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組み込み3D STEPモデルを使用して設計の再スピンを減らす方法 組み込み3D STEPモデルで設計の再スピンを減らす方法 1 min Whitepapers 記事を読む
Alternatives to Gerber RS-274X GERBER RS-274-Xに代わる形式 1 min Whitepapers Gerber RS-274Xは、プリント回路基板設計ソフトウェアの事実上の標準形式であり、全世界で現在設計されているプリント基板の約90%の製造に使用されています。これほど多く使用されているにもかかわらず、Gerberには実際に多くの制約があるため、製造工程全体を通してさまざまな問題を引き起こす可能性があります。ただ、幸いなことにこれに対する解決方法があり、RS-274Xに内在する問題について対処するためのオープンスタンダードGerber X2とIPC-2581が策定されました。では、X2とIPC-2581ではできて、RS-274Xではできないことは何でしょうか? 業界標準に比べたこれらの形式の利点を理解するため、各形式について詳しく見てみましょう。 GERBER形式の歴史概略 Gerberファイル形式は、1960年代にGerber Systems Corporation(現在はUcamco社)により策定されました。初期の数値制御(NC)フォトプロッターシステムのリーディングプロバイダーであった同社は、自社のベクターフォトプロッターをサポートする最初の入力形式を策定しました。この形式は当時の数値制御規格EIA RS-274-Dのサブセットがベースになっていました。1980年に、Gerber Systems社は『Gerber Format: a subset of EIA RS-274-D; plot data format reference 記事を読む
複数のグリッドの定義と使用 複数のグリッドの定義と使用 1 min Whitepapers 典型的なPCBレイアウトには、電気的、電気機械的、および機械的オブジェクトタイプが含まれており、それぞれに特定のグリッド要件があります。例えば、トレースの配線、電子部品、テストポイント、機械的エンクロージャーは、それぞれ異なるグリッドステップとサイズ要件、異なる測定単位、またはボードの基準原点からの異なるオフセットを持つ場合があります。トレースやコンポーネントを円弧に沿って配置するために、極座標（円形）グリッドが必要になることもあります。その結果、単一のグリッドだけではこれらの要件を十分に満たすことがしばしばありません。 デフォルトグリッド 新しい プリント基板ドキュメントで有効になっている唯一のグリッドがデフォルトグリッドです。これには基本的だが柔軟なシステムが含まれています。測定単位は、Q ショートカットキーを使用してインペリアル単位とメトリック単位の間で切り替えることができます。カーソルスナップ距離は、G ショートカットをいつでも押すことで利用可能なメニューを使用して、ユーザー定義の値に設定されます。 現在のスナップグリッド設定に直接関連する細かいグリッドが表示されます。同様に、複数のPCBグリッドを定義して使用することは、ユーザー定義の複数倍に関連しています。通常はスナップグリッドの2、5、または10倍です。したがって、スナップステップのサイズが変更されると、細かいグリッドも正確に同じ量だけ変更され、粗いスナップグリッドは倍数の量だけ変更されます。 このデフォルトグリッドのみに依存して、コンポーネントの配置、トレースのルーティング、および機械的または特殊オブジェクトの配置のすべての側面で作業することが可能です。しかし、これには頻繁なステップサイズの変更、単位の変更、場合によってはボードの原点位置の変更も必要となり、すべての必要なグリッドを達成するためには、この複雑で手動のプロセスを解決するために複数のグリッドが役立ちます。 様々なグリッド要件 特定のグリッドのコンポーネントを配置することは、コンポーネントの配置と整列のプロセスを速めるのに役立つことがあります。また、最適なコンポーネント密度を達成するのにも役立ちます。ほとんどのコンポーネントのフットプリントがミリメートルで定義されているため、コンポーネントの配置に対応するために、1つ以上の専用のユーザー定義メトリックグリッドを定義できます。そのようなグリッドは、コンポーネント配置モード時にのみアクティブに設定され、トレースをルーティングしている間は無効で見えない状態に保持されるよう指定できます。 