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Whitepapers ピン、パーツ、およびディフペアの交換でルーティングを簡素化 PCB設計で部品を配置する際、配置によっては接続が互いに交差することがよくあります。少数の交差接続に対しては、他の層へのビアやわずかに長いトレースルーティングを使用することができますが、下図のような多数の交差がある場合、ルーティングが非常に困難で時間がかかることになります。より複雑なルーティングで交差数が多い場合、PCB設計者は通常、交差接続の数を減らすためにデバイスピンとサブパートの入れ替えを行います。ピンまたは部品の入れ替えはPCB内の交差を排除しますが、その変更は回路図にも反映されなければなりません。この論文では、ピン、サブパート、および差動ペアの入れ替えを簡単に管理し、交差接続を減らすことで最適なルーティングを実現し、回路図とPCBルーティングの設計同期を維持する方法について説明します。多くの交差接続を持つPCB 導入最適な部品配置は、交差接続ラインを最小限に抑える上で非常に重要です。しかし、交差を完全に避けることはできません。多数の交差接続があると、PCBのルーティングが非常に困難で時間がかかる作業になります。PCB設計者は、電気的に可能な限り、あるデバイスピンから別の適格なデバイスピンへネット割り当てを入れ替えることが一般的です。同様に、共通パッケージ内のサブパーツも交差接続を減らすために入れ替えることができます。ピン入れ替えは、2つの異なる物理ピンのネットを入れ替えても設計の電気機能に悪影響を与えないという事実に基づいています。基本的な例としては、抵抗器の2つのピンがあります。抵抗器のピンには固有の極性がないため、交差を排除するためにピンを自由に入れ替えても、意図したとおりに機能します。もう一つの実用的な例としては、特定の信号が各ピンに厳密に割り当てられているわけではない高ピン数コネクタがあります。コネクタ上の多くのピンを交換できる柔軟性を持つことで、いくつかのクロスオーバー接続を排除できる可能性があります。ピン交換に最も適したコンポーネントタイプは、適用可能な電圧バンク内でユーザーが定義可能なI/Oピンを持つFPGAデバイスであり、必要に応じて自由にピンを再割り当てできます。サブパート交換では、共通のパッケージ内の類似部品が交換されます。例えば、LM6154クアッドオペアンプICには、単一のパッケージ内に4つの別々で同一のオペアンプがあります。したがって、オペアンプC（ピン8、9、10）をオペアンプA（ピン2、3、1）と交換して、同じ機能を維持しながらクロスオーバー接続ラインを排除できます。サブパート交換は時々「ゲート交換」と呼ばれ、SN74S02NクアッドNORゲートパッケージ内の4つの個別ゲートが自由に交換できることを意味します。デバイスピンおよびサブパート交換は、PCBグラウンディングにおけるクロスオーバー接続の全体数を大幅に削減するのに大いに役立ちます。デバイスピンまたはサブパートの交換を成功させるには、どのピンが交換可能であるかを事前に定義する必要があります。さらに、プリント基板PCB設計内でピンまたは部品の交換が行われたら、回路図を更新して変更を反映させ、PCBレイアウトと同期させる必要があります。それらを同期させないと、致命的なエラーにつながる可能性があります。ピンおよび部品の交換ピンまたは部品の交換は、一般的に3つのステップで行われます：交換データの設定、ピンまたは部品の交換の実行、最後に、交換の更新と回路図の同期化です。交換グループの設定交換グループは、自由に交換できるピンを定義します。特定の交換グループ内の任意のピンは、同じグループ内の他のピンと交換できます。交換グループの定義は、通常、シンボルライブラリレベル、回路図レベル、またはPCBドキュメント内で一度だけ行う作業です。Configure Pin Swappingパネルを使用して、設計プロセスの任意の時点で任意のコンポーネントまたはコンポーネントインスタンスに対して交換グループを定義できます。差動ペアおよびサブパーツの交換に対しても同様に交換グループを定義できます。図は、交換グループが簡単に定義できることを示すスクリーンショットです。バンク番号に従ってFPGA I/Oピンのグループを定義ピンまたは部品の交換の実行スワップグループが定義されると、ピンのスワップ、差動ペアのスワップ、またはサブパートのスワップをPCB設計プロセスドキュメント内で対話的に実行できます。対話的なスワップ機能を呼び出すには、選択した対話的なピンスワップに従って、ツール >

