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ピン、パート、差動ペアスワップによる配線の簡素化 ピン、パート、差動ペアスワップによる配線の簡素化 1 min Whitepapers PCBデザインで部品を配置するとき、その配置のためにコネクションが互いに交差することは珍しくありません。コネクションの多少の交差は、他のレイヤーへのビアや、少し長い配線を使用して対処できますが、次の図に示すような多くの交差がある場合、配線は非常に難しく、時間を要するものとなります。 多くの交差を含む、より複雑な配線の場合、PCB設計者は一般にデバイスピンやサブパートをスワップして、コネクションの交差数を減らします。ピンやパートスワップによりPCBでの交差は解消できますが、このような変更は回路図に反映させる必要があります。このホワイトペーパーでは、ピン、サブパート、差動ペアスワップによりコネクションの交差を減らして最適の配線を実現しながら、回路図とPCB間のデザインの同期を維持する方法につ いて説明します。 はじめに コンポーネントの最適な配置により、コネクションラインの交差を最小化するには、多くの作業が必要です。しかし、交差を完全に避けることは不可能です。多くのコネクションの交差が存在すると、PCBの配線は非常に難しくなり、完了には多大な時間を要します。PCB設計者は、電気的に可能ならば、ネット割り当てをデバイスの特定のピンから、別の使用可能なデバイスのピンにスワップす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トをスワップして、コネクションの交差を減らすこともできます。 ピンスワップは、2つの異なるピンのネットが、デザインの電気的な機能に悪影響を及ぼさないでスワップできます。基本的な例は、抵抗の2つのピンです。抵抗のピンには固有の極性が存在しないため、交差を解消するためにピンを自由にスワップでき、機能は変化しません。 別の実践的な例はピン数の多いコネクタで、各ピンに信号割り当ての厳格な要件が存在しない場合です。コネクタの多くのピンを柔軟にスワップできるため、いくつかのコネクションの交差を解消できる可能性があります。最もピンスワップの対象となるコンポーネントタイプはFPGAデバイスでしょう。 これらのデバイスにはユーザー定義可能なI/Oピンがあり、該当する電圧バンク内で、必要に応じてピンを自由に再割り当てできます。 サブパートのスワップでは、共通のパッケージ内に存在する類似パートがスワップされます。例えば、LM6154 QuadオペアンプICは単一のパッケ ージ内に、4つの独立した、同一のオペアンプが含まれています。このため、オペアンプC（ピン8、9、10）をオペアンプA（ピン2、3、1）とスワップし、同じ機能を維持したままコネクションラインの交差を解消できます。サブパートのスワップは「ゲートスワップ」と呼ばれることがあります。これは、SN74S02N Quad NORゲートパッケージ内の4つの独立したゲートを自由にスワップできることを示しています。 デバイスのピンとサブパートのスワップは、コネクションの交差の総数を減らすため、非常に役立ちます。デバイスのピンまたはサブパートのスワップを正しく行うには、どのピンをスワップするか事前に定義する必要があります。さらに、PCBデザイン内でピンまたはパートスワップを行った後、その変更を反映するよう回路図を更新し、PCBレイアウトと回路図との同期を維持する必要があります。これらの同期を怠ると、致命的なエラーを引き起こす恐れがあります。 ピンとパートスワップ ピンまたはパートスワップは、3つの一般的な手順で行われます。スワップデータの構成、ピンまたはパートスワップの実行、最後にスワップ内容で回路図を更新して同期する手順です。 (※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