インサーキットテストポイントの配置は、通常、100ミルのインペリアルグリッドが必要とされます。他のオブジェクトがこのタイプのPCBレイアウトグリッドを必要とすることはありませんが、テストポイントをフリーパッドまたはテストポイントコンポーネントとして配置する目的で、専用のテストポイントグリッドを定義することができます。必要に応じて、このグリッドはボードの基準原点からオフセットして定義することができます。この専用グリッドにより、テストフィクスチャの製造に必要なグリッド上にテストポイントを正確に配置または確認することが容易になります。必要ない場合は、専用のテストポイントグリッドを無効にすることができます。 図1 インサーキットテストポイントが100ミルグリッド上にある 細ピッチパッドは、典型的なルーティングスナップステップよりも細かいグリッドに合わせていない場合、ルーティングが困難になることがあります。例えば、0.8 mmのパッドピッチで数百ピンの大きなBGAが同じパッドピッチの複数のデバイスに接続されている場合、パッドが0.4 mmグリッドに合わせて配置されていると、ルーティングがはるかに容易になります。細ピッチパッドに関連するすべてのトレースルーティングは、グリッド上で素早くきれいに配置することができます。もはや必要ない場合は、専用の細ピッチパッドグリッドを無効にすることができます。 スイッチ、ジャック、カードスロットなどの電気機械部品は、基板の機械的エンクロージャと正確に整合する必要があります。このような整合は、部品配置、トレースルーティング、またはテストポイント配置とは異なるグリッドを必要とする場合があります。グリッドは、機械的エンクロージャと適切に整合するために、基板の原点に対して異なるオフセットを必要とする場合もあります。専用のグリッドは、任意のステップサイズ、基板のアウトラインを超える垂直または水平距離、または基板の原点に対する任意のオフセットに定義することができます。必要ない場合、このプリント回路グリッドは簡単に無効にすることができます。 時には、部品やトレースルーティングを円弧に沿って配置する必要があります。通常、部品の回転は任意の角度に設定できます。しかし、円弧に沿って配置された複数の部品の正確な整合、または円弧トレースの配置を、デフォルトのカルテシアン（90度）グリッド上で達成することは非常に困難です。ここで、専用の極座標グリッドが非常に価値があります。これにより、ユーザー定義の角度ステップと半径ステップに沿って、部品やトレースルーティングの配置が容易になります。すべてのカスタムコンポーネントグリッドと同様に、専用の極座標グリッドは必要に応じて簡単に無効または有効にすることができます。 図2 15度の角度ステップと0.5mmの半径ステップに配置された部品と円弧 記事を読む
PCB設計ワークフローの幅と深さ PCB設計ワークフローの幅と深さ 1 min Whitepapers ルーティングプロセスは、レイアウト作業で最も時間がかかる作業のままですが、Altium Designerのインタラクティブルーティング技術により、密集したボードレイアウトの設計がはるかに容易になります。 現代のプリント基板は、幅広い技術的課題に対処する必要があります。PCB設計ソフトウェアには、設計エンジニアが生産性を維持しながら、新しい設計が完全に製造可能であることを保証するのに役立つツールが含まれている必要があります。先進技術を作成する設計者は、生産性を維持し、先進的な設計を作成するために、PCB設計ワークフローでインタラクティブルーティングツールに依存しています。最高のインタラクティブルーティング機能を探している場合は、業界唯一の完全統合PCB設計ソフトウェアプラットフォームであるAltium Designerの包括的な設計ツールスイートを使用する必要があります。 ALTIUM DESIGNER 単一のアプリケーションで完全な設計ツールセットを備えたプロフェッショナルなPCB設計プラットフォーム。 ほとんどの設計において、ルーティングはPCBレイアウトプロセスで最も時間がかかる作業です。多年にわたるPCBの技術進化に伴い、ルーティングソフトウェアもそれらの要件をサポートするために進化してきました。Altium Designerのインタラクティブボードレイアウトルーティング環境は、任意のトポロジーだけでなく、HDI/BGAブレイクアウト、フレックス、リジッドフレックス設計にも対応しています。 