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「PCB Part Library」関連情報 [プリント基板設計]

RSコンポーネンツが提供しているこちらの「PCB Part Library」はEAGLEにも対応しています。

その動画がこちらです。
https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=rnFaoztTfNk

「PCB Part Library」のパソコンへのセットアップ方法の動画はこちらです。
https://www.youtube.com/watch?v=h3h8Uvk8fJU

「PCB Part Library」は「Altium Designer」にも対応しているので興味深いです。


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改善作業 [プリント基板設計]

トヨタで有名な改善ですが基板設計の業界ではあまり改善という概念が
無いように思います。

3D化作業や使用する基板設計CADの変更や回路図作成CADの変更などが
あると改善をするしかないでしょう。

また部品表作成作業での能率を上げる処理方法の構築です。

「Altium Designer」の場合は色々な選択肢があるのでスクリプトや
3D化も可能で、EXCELマクロの流用も効果的なので各所で改善をされれば
使い易いCADとなるでしょう。

使用しているCADの機能の限界が、その基板設計会社の出来る限界ではしょうがないので
複数のソフトウェアとの連携も重要になります。


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7Segフォントの話の続き [プリント基板設計]

以前にも7Segフォントについて触れました。

改めて「7Segフォント」で検索したらこちらのようなフォント*.ttfが
見つかりました。

http://torinak.com/7segment

http://www.keshikan.net/fonts.html

*.ttfの場合はダウンロード後に右クリックして上から何番目かで
インストールが可能です。

これでフットプリントなどを作成した場合は後から利用する場合に
当該のフォントがインストールされてないとエラーとなる場合があります。


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基板VIA用レーザ加工機 [プリント基板設計]

基板の穴あけ特に小さい穴を開けるVIAの場合はレーザー光での穴あけに
なります。
ビルドアップ基板ではこういう作業が必須となります。

こちらにそれに関連する動画がありました。
https://www.youtube.com/watch?v=-u6R1wgAx_w

こういう機器での穴あけやその機械メーカーがどこなのかまでは知ることが
少ないので興味深い動画です。


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意外とIT化されていない基板設計業界 [プリント基板設計]

回路設計や基板設計もCAD上で行われているのでIT化されていそうですが
周りを見渡すと単純にCADでの作業だけでその周辺に関しては手作業が
多いように感じています。

使用しているCADの種類が多いので汎用Toolが開発できないという点も
あるでしょう。
その為にToolは自分で開発しないといけないというのがネックなのでしょう。

一般的に必要なToolを箇条書きしてみます。
1.ネットリストの編集ソフトウェア
2.ネットリスト内のフットプリントの項目の自社型番への差し替え
3.SCH、PCBの両ネットリストの各項目の厳密なか文字列の比較

4.部品実装密度、難度の自動計算
5.進捗をリアルタイムに調べる

続きを読む


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ライブラリの一元管理 [プリント基板設計]

「Altium Designer」以外のCADやシステムではどのようなライブラリーの一元管理を
しているのか調べてみました。

1.OKI電気の「LIBMAN」
 本格的な機能があるようですが図は拡大できないのでどういう仕組みなのかは
 問い合わせないとわからないでしょう。
http://www.oki-printed.co.jp/solution/libman.html

2.メンター「Xpedition xDM Librarian」
 DATA CENTER経由で処理される図面となっています。
http://www.cybernet.co.jp/mentor/products/xpedition_xdm/

3.CSI社の「LMS」
 やや「Altium Designer」に近い内容ですがこちらの方がわかりやすそうです。
https://www.csieda.co.jp/csieda/netexpress3.html



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トポロジーについて [プリント基板設計]

基板業界では自動配線ルーターなどでトポロジーという言葉を耳にします。
3DCAD業界でもトポロジー最適化という言葉もあります。

トポロジーについて調べると立体形状の個々の位置関係ということになるようです。
日本語では「位相幾何学」となるようでメビウスの帯もその一種となります。
ある形状を連続変形しても保たれる性質に焦点を当てたもののようです。
複雑な形状をコンパクトに表現することも重要なのでしょう。

自動配線ルーターではこの概念をどう利用しているのかわかりにくいです。
将棋の山崩しゲームで個々の駒の位置関係が一つ取り去る毎に位置と条件が変化して
いくことと考えれば理解できそうです。

3DCADによるトポロジーの最適化に関してはこちらに記事がありました。
有限要素法のように三角形の安定した構造物に集約していっているようです。


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納期優先すると [プリント基板設計]

回路図の設計が遅れた流れで基板設計の納期も厳しく依頼されることがあります。
こういう場合は回路図修正が入ることがあるので納期優先や督促をあれる場合は
敢えてのんびりと設計するようにしています。

