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PCB穴サイズ公差を指定するための5つのヒント PCB穴サイズの公差を指定するための5つのヒント 1 min Whitepapers PCB設計が適切に製造されるように、穴のサイズ許容差の仕様を製造業者に迅速かつ明確に伝える方法を学びましょう。 PCB設計でよく忘れられがちなトピックの一つが、コンポーネントが取り付けられる穴です。PCB製造における穴の寸法の許容差を指定することで、スルーホール（PTH）コンポーネントの適切なフィットを保証します。同じく重要なのは、それらの寸法を製造業者に明確に伝えることで、基板が適切に作られるようにすることです。 現在、Altium DesignerPCB設計ソフトウェアを使用すると、パッドやビアの穴の許容差属性を追加し、ドリルテーブルに含めることで製造業者に伝えることができます。PCB穴サイズの許容差を指定する際に役立つ5つのヒントをここに紹介します。 許容差 コンポーネントのデータシートには、経年変化、摩耗、温度、めっき、材料、加工などの変動を考慮して、プラス/マイナスで許容差が記載されています。例えば、1/4ワット抵抗器の特定のメーカーのデータシートでは、リード直径を0.022 ±0.003と指定しています。したがって、実際の部品のリードは0.019から0.025の範囲で変動することがあります。 一般的にプリント基板(PCB)メーカーは、穴の公差を±0.004と指定します。リードは、公差の大きい側でも小さい側でも、常に穴に収まらなければなりません。したがって、最小の穴のサイズは、最大の抵抗リードとその公差（0.022の抵抗リード + 0.003の抵抗リード公差）、プラス0.004のPCB穴の公差を収容できなければなりません。従って、0.022+0.003+0.004 = 0.029インチが、基板上で許容される最小の穴のサイズです。 穴をあける際、ドリルビットは摩耗して小さくなることがあります。また、ドリルが穴の中でわずかに振動したり揺れたりして、やや大きな穴ができることもあります。その後、取り付け穴はめっきされ、めっきはバッチや基板上の位置によって厚くも薄くもなり得ます。また、処理中にプリント基板(PCB)の基材が熱膨張または収縮することも考慮しなければなりません。 したがって、PTH部品の適切な配置を保証するためには、穴の公差が設計プロセスで重要です。経験則として、すべての公差、ドリルの摩耗や揺れ、そしてめっきの変動を収容するために、部品リードの 穴径よりも0.007インチ大きなPCB穴を作るべきです。 Altium Designerでは、穴の公差値にデフォルト設定はありません。パッドやビアのプロパティダイアログで穴の公差属性を調整できます。穴の公差とデフォルト設定は、Pad Via LibraryパネルやFootprint Libraryでも設定できます。 記事を読む
PCBリリースビューで出力ジョブファイル処理を自動化 PCBリリースビューで出力ジョブファイル処理を自動化 1 min Whitepapers Altium Designerのユーザーは、Altium Vaultを使用して、出力ジョブファイルの処理を自動化する自動化された高整合性設計リリースシステムを生成することができます。 出力ジョブファイルを使用して、Altium Designerプロジェクトに必要なドキュメントの要件を定義し保存することは、非常に効率的で強力な機能です。出力ジョブファイルによってサポートされる出力タイプが増えるにつれて（例えば、フットプリント比較レポート、STEPファイルのエクスポート、3Dムービーの作成など）、または企業のドキュメント要件が増加するにつれて、必要な出力コンテナの数はかなり大きくなる可能性があります。現在、出力ジョブファイルエディタ自体内で一度に複数の出力コンテナの内容を生成する方法はありません。したがって、ドキュメントパッケージ全体を生成するには多くのマウスクリックが必要になるかもしれません。 数年前、Altiumは製造への設計リリースのための新しいデータ管理プロセスを導入しました。これにより、生産スケジュールを守ることができます。このプロセスの目的は、Altium Vaultテクノロジーを利用して、自動化された高整合性PCBリリース管理システムを提供することです。しかし、Vaultを使用していない顧客でも、提供される一部の自動化を利用することができます。この自動化は、一つまたは複数の出力ジョブファイルをバッチ処理するために使用でき、以下で概説されています。 図1 - 出力コンテナの修正 図2 - 出力コンテナの修正 出力ジョブファイルの編集 このプロセスの最初のステップは、リリースプロセスがそのコンテナを検出するように、 自動化 出力ジョブファイル 処理出力コンテナを編集することです。これは、まずコンテナの設定で変更リンクをクリックすることから始めます。 ベースパスがリリース管理に設定されていない場合は、現在のベース出力フォルダの名前をクリックします。 これにより、リリース管理と手動管理の選択肢を示す小さなウィンドウが表示されます。リリース管理オプションを選択します。これで、出力は手動管理フォルダ名によって指定された場所ではなく、リリースプロセスによって決定されるメインの出力場所に書き込まれます。 記事を読む