USB TYPE-Cによる設計要件の克服 USB TYPE-Cによる設計要件の克服 1 min Whitepapers 電子設計において最も回避すべき事態は、電力需要のバランスを間違えることです。電圧が低すぎれば、デバイスは正常に動作しません。電圧が高すぎれば電子回路に異常が発生して煙が発生し、独立記念日の花火のような喧騒が発生します。デバイスがさまざまな状態で動作するとき、状態ごとに必要な電圧が異なる場合、その複雑性は手に負えないものとなります。組み込みセンサーの使用の普及により、継続的なデータ収集が単純になりましたが、データ転送量の増大と消費電力の低減を同時に実現するのは困難です。誰でも使用できる複合ソリューションがあれば、素晴らしいと思いませんか? データ伝送 多くの場合に、より強力なシステムで共有データの解析を行うためにデータを伝送する必要があり、そして多くの場合はワイヤレス テクノロジーが使用されます。携帯電話は、デバイス間にわたって共有されるデータの動向を示す試作の例となりました。携帯電話は、スマートウォッチ、ヘッドフォン、照明システムなど接続されているアクセサリーのためにデータ処理を行う、中核デバイスとして機能します。しかし、ワイヤレス接続や周辺機器のコントロールは、携帯電話の消費電力を大幅に増やす要因となります。 有線のインターフェイスは必要な要求をすべて満たし、ワイヤレスインターフェイスよりも低消費電力です。従来の手法を理解することで、データ伝送用の新しいテクノロジーであるUSB Type-Cの発展の足がかりが築かれました。 USB接続性の歴史 90年代後半まで、データ伝送はほとんど有線接続によって行われてきました。さまざまな用途に適するよう、各種のケーブル規格が進化しましたが、中核のアプリケーションは変化せず、データの伝送、表示、電力供給のままです。Universal Serial Busは、一般にUSBと呼ばれており、安価で多用途な、オープンな分散ソリューションとして、過去20年間にわたって使用されてきました。USB Type-AおよびBは、全世界で利用可能な、最も主要な有線データ伝送ケーブルです。 (※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
細心の配慮が必要な基板の領域 細心の配慮が必要な基板の領域 1 min Whitepapers はじめに 現在、FPGAやマイクロプロセッサーなどの高度で多岐にわたるさまざまな半導体デバイスの格納には、一般的にボールグリッドアレイ(BGA)のデバイスパッケージが利用されています。チップ製造の技術的な進歩に足並みを揃えるため、埋め込み型設計向けのBGAパッケージはこの何年かで大きく進展しました。このパッケージは、標準的なBGAとマイクロBGAに分類できます。現在の技術では出口配線が原因となり、複数のI/O可用性に対する要求によって、経験の豊富なPCB設計者にさえ多くの課題がもたらされています。 そのなかでも、製造の失敗といった問題を引き起こすことのない適切な出口配線を確保しなければなりません。パッドやビアのサイズ、I/Oピンの数、BGAのファンアウトに必要なレイヤーの数、トレース幅のスペースなど、適切なファンアウト配線を行うには、いくつかの応用が必要になります。ま た、基板のレイヤー数をいくつにするかという問題もありますが、これは簡単に決められるものではありません。レイヤーの数が増えると、製品の全体 的なコストも上がります。一方で、発生したノイズを抑制するために、レイヤーを追加しなければならないこともあります。 作業領域 設計のトレースとスペース幅、ビアのサイズ、1つのチャンネルのトレース量が確定しないと、必要なレイヤー数は決定できません。I/Oピンを最小限 にするための最良の方法は、レイヤーの数を減らすことです。一般的には、デバイスの最初の2つの外層にはビアが必要ないものの、内層の下には ビアを配線しなければなりません。多くの設計者は、これを「ドッグボーン」と呼びます。これは、ビアが反対側の端にある場合のBGAパッドからの短いトレースを指します。ドッグボーンがファンアウトすると、デバイスが4つのセクションに分離されます。これはデバイスの縁をオーバーするエスケープ配 線となり、その他の内層のパッドに別のレイヤーからアクセスできるようになります。このプロセスは、パッドが完全にファンアウトするまで続行されます。 スナップグリッドの場合、配線は必ずしも一貫しません。そのよい例は、トレース幅を縮小するネックダウンが必要なときです。この場合、適切なスナップグリッドを確保するために、変更や設定を何度も繰り返さなければならない面倒な事態になることがあります。ただし、グリッド内にグリッドを挿入 し、スナップグリッドの感度をより適切な設定に自動的に変更できれば、単調なプロセスを繰り返す負担を軽減できます。もうひとつの例は、円形コンポーネントの配置です。高度なスナップ管理システムではPolarグリッドが役立ちます。これは特にコンポーネントの配置で円形基板を設計する際に極めて有用です。 (※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