後からその仕事の流れを見直すと通常よりは時間が掛かってしまっていたことが
多いからです。

川下だからといっても作業時間を縮めても一割程度です。
それによってミスが発生する場合もあるので結局は通常のペースを守った方が
安全です。


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回路図を描かないでネットリストだけ [プリント基板設計]

基板設計には単純なコネクタ接続以外はネットリストが必要です。

しかし、パターン設計者の中には回路図を描かないで
テキストエディタでネットリストを作成して消し込みでチェックして
そのネットリストで対応する方もいらっしゃるようです。

自分の範囲の仕事さえ完結すればいいという考え方は苦手で費用や納期が迫っていても
手順は通常通り踏んで、面倒でも回路図を作成して処理しています。
回路図は有用でその修正やミスにも対応ができるので回路図は作成しても
無駄はないでしょう。

今までの経験では急ぎだからといって何らかの手順を飛び越えて処理した場合は
ミスが発生してしまう気がしています。



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逆変換テーブル [プリント基板設計]

ネットリスト内のフットプリントを自社の形式名に変更して処理をされる方が
多いでしょう。

更に下記のように複雑にされていると今度はネット名の比較時に大変になります。
TC74HC04F ---> ICA-74HC04F-TOSHIBA

しかし、逆変換テーブルに事前にICA-などのプリフィックスやサフィックスを登録して
おけば、EXCELマクロでその部分をカットすれば元の「TC74HC04F」に戻せます。
これならば単純に比較することが可能です。

ネットリストの接続情報の比較ではなく型番などの比較も正常終了に心がけるには
こういった事前処理が必要でしょう。


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ドキュメントの必要性 [プリント基板設計]

基板のパターン設計だけであればPCBCADの機能で作成したものを印刷すればいいでしょう。
しかし、複雑な製品内に実装する場合は高さ情報があるのでそれを表現できる図面が
必要です。

「ワード」などに図面を貼り付けるか、「花子」や「パワーポイント」で作図するか
2D機構設計CADで作図するかなどの手があります。

ドキュメント作成に慣れていない方の中には「EXCEL」に画像を貼り付けるだけの方も
いますがとりあえず図面を作成するだけになってしまい流用が難しいでしょう。

一つではなくて複数のソフトウェアを使用して作成するのが良いでしょう。
これからは2Dではなくて3Dまたは3D風なイラストも併用しないといけなくなる場合も
多くなるでしょう。

そういう意味では「Altium Designer 18」の新しい機能にも期待しています。


タグ:Altium Designer
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使用しないCADの機能 [プリント基板設計]

あまり使用しないCADの機能は忘れてしまうことがあります。
その為に同じファンクションキーに同じ機能を割振ったり、似たようなメニューにカスタマイズ
することで対応しています。

PCAD-2002ではラッツネストが出力できるので今でもデータ変換して
PDF印刷しています。
しかし、GNDや電源のネットの非表示をどう処理するかを忘れてしまって戸惑っていました。
ショートカットキーのマクロ登録でこの処理していたのですがそのマクロがWin7などでは使えなく
なったようでこのような事態になりました。

メニューを色々操作することでやっと電源系のラッツネストを非表示にする方法を見つけましたが
10分以上の時間が掛かってしまいました。


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PADSが3D対応 [プリント基板設計]

これまでにPADSは3Dに対応していないのは承知していましたが一昨年からやっと
3Dに対応したようです。
http://engineer.fabcross.jp/archeive/151027_mentor.html

こちらでもSTEPファイルでの対応のようです。
3Dという言葉が基板設計以外でもよく聞くようになっているので3D対応は通常対応しないと
いけなくなっているでしょう。

弊社は10年ぐらい前から対処して実用化して8年ぐらいになっているので
取引先からは何の躊躇もなく3DPDF図面のメール添付を要求されます。

回路設計者がパターン設計時に部品実装済みの状態で閲覧できる3DPDFを知ってしまうと
もう手放せないのは理解できます。

ドーターボードが存在していてコネクタで接続される場合は無条件で両方を合体した
3DPDFを顧客が確認しないとOKが出ません。
これは昔から3D対応していた筆者にとっては、嬉しいような大変なような状況です。


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レターパックのサイズ [プリント基板設計]

パターン設計が完了するとその全データをCD-Rに焼いて印刷したパターン図と共に
ファイリングしレターパックで郵送しています。

弊社のSSDやHDDが損傷してもそのファイルで機種ごとに取引先に存在しているので
安心です。
取引先でもそれを印刷して部品実装図としたり、パターンカットの改修に利用されています。
以前はA4封筒で郵送していましたがCD-Rが割れるという状態が何度かあったので
レターパックライトに変更しました。

