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PCB設計

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OnTrack Newsletter February 2019 OnTrack ニュースレター 2019年2月第2巻10号 5つのテクノロジー未来予測 Duane Benson氏が予測する今後10年間の動向とは今月のOnTrackニュースレターでは、EMS分野の専門家である、Screaming Circuits社のDuane Benson氏を特別ゲストとしてお迎えし、今後10年間のテクノロジーに関する5つの予測についてお話を伺いました。個人的な見解をお話いただいたテーマは、人工知能、情報ハイウェイ、IoT、医療、そしてセキュリティです。Benson氏の予測をじっくりとお楽しみください。全文はこちらからロケットマン Oronosのアビオニクスチームのリーダーにインタビューこのインタビューでは、モントリオール理工科大学の学生であり、Oronosのアビオニクスチームでリーダーを務めるNathanael Beaudoin-Dion氏にお話を伺いました。毎年6月、Oronosは世界最大のロケット工学の大会である「スペースポートアメリカカップ記事を読む

8つのフレキシブル基板の利点私がキャリアをスタートしたばかりの頃、フレキシブル基板のアプリケーションは私たちの想像力によって制限されるだけであると言われたことがあります。そのことを思い出しては、このコメント以上に同意できることはないと考えさせられます。こういった「あぁ！」という瞬間の大部分は、私たちがさまざまなサンプルの集まりをやり取りしているときに起こり、特定の形状や柔軟な考え方が新しいアイデアを生み出します。私の仕事の中で気に入っていることの1つは、パッケージング問題を解決する方法を考え出そうとしている設計者またはエンジニアのグループと仕事をしているときの魔法の瞬間です。多くの場合、フレキシブル基板のサンプルを見た後で、問題の解決に役立つ可能性があるというアイディアで設計者の目が輝き、その瞬間からブレーンストーミングが始まります。このようなプロセスの一部になるのは非常に楽しいです。私がフレキシブルとリジッドフレキシブル基板で設計することに喜びを感じるのと同じくらい記事を読む

5つのテクノジー未来予測 — 激動の10年 2019年は革新に満ちた年になるでしょう。過去数年間は変動の激しい時代であり、この技術革新とそれがもたらす変動の傾向は2019年も続くと考えられます。人工知能（AI）などの動向について心配している方もいますが、私はまだ楽観的に捉えています。私たちの文明が最も長期的にうまく発展する要素となるのは、定期的に抜本的な改革が行われることです。変動が頻繁に生じることで、人々は新しい行動を開始してより大きく、より優れたものを創造し、新しい可能性を切り拓きます。これは、人間は総じて前に突き進むという本質を持ち合わせている証拠だと思います。この点を念頭に置いて、今後10年間に何が起きるかを予測してみましょう。予測1: 人工知能（AI）がメインストリームとなる多くの方は、この点について私と意見が異なると思います。しかし、私の見方は多くの方から聞く話とは多少異なるのです。人工知能（AI）、すなわち「機械」が人間を支配し、奴隷化するようなことが起こるとは私には思えません。私たちは機械を作り出し記事を読む

学生ロケットチームOronos Polytechnique、PCB設計で高い目標へとリフトオフこのインタビューでは、モントリオール理工科大学の学生であり、Oronosのアビオニクスチームでリーダーを務めるNathanael Beaudoin-Dion氏にお話を伺いました。毎年6月、Oronosは世界最大のロケット工学の大会である「スペースポートアメリカカップ」に参加しています。この大会は、ニューメキシコにある世界唯一の商業用宇宙港で開催されています。活気あるアビオニクスチームの動画やロケットの写真も、併せてご覧ください。 Judy Warner: モントリオール理工科大学と、ロケットチームが結成されたきっかけについて教えてください。 Nathanael Beaudoin-Dion: モントリオール理工科大学はカナダの工業大学で、電気工学から宇宙工学に至るまで12の課程があります。Oronos Polytechniqueは2010年に、大学時代に新たな頂点に達したいと考えた3人の若いロケット愛好家によって結成されました。ロケットに対するこの情熱が設計チーム結成の原動力となり記事を読む