Altium Designerは、標準的なルーティング要件のサポートを提供するだけでなく、インタラクティブなルーティング機能を備えており、PCBを作成する際に複数のトレースを迅速にルーティングすることが容易になります。さらに一歩進んで、高速PCBの信号整合性をチェックし、外部シミュレータを使用せずにこれらを行うことができます。Altium Designerのインタラクティブなルーティング機能は、生産的なPCB設計ワークフローを作成するのに役立ちます。 オートルーターからインタラクティブルーティングへ 年月を経て、設計とレイアウトの際に生産性を保つための多くのツールが開発されてきました。オートルーターは、コンポーネント間のトレースを自動的に配置するための最もよく知られたツールの一つです。しかし、これらの機能はしばしばクリーンアップを必要とし、正しく使用されない場合には作業を増やすことになることがあります。 このため、デザイナーがルーティング結果をよりコントロールできるように、オートインタラクティブルーティング機能（単にインタラクティブルーティングとも呼ばれます）が開発されました。これらのツールは、ネットのグループに同じセットの設計制約を適用し、デザイナーはソースとロードの間のトレースのためのウェイポイントを設定できます。インタラクティブルーティングエンジンが隙間を埋め、ルーティングが完了するとクリーンアップが少なくなります。 インタラクティブルーティングで生産性を保つ 最先端のルーティングツールは、インタラクティブルーティングを使用して、プリント基板上のトレース群を迅速にルーティングします。インタラクティブルーティングは、高速デジタルインターフェースで通常使用されるような、ネット群に同じルーティング経路とルールを適用することで、生産性を維持するのに役立ちます。オートルーターと比較して、インタラクティブツールは結果に対するより多くの制御を提供し、クリーンアップが少なくて済みます。 インタラクティブルーティングは、設計者が自動化されたプロセスを制御できるようにするため、オートルーティングを大きく進化させたものです。 オートルーティングとインタラクティブルーティングの違いについてもっと学びましょう。 すべてのインタラクティブルーティング機能が同じように作られているわけではなく、一部の設計プラットフォームには単純なオートルーターを超えるものがほとんど含まれていません。Altium 記事を読む
マルチチャネル設計とフラットプロジェクト マルチチャネル設計とフラットプロジェクト 1 min Whitepapers この論文では、Altium Designer PCB設計ソフトウェアを使用して、マルチチャネル設計アプリケーションのための回路を簡単に複製する方法を紹介します。 PCB内の既存の機能ブロックを再利用することで、多くの時間を節約できますが、適切な回路図エディタがなければ設計の再利用は困難です。ボードのために作成する各回路図には、接続できる回路ブロックが含まれており、マルチチャネル設計を使用すると、PCB設計全体で回路ブロックを簡単に再利用できます。Altiumのマルチチャネル設計機能を使用すると、回路図エディタ内で同一またはほぼ同一の回路を簡単なプロセスで再利用できます。その後、統合された回路図キャプチャツールを使用して、繰り返し回路ブロックをPCBレイアウトにインポートできます。このレベルの統合と高度な設計機能へのアクセスの容易さを提供する他の設計ソフトウェアはありません。 ALTIUM DESIGNER プロフェッショナルな使用に最適で、最も強力で使いやすいPCB設計アプリケーション 回路図とPCBレイアウトの両方で繰り返し回路を扱うことで、効率的に作業を進め、設計を迅速に完了できます。繰り返しのレイアウト作業に集中する必要がなくなり、ボードを製造可能にすることに集中できます。これには、適切なセットのPCB設計ルールと、マルチチャネル設計機能を備えた回路図エディタツールが必要です。 Altium Designerの回路図エディターを使用すると、既存の回路図内の回路ブロックを簡単に再利用できます。このブロックを新しい回路図にリンクし、必要な回数だけブロックを再利用できます。回路図キャプチャを使用してレイアウトを開始すると、Altium Designerは自動的に回路の各イテレーションに対して「ルーム」を作成します。繰り返される回路のうち1つだけを配置してルーティングする必要があり、それがデザイン全体に複製されます。 