バリアント管理により、設計を同期させる アセンブリバリアント管理システムは、設計を同期させ続けます 1 min Whitepapers Altium Designerは、堅牢な中央集中型バリアント管理システムを提供します。基本設計の設計変更を任意の数だけ定義し、コンポーネントのパラメータを管理し、バリアントコンポーネントを取り付け済み、未取り付け、または代替部品として設定できます。これらのバリアントは同じベアボードを共有し、組み立てプロセスにのみ影響を与えるため、これらを組み立てバリアントと呼びます。これから、Altium Designerのバリアント管理が、異なる設計ステップ中の同期を損なうことなく、設計変更を調和させる方法を見ていきます。 製品のカスタマイズは、市場投入までの時間と製品の複雑さが止まることなく上昇し続ける中で、顧客の需要を満たすためにますます人気があります。ベースライン製品のバリエーションを作ることで、新製品は異なる市場や要件に対応できます。 Altium Designerの強力なバリアントコンポーネント管理機能の助けを借りて、製品のバリエーションを管理し、製品の寿命を通じてすべてのバージョンを同期させることができます。設計バリアントには、コンポーネントの代替えによる温度範囲の拡大や、異なる電源やより小さいディスプレイなど、異なる市場要件を満たすためのコンポーネントの交換や省略が含まれる場合があります。製品のバリエーションは、スキーマティック設計から組み立て製造までの完全な製品ワークフロー内で管理され、このバリエーションを1つの完全なプロジェクト内で同期させます。 デザインバリアントを使用する際にデザイナーが直面する問題と、異なる設計フェーズで最先端の機能を提供することでこれらの課題にどのようにAltium Designerが対応できるかについて読み進めてください。 なぜデザインバリエーションを考慮する必要があるのでしょうか？ たとえば、4GB、8GB、16GBの3つの異なるメモリバリエーションで提供されるスマートウォッチのPCBを開発しているとします。ハードウェア要件のバリエーションと共に、この時計は異なる市場をターゲットにするべきです。従来のアプローチでは、異なるハードウェア要件に対して3つの異なるPCBを設計し、市場の需要に応えるためにパラメトリック情報を変更することになります。しかし、今日の回路とPCBの複雑さを考えると、このアプローチは製品の市場投入までの時間を遅らせ、コストを増加させます。より良い解決策は、単一のベースデザインを作成し、コンポーネントとそのパラメータを設定することでバリエーションを定義することです。新しいバリエーションを一から作成するのではなく、すべてのバリエーションに対して単一の参照デザインを使用することで、設計の完成が早くなり、コストも少なくなります。しかし、企業にはしばしば、単一のプロジェクトに対して世界中のチームが責任を持っているため、製品の一部のバリエーションがエラーや製品ライフサイクル中の別の部分での非同期変更を引き起こす可能性があります。Altium Designerは、ワークフローを自動的に同期させることができます。 デザインバリアントと業界の課題 業界では、設計バリアント管理の難易度はどの程度ですか？Aberdeen Groupによる最近の調査 「産業機器製造における構成管理の重要性 」では、47%が「市場からのカスタマイズされた複雑な製品への需要が、製品開発中に直面する最大の圧力の一つである」と回答しました。別の調査 「PCB設計：PCB設計のベストプラクティスによる収益性の向上」では、44%の回答者が「頻繁な設計変更は、適切に管理されない場合、遅延や プロジェクト管理コストの増加につながるPCB設計における主要な課題の一つである」と述べています。 これらの課題は、製造ファイルを製造業者に送る生産フェーズで重要になります。なぜなら、データの不正確さが製品の失敗につながる可能性があるからです。このような変更を効果的に扱うためには、製品ライフサイクル全体で変更を管理することが重要です。PCB設計サイクルでは、これらの変更は回路図またはPCBレベルで行われ、生産データと同期されます。すべての設計変更に対してBOMや組立出力ファイルなどの生産ファイルを最新の状態に保つには、管理されたワークフローが必要です。これは、設計に複数の参加者が関わる場合にはさらに重要で、一貫したワークフローを確保するためです。製品設計中のコミュニケーション不足は、品質の低い設計、コストの増加、市場投入までの時間の長さにつながる可能性があります。 集中化されたバリアント設定 記事を読む
