Mobile menu
Home
Filter
Clear
Tags by Type
Software
Situsトポロジカルルータとその効果的な利用方法 Situsトポロジカルルータとその効果的な利用方法 プリント基板の設計では大半の時間を配線作業に費やし、その作業時間に占める割合は60%以上ともいわれています。この配線に要する時間を短縮するため、基板設計ツールのAltium Designerには、高性能なSitusオートルータが備えられています。 このオートルータは、全自動で配線を行うものですが、良質な配線結を得るには使いこなしが必要です。そこで今回は、このSitusオートルータの概要と、効果的に利用するための方法を探ってみました。 配線を全自動で行うSitusオートルータ オートルータは配線を自動化するツールとして登場して以来、さまざまなアルゴリズムの開発によって改良されてきました。まず、その進化の経緯を紹介します。 ・ 初期のオートルータ 層ごとに決められた、縦と横への直角配線のみ。既設の配線にブロックされた場合には新たなパスを探すが、パスが見つからなければ配線をあきらめる。 ・リップアップ配線 既存の配線にブロックされた場合、それを引きはがしてルートを確保する。 ・ シェープベース(オフグリッド)配線 隣接するオブジェクトの外形との間で、適切なクリアランスを保ちながら配線を行う。グリッドに拘束されないため、配線密度が上がる。 ・ 45° の斜め配線 縦と横の直角配線だけでなく、45°の斜め方向にも配線。 ノード間を最短距離で結ぶ事ができ、ビアも削減できる。交差点に対角に設置された横断歩道のように、無駄のないルートが形成される。 このように、自動配線は進化してきました。Altium DesignerのSitusオートルータは、これらの配線機能に加え、独自のトポロジカルマッピングアルゴリズムによる、高度な配線パス探索能力を備えています。そして、この高度な配線機能は、デザインルールとストラテジによる管理下で実行されます。
ガーバー編集に戸惑わないために ガーバー編集に戸惑わないために 基板設計CADツールのAltium Designerは、CAMエディタを備えており、ガーバーデータを読み込み、リバースエンジニアリング機能を利用してPCBデータに変換する事ができます。 これにより、PCBデータが無い場合でもアートワークデータを利用して、既存のデザインを再利用する事ができます。しかし、ガーバーをPCBデータに変換し、それを再度、ガーバー出力するという手続きにはそれなりの手間がかかります。このため、ちょっとした修正であればPCBエディタを使わずCAMエディタで修正してしまった方が手っ取り早い場合があります。 ところが、CAMエディタの操作性は、慣れ親しんだPCBとは大きく異なるため、早々に編集をあきらめてしまうという場合も多いようです。 そこで今回は、このガーバー編集を戸惑わずに行えるよう、その要点をまとめてみました。 ガーバーはインテリジェントな情報を待たないベクトルデータ ガーバーデータは、単に点と線の座標が羅列されたベクトルデータです。しかも、各層のアートワークデータが別々に保存されており、各層のスタックアップ情報も存在しません。もちろん、パッドスタックや部品情報もありません。インテリジェントなPCBデータとは全く異なり、層ごとに作業を行わなくてはなりませんので修正には手間がかかります。しかし、修正を終えたガーバーデータは、CAM出力工程を経ずそのまま基板の製造工程に投入できますので、手間取らずに基板を手配する事ができます。 ガーバーの種類と方言 ガーバーには標準ガーバーと拡張ガーバーがあります。標準ガーバーは、すでに拡張ガーバーに置き換えられており、新たに設計した基板の製作に使われる事はありません。しかし、保管されている過去のデータには、標準ガーバー形式のものが残っている場合があります。このため、アパーチャなど、今でも古い標準ガーバーを取扱う為の知識が必要です。 また、標準ガーバーではフォーマットの解釈の違いによる方言が存在し、アートワークイメージが正しく再現されない場合がよくあります。 その典型的な例として、円弧表現があげられます。円弧表現には「全円」(G75)と「1/4円」(G74)があります。日本ではデフォルトとして「全円」が用いられている場合が多く、欧米では「1/4円」が使われるのが一般的です。いずれの場合でも、ファイル中に全円を示す”G75” や1/4円を示す”G74”が明示されていれば自動的に正しく切り替えらわれますが、このコマンドが省略されている場合があります。このような場合には、国産ツールで作成されたガーバーデータをAltium DesignerのCAMエディタ等で読み込むと、円弧が正しく再現されません。この不具合は、ガーバーファイルの冒頭に”G75”を追加する事によって、解消されます。拡張ガーバーでは方言が減っていますが、まだ、この問題は完全には解消されていないようです。 なお、ガーバーフォーマットについては、 Altium Designerがサポートするガーバーとその後継フォーマットでも解説されていますのでご覧ください。 CAMエディタの機能と操作性 Altium DesignerのCAMエディタは、ガーバーデータを単独で編集するだけでなく、基板を構成する一連のガーバーデータをスタックアップする事ができ、各層のランドを連結して、パッドスタックに変換する事が可能です。 また、このような進化の一方で操作性は、ガーバーエディタで伝統的に用いられてきた旧来のものから変わっていませんので、日ごろ使っているPCB