OnTrack Newsletter January 2019 OnTrack ニュースレター 2019年1月第2巻9号 “AT YOUR SERVICE” PCB設計サービスプロバイダーからの見解企業や設計チームは、さまざまな理由から自社の製品開発をサポートするため、専門的なPCB設計サービスプロバイダーを探し求めています。この記事では、設計サービスプロバイダーと契約を行うとき、どのような変動、利点、懸念の可能性が存在するかについて、Freedom CADのCEOであるScott Miller氏に話をうかがいました。全文はこちらから商業の秘訣: 設計スキルを磨くためのヒント回路基板レイアウトのための多層PCB設計に関するヒント多層PCBを初めて設計するのは、多少難しく感じるかもしれません。この記事では、自信を持って設計を成功させるために役立つ、主な基礎知識を紹介します。全文はこちらから OnTrack ビデオシリーズ設計のリリース下流工程の関係者へ設計を正確、完全、かつ一貫した方法でリリースするために何が必要かを、Vince 記事を読む

プロのPCB設計サービスプロバイダー活用のメリット企業や設計チームは、さまざまな理由から自社の製品開発をサポートするため、専門的なPCB設計サービスプロバイダーを探し求めています。この記事では、設計サービスプロバイダーと契約を行うとき、どのような変動、利点、懸念の可能性が存在するかについて、Freedom CADのCEOであるScott Miller氏に話をうかがいました。 Judy Warner: Scottさん、Freedom CADについて簡単にご説明ください。また、御社が提供するサービスやサポートしているアプリケーションの種類についても教えてください。 Scott Miller: Freedom CAD Servicesは、15年以上もの間、納期と予算を守りながら、お客様に最高のサービスと最高の品質を届けることを使命としてきました。私たちの提供するサービスには、PCB設計、電気的、機械的なエンジニアリングやシグナルインテグリティのエンジニアリング、PCBレイアウト、納期の短いプロトタイプのハードウェアプログラム管理などがあります記事を読む

電源供給システムの設計集積回路テクノロジーが、単体ICへの数十億のトランジスタの搭載を可能にした結果、1つのチップに非常にパワフルなシステムを構築できるようになりました。それにより、テレビゲームや携帯電話、その他の多くの製品に、かつてはコンピュータールーム全体を占めたスーパーコンピューターに匹敵する機能を組み込めるようになりました。このICテクノロジーは、かつでは非常に高価なマイクロ波回路でのみ可能だったマルチギガヘルツの範囲の出力信号の発生を可能にしました。この特性の多くのメリットと同じように、対処が必要な副作用があります。これらの大規模CIは多くの場合、複数の異なる動作電圧が必要です。大部分は、最大100アンペア程度の電流の流れる1ボルト電圧を大幅に上回る必要はありません。これに加え、後に説明しますが、PCBのパワーレールから要求される周波数はギガヘルツにまで拡張できます。これら全ての要件を満たすことは、手間のかかる作業です。設計者は記事を読む

差動信号が重要である理由はじめに差動信号は、ロジック部品および製品を接続するための主要な手段となり、PCIなどの並列バスアーキテクチャーの多くを置き換えました。差動信号がデジタル世界を支配している主な理由として、並列シングルエンド信号プロトコルよりはるかに高いデータ帯域幅を1対の配線で実現できることが挙げられます。ご存知の通り、インターネットは差動信号なくして成立しません。差動信号の例を以下に示します。 • USB • PCI Express • HDMI • Infiniband • SATA • 有線イーサネット • Hypertransport^® • LVDS • ECL長距離ラインドライバー • 2相クロッキング • DDRクロックおよびデータ線差動信号は、ほぼ全ての新規設計で選択されるプロトコルになったため、その動作原理、重要な設計上の考慮事項、重要でない事項を理解することが重要です。残念ながら、このプロトコルの動作原理、世間に広まっているどのルールが有効であり記事を読む

インピーダンス計算とPCBスタックアップ設計スタックアップ設計には、制御されたインピーダンス、クロストークコントロール、プレーン間キャパシタンスの必要性の3つが求められます。製造者によってはスタックアップで正しいインピーダンスを得ることができるかもしれませんが、残りの2つを解決するのは到底無理です。この責務は、何が必要で、どうやって必要とされるコントロールを実行に移すのかということを唯一知っている設計エンジニアに委ねられています。この情報は、PCBスタックアップを設計するためのプロセスに関するガイダンスを提供することを目的としています。PCBスタックアップに対する要求がどのように変化していったかを理解するには、時間の経過に伴う技術の進化に注目することが役立ちます。プリント基板の製造が始まって間もない頃は論理回路が非常に遅かったため、論理回路またはディスクリート部品の間をどのように接続し、どのようにDC電源のパスを各部品に供給するかだけが唯一の関心事でした。設計者に要求されていたのは、全てのワイヤに十分な信号層を供給し記事を読む