Whitepapers 最終ステップ：オンライン設計ルールチェック PCB設計者は、ボードレイアウトに関する一連の物理的要件と仕様から始めます。コンポーネント間のクリアランスや他のプリミティブ、電気的接続の確立、トレースやビアのサイズ要件など、PCBを設計する際に従わなければならない要件はいくつかあります。ボードの複雑さが増すにつれて、この検証を手動で行うことはほぼ不可能になりました。幸いなことに、作業を大幅に容易にするPCB設計ソフトウェアツールがあります。プリント基板 PCB設計プロセスの最終ステップは、設計の物理的検証です。物理的特性 — コンポーネントのクリアランス、ボード端近くの間隔など — は、設計を製造業者に渡す前に検証されなければなりません。この重要なステップをスキップすると、組み立てることができないボードが生じ、歩留まりが低下する可能性があります...どちらもコストがかかります。イントロダクション物理検証を実行する最も一般的な方法は、設計ルールチェック（DRC）を使用することです。DRCは、設計作業に先立って設定された一連の設計ルールを検証します。ソフトウェアは設計全体、またはその一部をスキャンし、設計ルールが違反されていないかをチェックします。完了すると、ツールは違反がないことを報告するか、ルールに違反した領域を修正のために特定します。プロセスの自動化これらのルールチェックを手動で管理するのは非常に困難です。それだけでなく、人間を巻き込むことは常にエラーの可能性をもたらします。Altium Designer内には、自動設計ルールチェッカーがあります。このツールにより、ユーザーはプロセスを自動化できます。ルールの全セットから特定のカテゴリのルールまでです。図1 - PCBルールおよび制約エディター内でルールを定義できます（Altium Designer内）図2 - ルールチェックが完了すると、レポートが生成されます

Whitepapers スニペットパート B: スキーマティックと PCB スニペットのリンク単一の回路図シート上の回路と、コンポーネントや配線を含むPCB設計内の回路を成功裏にリンクさせる鍵は、コンポーネントの指定にあります。回路図とPCBの両方のマッチングスニペットを作成する際には、コンポーネントに一意の指定子を作成する必要があります。この論文は、2つの回路図とプリント基板スニペットをリンクさせる成功の鍵を示し、設計ブロックの再利用を簡単にし、貴重な時間とお金を節約する方法を提供します。一意の指定子を持つスニペットの作成回路図とPCBスニペットをリンクする際には、現在の設計（または将来の設計）で潜在的に使用されない一意の指定子をコンポーネントに付与したいと思うでしょう。指定子として非常に大きな数値、例えば1000を使用することが最適かもしれません。これを行うには、「Annotate Schematics」ダイアログの「Designator Index Control」セクションを有効にし、「Start Index」セクションに1000という値を入力して（図1を参照）、どの設計でも潜在的に使用されない大きな値にコンポーネントを注釈付けします： - Tools>>Annotate Schematics - 「Designator Index Control」セクションのチェックボックスを有効にし、非常に大きな値を入力します。回路図に独自の一連の指定子を持つ回路がある場合、その指定子が他の設計で潜在的に使用されないようにしてから、PCB設計を更新し、独自の指定子を使用してその回路のレイアウトに進みます。完了したら、回路図の回路とPCBレイアウトのスニペットを作成したことになります。図1：指定子インデックスコントロールを開始したい番号に設定します。次に、変更リストの更新をクリックして続行します（図2を参照）。 - 変更リストの更新をクリック -

Whitepapers 3D PDF機能によるシームレスなコミュニケーションのサポートテキストと静止画像のみを使用して、プリント基板の設計の側面を効果的に伝えることは難しいです。これは、今日の複雑化するPCB設計の世界では特に真実です。しかし、Altium Designerの3D PDFフリップブックのエクスポート機能は、ネイティブの3Dフォーマットを利用するとともに、このフォーマットをPDFドキュメントに埋め込む能力を活用します。このエクスポートフォーマットは、ユーザーに完全にレンダリングされたインタラクティブな3Dビューを、直接の設計チームの外部の人々とも共有できる能力を与えます。これらを外部のステークホルダー、顧客、製造または組立工場などと共有することができます。