Mitigating Powertrain Control Module Design Challenges- JP Mitigating Powertrain Control Module Design Challenges- JP 1 min Whitepapers 記事を読む
Take Advantage of Infineon AURIX™ 2G With the Right Compiler-JP Take Advantage of Infineon AURIX™ 2G With the Right Compiler-JP 1 min Whitepapers 記事を読む
ウェアラブル機器の課題に対応する ウェアラブル機器の課題に対応する 1 min Whitepapers ウェアラブル電子機器には「大ヒット商品」となる資格があることに、疑問の余地はありません。ウェアラブル機器の市場は2016年は300億ドルであると予測されており、2026年には1,500億ドルまで成長するでしょう。リジッドフレキシブル基板の技術が無いと、これらの機器のほとんどは、ま ったく設計できません。つまり、エンジニアやPCB設計者は、ウェアラブルと「折り畳み型」の世界で設計、テスト、製造の専門家になる必要があります。 最も身近な製品は、おそらくスマートフォンとリンクしているスマートウォッチや、同じく手首に着用するフィットネストラッカーでしょう。しかし、これらの民生品の他に、ウェアラブル機器は、医療機器や軍事用途に大いに進出しています。今では、リジッドPCBを組み込むことがほとんど不可能なスマー ト衣服も現れつつあります。このホワイトペーパーでは、ウェアラブル機器のユニークな点は何か、また、フレキシブルやリジッドフレキシブル基板の設計に何が必要かについて考察します。 機能が複雑になるとPCBも複雑になる ウェアラブル機器は、小さくて、着ている人の注意をほとんど引かない必要があるのは、言うまでもありません。医療用ウェアラブル機器の場合、ユー ザーは普通、他の人の注意も引きたくないと思います。少し前まで、「ウェアラブル医療機器」はかなり大きく、多くの場合、ベルトマウントやショルダ ーストラップを必要としていました。 今日、ウェアラブル機器は、さまざまな場所にあり、腕時計タイプのフィットネストラッカーが、主要ウェアラブル製品の1 つになっています。これらの機器は、センサーを使用して、 複数のパラメーターを監視し、フィットネス関連のパラメーターを計算しています。しかし、それらは、このように高度化されている一方で非常に小さく、フレキシブル基板の技術を必要とします。スマートウォッチには、設計スペースがもう少しありますが、機能が複雑になるにつれて、このスペースもすぐに使い果たしてしまいます。 ウェアラブル医療機器は、体の特定の部分をモニターするために着用する、小さく目立たない「パッチ」へと進化しました。それらは、完全に自立型であり、図1に示すように、 小さな場所に電極、接着剤、充電池、知能を備えています。 リジッドフレキシブル基板の設計 何らかの方法で人体に取り付けるウェアラブル機器は、フレキシブル回路および非常に高密度のレイアウトを要求します。それだけでなく、多くの場合、基板の形は円形や楕円形であり、さらに変わった形の場合さえあります。設計者の観点から、これらのプロジェクトには、巧みな配置と配線が必要です。このように小さく高密度の基板では、リジッドフレキシブル設計に最適化されたPCB設計ツールを使えば、変わった形状を非常に簡単に扱うことができます。 今日設計されるPCBの大半は、基本的に、回路を接続するためのリジッド基板です。しかし、PCB設計者にとって、ウェアラブル機器には、リジッド基板にはない問題点がいくつかあります。(※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
Embedded Solutions for Safety-Critical Applications White Paper-JP Embedded Solutions for Safety-Critical Applications White Paper-JP 1 min Whitepapers 記事を読む