マルチチャネル設計とは何ですか？ マルチチャネル設計は、回路図シート内での設計再利用に関するシンプルなアイデアです。既存の回路ブロックを1つの回路図で構築し、次にそれを別の回路図のオブジェクトとして定義できます。入出力を完備しています。元の回路ブロックのコピーを新しい回路図に作成するのではなく、他の部品と同様に使用します。回路ブロックを他の回路図にコピーし、他のコンポーネント間で入出力をルーティングできます。 階層的なマルチチャネルPCB設計 適切なPCB設計ソフトウェアを使用すると、マルチチャネルおよび階層的設計技術を使用して、スキーマティックをより大きな、一貫した構造に簡単にリンクすることができます。階層的設計を使用すると、スキーマティック間の親子関係を定義でき、トップレベルのスキーマティック内に機能を埋め込むことが容易になります。マルチチャネル設計を使用すると、スキーマティックの繰り返し部分を簡単に再利用でき、システム内の機能ブロック間の重要なリンクを簡単に作成できます。 統合設計ソフトウェアでの作業により、スキーマティックの設計と再利用が容易になり、すべてが単一の設計プラットフォーム内で行われます。 PCB設計ソフトウェアでのスキーマティックと設計の再利用についてもっと学びましょう。 以前は複数の設計プログラムと異なるワークフローが必要でしたが、現在では単一のプラットフォームに統合されています。Altium Designerでは、統合設計環境とルール駆動型設計エンジンのおかげで、回路の再利用と階層的設計が容易です。 Altium 記事を読む
Three Ways To Simplify Output Generation Using Altium Designer Altium Designerを使って製造データ出力を単純化する三つの方法 1 min Whitepapers PCB設計から製造プロセスの過程で発生する遅延の多くは、製造とアセンブリのための正確なデータとドキュメンテーションで回避することができます。さらに、必要なデータを簡単に再現することは、PCB設計者と製造者の間のコミュニケーションのための大きな時間節約になります。Altium Designerで利用可能な出力ジョブ設定ファイルは、PCB設計の出力生成を制御し、最終的に単純化するための適切なソリューションを提供することができます。 なぜ出力生成プロセスをシンプルにするのか？ 毎回、問題なく設計が終了すると、製造、実装のプロセスが始まります。多くの場合、このプロセスはそれ自体でプロジェクトになり、製造、実装担当者に送るためにさまざまなファイルを揃える必要があります。必要なファイルの典型は、部品表 (BOM)、ガーバーファイル、NCドリルファイル、ODB++ファイル、IPC-2581ファイル、Pick and Placeファイル、実装図面などです。 製造、実装の要件に応じて、このリストに他の項目を追加または削除することができます。また、最初にドキュメントを提出した後で、基板製造業者がプリント回路基板(PCB)設計者に新しいデータや追加データを求めることもよくあります。特定のフローを標準化したり、少なくともデータ生成の標準的な出発点を決めることで、設計後のプロセスをより簡単にすることができます。 基板設計と製造サイクル 通常、PCB設計者には、設計完了後に生成する標準的な一連のファイルがあります。必要な各ファイルを生成、アーカイブして、製造業者に送信する必要があります。これは、複数のステップからなるプロセスであり、特に新しいレビジョンや変更のためにこのプロセスを繰り返す必要がある場合は、貴重な時間を費やさねばなりません。これは、一般的な手順であり、生産性に影響を与える問題として当初は表面化しない可能性があります。ただし、製造、実装に必要なファイルの数により誤りの危険性があります。 下の図は、典型的なプリント基板製造のサイクルを示しています。 図 1: 製造サイクルに対する基本的な PCB設計 最初にデータを受け取った後、多くの基板製造業者は、新しいデータ、追加データ、あるいは基板設計者からの修正データが必要になる問題を見つけることに慣れています。新しいデータや修正データが要求されると、基板設計者は、必要な各ファイルを生成する最初のプロセスから実行しなければなりません。この再実行にかかる余分な時間は、PCB設計者が出力生成に使用する特定のプロセス、またはワークフローに大きく依存します。手順を繰り返すごとに時間と費用が失われるので、手順の再実行は全体的な生産性を損なう可能性があります。 PCB設計者と製造業者の間の流れは、可能な限りシームレスでなければなりません。特に、そのコミュニケーションは、製造プロセスのPCBにとって欠かせないからです。 出力の標準化 製造、実装のためのデータ、およびドキュメントをすべて生成し管理する一元的な方法があれば、設計者が直面する多くの課題に対する適切な解決策が得られます。 Altium 記事を読む
