル基板の設計を最初に行うとき、いくつかの課題に直面します。 リジッドフレキシブルの製造と実装のコストはどの程度なのか？ 種類の異なるリジッドとフレキシブル部が、どのように1つのPCBアセンブリとして記述されるのか？ リジッドとフレキシブルで異なる材料とレイヤーの具体的な情報をどのように管理し、製造業者に伝達するのか？ 可動範囲や重要な折りたたみ状態をどのようにモデル化し、検証するのか？ フレキシブル領域内の配置と配線は、従来のリジッド基板とどのように異なるのか？ リジッドフレキシブル基板設計には、これらの疑問に加えて、更に多くの疑問が付きまといます。 コスト従来のリジッド基板製造と比較して、リジッドフレキシブルには追加の材料と、より複雑なプロセス手順が必要なため、本質的に製造コストが増大します。これらの追加製造コストは、BOMコストの低減(コネクタやケーブルのコンポーネントが少なくなる)、組み立てコストの低減(手作業での配線や組み立てが少なくなる)、製品の信頼性の向上などによって埋め合わせできる可能性があります。(※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
PCB設計に影響を及ぼすDFMの課題トップ10 PCB設計に影響を及ぼすDFMの課題トップ10 1 min Whitepapers はじめに PCBの設計者は、さまざまな要件を満たしながら期待に応えなければなりません。検討の対象となる領域は、電気、機能、機械に及びます。また、最高品質のPCBをできるだけ低コストで期日までに完成させる必要があります。こうした要件への対応にあたっては、DFM(製造を考慮した 設計)も考慮に入れる必要があります。DFMはPCBの設計プロセスの重要な要素であり、適切に対応されていない場合は高い頻度で問題が発生します。PCB設計で遭遇し得るDFMの課題トップ10と、それらに対処するための代替案を見ていきましょう。 1. IPCベースのフットプリントの配置 PCBのコンポーネント向けの導体パッドは、確実に半田付けできるかどうかについて判断するための重要な要素です。IPCフットプリントの設計では、PCBのコンポーネントを後の製造の工程で誤りなく半田付けすることができます。 2. コンポーネントパッドの均一な接続 0402、0201、またはそれ以下のサイズのSMDコンポーネントについては、パッドの接続を均一にすることが重要です。これによって、ツームストーニング(コンポーネントがリフロー中に基板から部分的に、または完全に外れてしまうこと)を回避できます。また、確実な半田付けを行うには、BGAパッドとも均一な接続を維持することが重要です。これを保証するためのテストは複雑で高額になり、多くの場合にX線の使用が伴います。(※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
MCADコラボレーション MCADコラボレーション 1 min Whitepapers 記事を読む
PCB製造電子書籍 PCB製造電子書籍 1 min Whitepapers プリント基板は私たちの生活に大きな足場を持っています。テレビやコンピューター、洗濯機や時計など、あらゆるものに見られます。PCBデザイナーとして、各基板とそれがサービスするデバイスを現実のものにするための血と汗と涙を理解しています。どのPCBプロジェクトもスムーズに始まりから終わりまで進むことは稀です。しかし、プロセスの効率を上げ、問題の数を減らすために取ることができる多くのステップがあります。プロジェクトの各ステップに注意深く専念し、設計が期待通りに、予算内で、時間通りに完成することを確実にすることが最も重要です。 PCB製造プロセスに関連するトピックやヒントについて話し合います。これには以下が含まれます： PCB製造におけるシルクスクリーン配置エラーを防ぐ方法 現代の製造能力を持っている場合でも、PCB上のフィデューシャルマーカーの配置はまだ必要ですか？ 製造のためのPCBデザインガイドライン：重大な設計ミスを避ける方法 製造のためのPCB CADデザインガイドライン：トレースルーティングがはんだ接合部に与える影響 PCB製造中にオープンサーキットを防ぐためのPCBデザインと製造のヒント コンポーネントの配置が製造予算を左右する方法 PCB製造におけるシルクスクリーン配置エラーの防止方法 1996年のオリンピックを覚えているなら、ケリー・ストラグの強いフィニッシュを知っているでしょう。彼女は怪我をした足首で2回目の最終跳躍を完了し、アメリカチームに金メダルをもたらし、最後まで粘り強く努力することの重要性を証明しました。しかし、プロジェクトの終わりになると、回路基板設計でさえ、気を緩めて警戒を解くのがどれほど誘惑的かは皆が知っています。製造のために設計をリリースする前に最後に行う作業の一つが、基板のシルクスクリーン画像と参照指示子の調整です。しかし、ほとんどの場合、このステップは設計の残りの部分と同じような注意深さで行われません。これにより、設計が製造業者によって拒否され、設計者に修正のために返送されることがあります。PCBシルクスクリーンに潜在的な問題が何か、そしてデザイナーがそれらをどのように避けることができるか見てみましょう。 体操選手のように強くフィニッシュしましょう。 PCBシルクスクリーンの潜在的な問題は何ですか？ 最終的なシルクスクリーンの調整を行わずに設計を送り出すことの影響について、何が悪くなる可能性があるのか疑問に思っているかもしれません。 誤って表現されたコンポーネント： シルクスクリーンが意図したコンポーネントを正確に表現していない場合、デバッグや修正を行う技術者にとって混乱を招くことがあります。これには、関連するコンポーネントを誤って表す形状や、間違ったピンにあるピン番号や極性指示器が含まれる場合があります。キャパシタのプラス側を探っているときに、実際には極性指示器が逆になっていることがわかると、ボード技術者が感じる種類の不安を想像できるでしょう。 読めないシルクスクリーンのテキスト：シルクスクリーンのテキストが読めない場合、ボード技術者は参照指示子を解釈するのにより多くの時間を要します。これは、読みやすいようにするにはフォントサイズが小さすぎるか、間違った線幅サイズを使用しているためによく発生します。線幅が狭すぎるとボードにスクリーン印刷できず、線幅が大きすぎると膨らんで同様に読めなくなります。 間違ったコンポーネントに配置された参照指示子： 時には、参照指示子が間違ったコンポーネントに終わることがあります。これは、コンポーネントが移動されたが参照指示子が移動されなかった場合や、設計者のエラーによる場合があります。いずれにせよ、ボードをテストしようとするボード技術者は、回路図で見るものと一致しないコンポーネントを調べることになります。 組み立てられた部品によって覆われるように配置されたリファレンス指定子：シルクスクリーンのリファレンス指定子が組み立てられた部品の下に来てしまう例をたくさん見てきました。これは密集した設計では避けられないこともありますが、できるだけこのような状況を避けるべきです。再び、ボード技術者があなたの設計で「C143」を見つけようとして苦労している様子を想像してください。リファレンス指定子が見えない場合があります。 記事を読む