3D PDFを使用して設計と設計意図を伝えることは、理解を大いに高めます。そうすることで、最新のAdobe Acrobat Readerのコピーにアクセスできる人なら誰でも、設計とそのコンポーネントおよび関連する機械部品を含む、設計の実際の構造についてのユニークな洞察を提供します。 PDF 3D 拡張機能を有効にする PDF 3Dフリップブックのエクスポート機能は、DXP -> 拡張機能とアップデートからPDF3DエクスポーターをインストールすることでAltium Designer内で有効にすることができます。PDF 3Dエクスポーターのインストールアイコンをクリックし、Altium Designerを再起動してインストールを完了させます。拡張機能がインストールされると、DXP -> 拡張機能とアップデートのインストール済みタブにリストされます。 PDF

Whitepapers PCBインポーター：インポートウィザード電子製品の設計をある設計環境から別の設計環境に移行する作業は常に困難であることが証明されています。設計ツールを変更した場合や他社から設計を取得した場合でも、プロジェクトを一つのソフトウェアプラットフォームから別のプラットフォームに移動させる際には、設計の一貫性を維持しながら多くの課題が伴います。これは困難で時間がかかるプロセスですが、行う必要があります。導入もしPCB設計者がDesignspark PCBやKicad PCBのような特定の設計ツールフォーマットやプログラムで設計を持っており、今後異なるツールを使用したい場合、どうすればよいでしょうか？新しいツールに設計を一から再入力しますか？これはコストがかかり時間もかかり、二つの設計間でレイアウトの不一致が生じる可能性が高いです。その代わりに、PCB設計インポートウィザードは、古い設計ツールから新しいツールへ設計を直接インポートするのにはるかに効果的です。これにより時間が節約され、予期しない設計の不一致を導入する可能性が最小限に抑えられます。したがって、設計ツールには、他のPCB設計ツールからインポートされた設計を受け入れるために、幅広い設計スキーマとPCBレイアウトフォーマットをサポートし、使いやすいインポート機能が備わっていることが不可欠です。 PCB設計ツールを変更する際の障壁電子設計自動化（EDA）ツールがますます普及するにつれて、いくつかの企業が市場に独自のPCB設計ソフトウェアを導入しています。これには利点と欠点の両方があります。しかし、一貫性を保ちながら異なるソフトウェアプラットフォーム間でPCBレイアウトの回路図を移行することは常に困難でした。ユーザーがあるプラットフォームから別のプラットフォームに設計を移行する必要がある理由は数多くあります。予算上の理由があるかもしれません。新しいEDAツールに切り替えるという経営判断が下されたかもしれません。異なるソフトウェアを使用する別の会社から設計プロジェクトを受け取ったかもしれません。あるいは、既に廃止された既存のソフトウェアのレガシーバージョンから古い設計を引き出す必要があるかもしれません。これらのシナリオのいくつかと、その影響を見てみましょう。 PCBデザイナーが設計をあるツールから別のツールに切り替える主な理由は、プロジェクトの途中で勤務先の会社や組織が設計ツールの変更というビジネス上の決定をしたためです。これが起こると、ユーザーは新しい設計ツールを学ぶという挑戦に直面するだけでなく、古いソフトウェアから新しいソフトウェアに自分の設計をすべて再現するという厳しい作業にも直面します。この手続きは時間がかかり、設計に一貫性がなくなる可能性をもたらします。特に、新しいソフトウェア環境に不慣れな場合、回路図シンボルが誤って再描画されることがあります。これは、以前に機能していた設計にエラーを引き起こす可能性があります。同様の問題は、デザイナーが他の会社で始まったプロジェクトに取り組む場合にも発生する可能性があります。例えば、競合他社の元顧客が彼らの仕事に不満を持ち、今はあなたのチームにそれを完成させてほしいと考えています。彼らはあなたに回路図を提供しますが、それは異なる設計ツールで作成されました。ドキュメントファイルは開くのも編集するのも難しいです。注意しないと、これがプロジェクトの遅延や多額の追加費用を要することになりかねません。自分の設計や自分のソフトウェアを使用していても、課題に直面することがあります。PCBプロジェクトのライフサイクルは、いくつかの世代のソフトウェアバージョンを経て続くことがあります。古いプロジェクトを更新しようとすると、元の設計に使用されたツールがレガシーツールになっていたり、完全に時代遅れになっていたりすることがあります。