複雑なパッド形状の実装 複雑なパッド形状の実装 1 min Whitepapers コンポーネントのパッドは、常に単純な円形や長方形の形状とは限りません。アナログ、高電力、またはRFコンポーネントには、幾何学的に複雑で不規則な形状のパッドがしばしば必要です。この論文では、製造業者のレイアウト要件を満たしながら、DRC違反や製造エラーを引き起こさないように、複雑なパッド形状を迅速に実装する必要があるユーザーに対して、簡単で効率的な解決策を詳しく説明します。 導入 ほとんどのコンポーネントパッケージタイプは、一貫して直線的で単純な長方形または円形のパッド形状を持っています。そのようなパッケージのフットプリントを作成することは、手動であれ自動化されたIPCフットプリントジェネレータを使用する場合であれ、簡単なプロセスです。しかし、時折、コンポーネントパッケージが複雑なパッド設計ソフトウェアの形状を要求し、それが大幅な手作業およびそれを正確に行うために追加の時間を要することがあります。 たとえば、LED照明コンポーネントには、複数の逆曲線を含むユニークな形状の熱放散パッドが必要になることがあります。このような曲線は、複数の標準的な円形/長方形のパッドを組み合わせたり、塗りつぶしや固体領域を手動で配置することでは実現不可能です。しかし、必要な形状のアウトラインを一連のトラックとアークで閉じたアウトラインとして配置（またはインポート）できる場合、そのアウトライン自体を PCBライブラリエディタ内で簡単に正確な形状の固体領域に変換できるという、しばしば見落とされがちな方法が存在します。さらに、はんだおよびペーストマスクは、領域オブジェクトのプロパティ設定を通じてDRCルールによって自動的に制御できます。 この方法をより理解するために、以下に説明するようにBourns SRR5028シリーズのシールド付きSMDパワーインダクタのフットプリントを作成することで、全プロセスを探求できます。始めるには、 http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/SRR5028.pdfのメーカーのウェブサイトからこの例のデータシートを入手できます。部品番号SRR5028-101Y。この2ピンデバイスの各パッドデバイスには、2.2 mmの半径を持つ逆曲線が含まれています。 パッド形状のアウトラインの定義 SRR5028シリーズのデータシートにある推奨レイアウトセクションでは、コンポーネントの原点に対してコンポーネントのドリルホールパッドの主要な寸法が示されています。PCBライブラリエディタ内では、コンポーネントの原点に対する各パッドの重要な寸法を捉えるために、6本の線と1つのアークが機械レイヤー上に配置されます（図1参照）。これらの線とアークの正確なサイズと配置は、データシートに示されているメーカーの寸法と完全に一致するように検証されます。PCBライブラリエディタ内でスナップグリッドを0.05 mmに設定することで、メーカーの寸法を正確に再現できます。 図1. メーカーのデータシート（左）からの機械的アウトラインの作成（右）。 コンポーネントパッドの重要な寸法が配置され、検証された今、余分な線やアークセグメントは、最終的な結果が機械レイヤー上の2つの閉じたアウトラインだけになるように、切り取られたり、サイズ変更されたり、完全に削除されたりすることができます。それぞれがパッド形状を表します。この例では、閉じたアウトラインは手動で作成され、検証されました。代わりに、DXF/DWG形式から複雑なパッド形状のアウトラインをインポートすることもできます。そのようなデータが存在し、使用するのがより実用的である場合です。 パッド形状のアウトラインから銅領域を作成する 各コンポーネントのパッド形状のアウトラインが正確に配置され、サイズが決定されたので、これらを機械層の線とアークからトップ銅層のソリッド領域に変換する準備ができました。これを行うには、アウトラインの一つを選択し、トップ銅をアクティブ層に設定した後、PCBライブラリエディタツール > 変換 > 記事を読む