一人で使うだけでは勿体ない！Altium Designerをチームで活用 一人で使うだけでは勿体ない！Altium Designerをチームで活用 Altium Designerは、デザインエントリーからCAM出力までの一連の開発プロセスの全域をカバーする多彩な機能を備えており、しかも、それらの機能は一体化されています。 これさえあれば、他のツールや他の設計者の力を借りずに基板のレイアウトまできてしまうため、設計者にとって大変便利なツールです。しかし、多くの開発現場では、回路設計とPCBレイアウトはそれぞれの専門家によって分担されており、その傾向は組織の規模が大きくなるほど強まります。 このため、回路図エディタとPCBツールの両方を備えた Altium Designerは、自分たちの現場には不向きなツールに見えてしまうかもしれません。しかし、それは誤りであり、一連の設計工程を通じて設計データの整合性が保たれ、各設計者がそのデータを共有できるAltium Designerこそ、設計の分担に必要なツールであると言えます。 Altium Designerをチームで活用 Altium Designerは、回路設計技術者が基板のレイアウトまで仕上げる場合だけでなく、それぞれの担当者が分担する場合にも適したツールであると言えます。そこで、複数の技術者によって設計が分担される設計チームを想定して、Altium Designerの効果的な導入と運用法を探ってみたいと思います。 なお、Altium Designerでの設計分担とその優位性については、 Altium Designerで設計分担をご覧ください。 必要な数のライセンスを揃える まず、必要な数のライセンスを揃えなくてはなりません。Altium Designerでは、すべての機能に対して1つのライセンスが発行されています。このため、1人が回路図を書き始めれば、PCB機能もふさがってしまい、複数の技術者が個々に機能を使いまわすことはできません。例えば、1つのライセンスを導入し、その回路図編集機能を回路設計者が利用し、同時に一方のPCB機能をPCB設計者が利用するという使い方はできません。このためチームで利用する場合には、その人数分(または、同時に使用する人数分)のライセンスが必要になります。 ライセンスタイプを選ぶ
Altium Designerで設計分担 Altium Designerで設計分担 回路設計技術者向けに提供されている統合ツールには、回路図作成とPCB設計の両方の機能が含まれています。しかし、多くの設計現場では回路設計とPCB設計は分担されており、それぞれ別の担当者が担当します。このため、回路設計者はPCB編集機能を使う機会が無く、統合ツールは要らないと考えてしまいがちです。 しかし、その考えは誤っています。回路図エディタとPCBツールを備え、設計者間で設計データを共有できる統合ツールは、設計を分担する場合にこそ欠かせないものであると言えます。 Altium Designerによる設計の分担と連携 基板設計CADツールのAltium Designerでは、回路図の作成から基板のレイアウトまでに必要なツールがシームレスに統合されています。これは、始めから 終りまですべての設計を全て一人でこなす場合だけでなく、回路設計者とPCB設計者が設計を分担する場合にも大変役立ちます。そこで、このAltium Designerによる設計分担と、その統合環境の優位点をあげてみます。 ・設計プロセスのあらゆる段階でのデータの共有 回路設計者とPCB設計者は、設計プロセスの全段階を通じて１つの設計データを共有する事ができます。この事は、両者の意思疎通に役立つだけでなく、設計プロセスのどの段階でも設計を分担できる事を意味します。例えば、回路設計者は、PCBの部品配置まで行った後、その後の工程をPCB設計者に引き継ぐ事ができます。 ・回路図と PCB 間のデータの受け渡し 回路設計者からPCB設計者へのデータの受け渡しは、回路図ファイルで行う事ができ、伝達されるネットリストのように接続情報だけに留まりません。例えば、デイレクティブや精密なPCBデザインルールを設定して、設計の意図をPCB設計者に伝える事ができます。また、フットプリントが割り付けられた統合ライブラリの利用により、PCB設計者がフットプリントの割り付けに手間取る事はありません。 また、回路変更が生じた場合でも、ただ単に変更後の回路図を再提出するだけで済み、PCB設計者は変更箇所を自動的に抽出する事ができます。 ・ PCB で行った変更を回路図に反映 PCBの設計中に回路の修正が必要な変更を行う場合があります。例えば、ピンスワップやパートスワップを行うと回路が変りますので、回路図を更新しなくてはりません。この作業は、PCB画面から[Update Schematics…]