現在のシステムで変更を加えるにはどうすればよいのでしょうか？新たなエラーや矛盾が多数発生し、修正が必要になることなく。設計者がプリント基板の回路図を一つのソフトウェアプラットフォームから別のものに移行する必要がある理由はたくさんあります。そして、これらの理由のそれぞれが、独自の潜在的な問題や互換性の問題を伴い、設計の不一致を引き起こし、時間とお金を費やすことになります。幸いなことに、解決策があります: Altium Designerは、設計者がこれらの問題を防ぐのを助け、通常のエラーや矛盾なしに他のソースから設計回路図やPCBレイアウトを迅速かつ簡単にインポートできるようにします。これは、Altium Import Wizardを通じて実現されます。 PCB回路図のためのインポートウィザードインポートウィザードは、PCBデザイナーがさまざまなPCB設計ツールからPCBレイアウトを取り込むプロセスを統一し、インポートプロセスをガイドします。このウィザードは、スキーマティックとプリント基板PCBの両方のプロジェクト部分を処理し、それらの間の関係を管理します。インポートウィザードのアーキテクチャは、システムを使用するデザイナーに複雑さを追加することなく、新しいインポーターの簡単な追加を可能にするように設計されています。インポーターは、簡単なインストールウィンドウを通じて利用可能です。それを有効にすると、ユーザーはインポートウィザードを簡単に開き、利用可能なオプションを確認できます。

Whitepapers テスト容易化設計概要プリント基板が完成するまでにかかる全コストは、ブランクPCBの製造コスト、コンポーネントのコスト、実装コスト、テストのコストのように複数の基本カテゴリーに分類できます。最後に出てきた、完成した基板をテストするのにかかるコストは、製品の合計製造コストの25%から30%を占める場合があります。収益性を求める設計は、2つの論理的側面から生まれます。1つはDFM（Design for Manufacturability）、つまり最小の欠陥率を維持しながら可能な限り最小の製造コストで製品を開発すること、もう1つはテスト容易化設計（DFT）です。テストカバレッジを最大化し、製造エラーおよびコンポーネント障害に関する欠陥を迅速に分離できるよう製品を設計することによって、DFTは収益性のある設計として最高のものとなります。この記事では、DFTを詳細に検討し、特にインサーキットテスト（ICT）に焦点を当てます。 DFMおよびDFTガイドライン委託製造業者（CM）を選択する際は、必ずDFMおよびDFTのガイドラインを提出してもらう必要があります。必ず、契約を検討しているCMごとにこれらのガイドラインを入手し、目を通すようにします。複数のCMから提出されたDFMとDFTのガイドラインをレビューすることで、それぞれCMの専門的な技術、知識、能力のレベルを把握することができます。したがって、これらのガイドラインは、自社製品の生産に最適なCMを決定する際に役立ちます。今後に向けた計画設計を計画するときに聞く最初の質問は次のとおりです。 1. 誰が実装をテストしますか？ 2. 機能は何ですか？設計を計画するときに聞く最初の質問は次のとおりです。1）誰が実装をテストしますか？ 2）機能は何ですか？DFTガイドラインは最初のレイアウトの計画で役に立ちます。しかしながら、CMに直接連絡して、知識のあるテストエンジニアと特定のニーズについて議論するのはよい考えです。テストエンジニアは機能について議論することができ、提供できるものとは異なるテスト方法論があることを気づかせてくれます。バウンダリースキャン（JTAG）、自動ICTテスト、X線断層撮影（AXI）および目視検査（マニュアルおよびマシンビジョン）の組み合わせにより、最も包括的なテストカバレッジを実現します。また、これにより製造プロセスについて即時フィードバックが得やすくなり、ワークフローを必要に応じて迅速に修正し、欠陥コンポーネントを特定して取り除くことができます。次に、完成品の品質を保証するためには、どのテストカバレッジが必要かを検討する必要があります。アプリケーションと実際のコストの制約から、利用可能なテスト機能の全てを使用することが必要な場合と、そうでない場合があります。例えば、地球の周りを公転する衛星を調査する場合、可能な限りのタイプのテストを実施して、修理できない環境でも、数年にわたって完成品が確実に機能するのを保障しようとするでしょう。しかし、ミュージカルの挨拶状を作成する場合は、シンプルな必要最低限の機能テストだけになるでしょう。(※続きはPDFをダウンロードしてください)