クロストークと結合クロストークや結合という言葉は、ある伝送線路から近くの伝送線路への電磁エネルギーの注入を表すために使用されます。基板でのクロストークは通常、同じレイヤー上に並んだ2つのトレース間、または隣接するレイヤーで重なり合った2つのトレース間で発生します。この結合エネルギーが被誘導トレースのノイズとなり、振幅が大きすぎると誤動作につながるおそれがあります。このノイズがどのようにトレース間を伝わるのか、またこれを防止する方法について説明します。これらの概念のより応用されたアプリケーションについては、以下リンクのビデオを見て、AltiumDesigner^®で単一および差動伝送線路のインピーダンスを計算する方法を学んでください。クロストークと結合クロストークや結合という言葉は、ある伝送線路から近くの伝送線路への電磁エネルギーの注入を表すために使用されます。基板でのクロストークは通常、同じレイヤー上に並んだ2つのトレース間、または隣接するレイヤーで重なり合った2つのトレース間で発生します記事を読む

高速設計での伝送線路と終端伝送線路は、電磁界の形でエネルギーを供給するために使う1対の導線です。大抵の人は、照明と電化製品を作動させるのに必要な電力を供給するために家庭に引かれている電線にはなじみがあります。プリント基板設計の文脈では、伝送線路とは、1つのプレーンの上または2つのプレーンの間にある1つの信号層の信号を意味します。伝送線路と終端このセクションの目的は、伝送線路とは何かを説明することです。それには、伝送線路上を何が移動しているのか、伝送線路上にスイッチング信号が送られた場合の伝送線路の挙動、最良の信号品質を得るために終端を付けてこれらのスイッチング信号を制御する方法が含まれます。このセクションの最後に、参考文献として読者に役立つと思われる資料の一覧を示します。このセクションの主要部分とそれに続く部分には、有効な設計ルールとその妥当性の証拠を記載しています。筆者の考えでは、全ての設計ルールは、その限界値が何であるかはもちろんその証拠も伴っている必要があります。伝送線路とは突き詰めると記事を読む

HDI製造の基本相互接続の密度の定義 HDI設計を計画する場合、HDIプロセスの性能を測る基準または指標があります。図1の三角形に示すように、HDIプロセスに不可欠な3つの輪が配線密度の要素となります。図1. HDI設計指標アセンブリの複雑さ表面実装部品のアセンブリの難しさを示す2つの指標は、平方インチ（または平方cm）当たりの部品数で測定される部品密度（Cd）と平方インチ（または平方cm）当たりのリード数で測定されるアセンブリ密度（Ad）です。部品のパッケージング部品の複雑さを示す指標は、部品当たりの平均リード（I/O）数で測定される部品の複雑さ（Cc）です。もう1つの指標として、部品のリードピッチもあります。プリント配線基板の密度基板の平方インチ当たりの平均トレース長（全信号レイヤーを含む）で測定されるプリント回路の密度（複雑さ）（Wd）です。この指標の単位は平方インチ当たりインチ（または平方cm当たりcm）です。第2の指標としてリニアインチ（またはcm）当たりのトレース数もあります記事を読む

マイクロビア製造プロセスとHDI基板初期のHDI製造高密度相互接続プリント基板に関する取り組みが始まったのは、研究者たちがビアサイズの縮小方法を調べ始めた1980年のことです。最初に革新を起こした人物の名前は分かりませんが、初期のパイオニアには、MicroPak LaboratoriesのLarry Burgess氏（LaserViaの開発者）、TektronixのCharles Bauer博士（光誘電ビアの開発者）[1]、ContravesのWalter Schmidt博士（プラズマエッチングビアの開発者）などがいます。初の製品版のビルドアップ基板（シーケンシャルプリント基板）は、1984年のHewlett-Packardによるレーザードリル加工FINSTRATEコンピューター基板です。1991年には、日本のIBM野洲によるSurface Laminar Circuit（SLC）[2]とスイスのDyconexによるDYCOstrate [3]が続きました。図1は、初のHewlett Packard 記事を読む