Altium Designerの概要 Altium Designerの概要 アルティウムは、1984年の創業以来、優れた機能とユーザーインターフェイスを備えたPCB設計ツールを提供し続けています。1991年には、MS-DOSからWindowsベースへの移行を果たし、1999年には、回路図エディタとPCBレイアウトツールの統合化を実現しました。そして、2003年、統合環境は今ある形のDXPプラットフォームに移行し、現在のAltium Designerでは、64ビット環境に最適化されたX2プラットフォームに進化しました。 この間、Altium Designerは機能の強化が進み、現在では基板設計プロセス全域をカバーする業界標準ツールとして、多くの回路設計者に支持されています。 そこで、今回はAltium Designerの導入を検討されている方や、これから運用を開始される方のために、Altium Designerの概要を紹介します。 プリント基板の一連の設計プロセスを包括的にサポート プリント基板を作成する場合には、まず、回路を設計して、それを回路図に展開します。この作業には、回路図エディタを用います。そして、その回路データをPCBレイアウトツールに転送し、部品(フットプリント)の配置と配線を行い、この作業が終われば、基板の製作に必要なCAMデータを抽出します。 また、この一連の設計工程では、ライブラリの準備やルールチェック、シミュレーションなど、さまざまな作業が必要になります。 Altium Designerは、これらの一連の工程に必要な機能を全て備えており、よほど特殊なものでない限り、他のツールの力を借りることなく設計を終える事ができます。 ルールベースのインテリジェントな機能により、設計者の負担が軽減 Altium Designerでは、最大48層までの多層基板の設計が可能です。加えて、IVH(埋め込みビア)やビルドアップ工法がサポートされており、高速・高密度が要求される最先端のデジタル基板の設計が可能です。しかし、その一方で、技術の進化と共に設計者に求められるスキルや作業量は増え続け、ツールよるサポートが不可欠になってきています。 そこで、Altium Designerには設計者の負担を軽減する、多くのインテリジェントな機能が備えられています。その代表的なものに、デザインルール機能があります。豊富なパラメータと柔軟なスコープ(対象の指定)によってルールを緻密に設定する事ができます。そして、このルールによって常にレイアウトが監視されるため、設計者は違反を気にすることなく設計作業に集中する事ができます。さらに、この デザインルールはルーム機能使って、エリアごとに設定する事もできます。 また、デザインルールは違反の検出だけでなく、自動機能をコントロールするためのパラメータとしても使用されます。例えばインタラクティブ配線時には、接続先までのルートの候補が示されます。これはデザインルールで設定された線幅やクリアランス値に基づいていて計算された最適ルートであり、設計者は試行錯誤する事なしに、最小限のクリックで接続を終える事ができます。さらに、高速回路に特化したルールベースのインタラクティブな配線機能が幾つも用意されており、これらによって設計者の負担は大幅に軽減されます。 シミュレーション
Altium Designer SE - 回路設計者のもう一つの選択肢 Altium Designer SE - 回路設計者のもう一つの選択肢 Altium Designerには、PCBの編集機能が省かれたAltium Designer SEがラインナップされています。"SE"とはSystem Editionの略であり、PCBレイアウトを自分自身では行わない回路設計エンジニアのニーズを満たす、安価で便利なツールです。 そこで、今回はこのAltium Designer SEのコンセプトと機能を紹介したいと思います。 PCB機能を、回路設計者に必要な機能だけに制限 Altium Designerを紹介する時には、「回路図の作成からPCBレイアウト・CAM出力までに必要な機能が全て統合されています」と説明します。すると、「１人で何から何まで設計するわけでは無いので、そんなに多くの機能は要らない」という反論をいただく場合があります。特に、PCBレイアウトを外部に委託しているような場合には、PCB機能は要らないと考えるのは当然の事です。 しかし、自分で基板を設計しなくても、PCB機能が欲しくなる場合が多々あります。 例えば、部品配置に重要な制約がある場合、それを指示書で伝えるよりも、そこだけ自分で配置してしまった方が手っ取り早くて確実です。また、誤り無く設計されているか否かを詳しく調べたり、PCBデータを製造用のドキュメントに利用したりする場合があります。このような場合、PCB機能を持つAltium Designerがあれば便利です。 しかし、Altium Designerで回路図を描いている最中には、本人はおろか、他の設計者もそのPCB機能を利用する事ができません。また、回路設計者に必要なPCB機能はほんの一部に限られており、Altium Designerは「オーバースペックで回路設計者には使いきれない道具」である事も事実です。そこで、PCB機能を制限して価格を抑えたのが、この”SE”バージョンです。 Altium Designerから省かれた機能と残された機能 Altium