ECOをコンポーネントリンクで自動化する ECOをコンポーネントリンクで自動化する 1 min Whitepapers コンポーネントリンクは、回路図エディタとPCBレイアウトを結びつけるものです。ユニークIDの利用により、回路図とPCB設計の間で接続情報とネット情報が伝達されます。これらのリンクは重要であり、それらが作り出すシームレスな接続により、真に統合された設計環境を提供されます。 統合された設計環境 Altium Designerの主な利点の一つは、設計プロセスのすべての側面を扱うことができる単一の統合環境を提供することです。これは、設計を完成させるために複数のツールやE-CADソフトウェアプログラムを購入する必要がなくなったことを意味します。また、設計の一部をエクスポートして別のツールにインポートする必要もなくなります。これらの作業には時間がかかり、より重要な設計の問題に費やすことができるお金を無駄にします。Altium Designerを使用すると、これらの時間の無駄を排除し、他の問題に集中することができます。 コンポーネントリンクの役割と目的 デザインのプロセスを進める際、伝統的にはまずシンボルを配置し、それらを配線し、適切なネットを生成するなどから始めます。回路図とPCBの間の接続を確立するために、 Altium Designerは、デザインに配置された任意のシンボルにユニークIDを自動的に割り当てます。このユニークIDの目的は二つあります。まず、高速PCBデザイン上で配置された際に、シンボルを関連するフットプリントにリンクします。次に、デザイン検証の目的で、 Altium Designerはデザインプロジェクトの回路図とPCBをスキャンして、これらのリンクされたコンポーネントを見つけ出します。 下に示すように、ユニークIDは回路図コンポーネントのプロパティダイアログ内で確認できます。この同じシンボル参照は、ECOが生成され実行される際にPCB上に使用され配置されるべきPCBライブラリからのフットプリントを提供します。 図1: 配置時に回路図コンポーネントに割り当てられたユニークIDの例。 図2: PCB上に配置時にPCBフットプリントに割り当てられたユニークIDの例。 これらのリンクを使用することで、参照指定子、ネット情報、および接続されたコンポーネントなどのデータを、ECOを生成するたびに回路図とPCBの間で行き来させることができるようになります。 図3：接続線（ラットネスト）は、ECOを通じて伝達される情報の一例です。 これらのコンポーネントリンクを使用すると、双方向に機能することを念頭に置いてください。例えば、ボードを再注釈する必要がある場合や、必要と判断される設計変更を行う場合、これらの変更をスキーマティックに戻すことができます。 正しい情報、接続線、またはネット情報を表示していない部品に遭遇した場合、コンポーネントリンクを確認して、どの部品が同期していてどの部品がそうでないかを一目で確認し、それに応じて調整を行うことができます。 記事を読む
レイヤースタックを間違えないようにする方法 レイヤースタックを間違えないようにする方法 1 min Whitepapers はじめに PCBの製造工程で最も犯しやすい間違いの1つは、層の順序の誤りです。確認しないままにしておくと、全工程が無駄になる場合があります。PCB実装工程を経た製品は、電気的導通の観点からは機能するかもしれません。電気的に導通していれば、電気的検査にも合格するかもしれません。しかし、プレーンや信号層の順序と層間の距離を最優先にしている設計では、最終的な実装段階で障害が発生します。 正しい順序で積層し、後工程外観検査を行うために必要な情報を製造業者に確実に伝えるには、そうした情報を銅パターンとして直接設計に組み込んでおく必要があります。これらの銅パターンを設計に含めるのはPCB設計者の責任です。 製造データ内に適切な銅パターンを設計しておけば、積層順序を間違える心配はほとんどなくなります。さらに、社内で品質保証検査を実施し、 工場への投入が可能になった後、これらの銅パターンを使って最終実装検査を行うことができます。 層の識別 各層の銅箔にまず追加するパターンは、その層が全体の中で何番目かを示すためのものです。各層に層番号を割り当てます。層番号は銅箔に直接エッチングされ、レイヤースタックアップ内での位置を示します。層番号を基板外形の外に配置しても、アートワークプロットがどの層を表しているかを示すのには不十分です。層番号は、完成基板の領域内に含まれている必要があります。 製造業者によっては、2次側層の層番号をミラー反転しておく必要があります。層番号は、回路の電気的特性に悪影響を与えないように基板の端の近くに配置する必要があります。層番号は、各層上に数字を1つ配置することで表すことができます。 しかし、それらの数字は上に積み重ねることはできません。全層のチェック用プロット図を重ねて上から見たとき、数字が全てはっきり見える必要があります。 識別しやすいように、多くの場合、層番号は長方形の箱の中に配置します。アセンブリの裏側に置いた検査光源で、完成PCBを透かして層番号が簡単に見えるように、はんだマスクとシルクスクリーンのパターンを層番号の周囲の領域から除去する必要があります。層番号は、層が全て存在することを示す印になります。また、アートワークプロット図が表す層を製造業者に示す印にもなります。(※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