高密度接続用の基板材料この記事では、HDI回路の製造に使用される材料について解説します。プリント基板用の材料については、いくつかの優れた資料（例えば、Holden & Coombsにより編纂された『プリント基板回路ハンドブック』など）が存在するため、ここではHDIに固有の材料に限って解説します。 HDI用の材料現在のHDI材料市場は、BPA Consulting Ltd.により、全世界で8,300万平方メートルと推定されています。BPA Consulting社は、この市場を使用量の順に11のHDI材料に分類しています。レーザー穴開け可能プリプレグ - 40.4% RCC - 28.3% 従来型プリプレグ - 17.2% ABFilm - 5.0% エポキシ - 3.3% その他 - 3.2% BT - 1.8% アラミド - 0.4% ポリイミド - 0.3% フォトドライフィルム - 0.1% フォトリキッド - 0.0% プリント基板の主要な材料成分はポリマー樹脂（絶縁体）で、充填剤、強化記事を読む

高密度相互接続の導入エレクトロニクスの進化エレクトロニクスは比較的新しい業界で、トランジスタが発明されて以来まだ65年しか経っていません。真空管が100年ほど前に開発されましたが、第2次世界大戦中に通信、レーダー、弾薬用ヒューズ（特に最初の原子爆弾に使用されたレーダー高度計用電子ヒューズ）によって開花し、世界最大の業界へと進化を遂げました。機能ユニットを形成するために、全ての電子部品を相互接続し、組み立てる必要があります。エレクトロニクスパッケージングは、これら相互接続の設計と製造を統合する技術です。1940年代初頭以降、エレクトロニクスパッケージングの基本的な構築プラットフォームは、プリント基板（PCB）です。このガイドブックでは、図1に示すように、極めて複雑なプリント基板、高密度相互接続（HDI）を設計するために必要な高度設計アプローチと製造プロセスについての概要を説明します。本章では、高密度相互接続方法の選択において説明を必要とする基本的考察、主な利点、起こり得る障害について紹介します記事を読む

IPCに準拠したフットプリントモデルの操作エレクトロニクス業界は業界標準の恩恵を受けています。これらの標準により、選択したコンポーネントを設計間で再利用でき、仕様が一貫して、IPCに準拠した製造者が標準プロセスを使用して基板を構築できるという保証を設計者に与えます。これにより生産性が向上し、デバイスが確実に意図したように動作するようになります。標準のIPC 7350シリーズ（具体的には、IPC 7351B）により、表面実装コンポーネントの領域パターンの一般的な物理設計パラメータが指定されます。この標準に適合させるには、さまざまなタイプのコンポーネントが特定のフットプリントを必要とします。製造業者はこの標準内で対処して、製品が品質の要件と信頼性の要件を満たし、再作業や破棄が確実に減るようにします。 PCBがIPC 7351B標準に準拠するとき、表面実装コンポーネントが標準化された領域の配置に準拠しない場合があります。コンポーネントを使用することはできますが記事を読む

OnTrack Newsletter December 2018 OnTrack ニュースレター 2018年12月第2巻第8号 ALTIUM DESIGNER^® 19 リリースのお知らせ Altium Designer 19の新機能をご覧ください今回リリースされたAltium Designer 19には、いくつかの魅力的な新機能と拡張機能が搭載されています。Altium Disigner最新バージョンの機能について、概要を紹介します。全文はこちらから設計技術者へのIPC CIDトレーニングの重要性 CID IPCトレーナー、Stephen Chavez氏の見識 Stephen Chavez氏は電子機器のリードエンジニアで、米国アリゾナ州フェニックス都市圏の有名な軍事航空宇宙企業において、グローバル設計チームを統括しています。Chavez氏は高い技能を持つ技術者で、PCB設計者でもあり、日常業務に留まらず、基板設計に高い情熱を注いでいます。IPC設計委員会の役員会メンバーで、CID、CID+、およびCIT認定のEptacのCIDトレーナーでもあり記事を読む