通常は郵便局で投函しますがコンビニに併設された郵便ポストでは横幅があと少し足りずに
入らない場合があるので注意が必要です。

印刷する資料もパターン設計の場合はタイトル枠を設けない場合が多いのでしょうが
完成図書として納品を考える場合は面倒でもタイトル枠があった方がいいでしょう。
ただ、そのレイヤーがガーバーデータに出力される場合もあるので注意が必要です。


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設計変更 [プリント基板設計]

設計変更には回路図のミスの修正以外には2種類あるようでラフレイアウトを見て機構関連の修正が
入る場合と回路図が基板設計中もまだ検討中でそれを反映するために修正が入ることがあります。

後者の場合にはさらに2種類があって部分修正またはブロックを追加で修正する人と
全部取り替えるほどの大修正をする場合があります。
それを設計価格に反映してくれるといいのですがそうでないと厄介です。

設計というジャンルなので修正が入るのは当然ですがブラックボックスで単なる川下にいる人として
扱われてしまうとプライドが傷つきます。
基板設計者の話もフィードバックしてくれる人でないといい回路設計者ではないでしょう。

例えると、アパートの2Fで音がするけれど1Fの住人は何が起きているが不明でイライラします。
予め引越しの準備で音を立ててしまうと言ってもらえれば状況がわかって余計なストレスが軽減します。


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基板設計に必要なTOOLは [プリント基板設計]

これまでにEXCELマクロやアルティウム用にDelphiスクリプトを作成してきましたが
それは自分にとって必要だから作成したという経緯があります。

弊社とは別の設計環境の場合はこれらとは別のTOOLが必要とされているかもしれません。
そういったご要望があればその案に対応したTOOLが作成できるかもしれないので
ご相談ください。

すべてに対処できるほどのプログラミングのスキルを持ち合わせている訳ではありませんが
ご相談には応じれるのではないかと思っています。


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新しいことに挑戦するには [プリント基板設計]

基板設計とは違うジャンルの苦手なCADやソフトウェアの開発などをやるには
どうしたらいいかの質問を受けたことがあります。

苦手なジャンルでもめげずに続けているとそこに楽しみを見出すことができるのを
知ってしまったからでしょう。
知り合いにもそういう風に説明しましたがそれを理解して貰ったかは不明です。

筆者自身は左利きを二十歳から数年掛かって右利きにしたので特に変化にはブレーキは
掛かりません。
全滅してもどうということもないので他の人の行動が不思議です。

色々なことに挑戦するとそのスキルの横の繋がりも発生してくるので加速度的に楽しく
なってきます。


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一般的な設計の流れ [プリント基板設計]

ジャンルによっては順序が異なることがありますが一般的な電子機器の設計の流れを
記述してみます。

1.営業から新規機種の提案
2.デザイン検討
3.機構設計
4.回路設計

5.基板設計

6.実機テスト
7.量産
8.販売戦略、営業開始


5.の基板設計の時点で仕様が決まっていないのに外部委託する場合が増えてきているように
思います。

1~4までは社内で検討やフィードバックが必要です。
回路設計者が基板設計者と同じぐらいに部品サイズや引き回しを考慮できて
機構設計者とも互角に話せればいいのですが、そうでないと取りあえず基板設計を発注し
ラフレイアウトなどの様子を見て大幅な機構関連の修正が入ることがあります。
さらに回路図の変更が入ると混乱してしまいます。

基板設計者としては醍醐味がありますが、基板設計会社の営業的判断としては時間ばかり掛かるので
厄介そのものです。
誰もプロジェクト全体を見れない会社の構造や担当者のスキルの問題もこういう場面で露呈します。


タグ:Altium Designer
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KICADでの部品配置 [プリント基板設計]

Pythonと基板で検索をしていたらKICADでのスクリプトの動画を見つけました。
回路図からGNDシンボルを除いてそれ以外の部品の位置情報を基板の部品情報に
反映するというものです。

https://www.youtube.com/watch?v=3axJR0ErkFw


筆者がAltiumSCHの位置情報をEXCELのマクロでピックアンドプレースファイルに加工して
AltiumPCBに反映したのとほぼ同じ内容でした。

ただこの動画ではスクリプトで処理しているので処理がCAD内で1度でいいのが
便利です。


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基準にするデータ [プリント基板設計]

回路図から出力されたネットリストはフットプリントを考慮していなかったり
区別すべきCRがSCHライブラリの都合でごちゃまぜという場合もあります。

その為なのか、そのネットリストの部品情報は信じられず部品表から自社の型番に差し替え
または新規作成し接続情報と合成してネットリストとする場合が多いようです。

しかし、その作業は1ステップ飛び越えていると私は感じてしまいます。
支給された部品表からネットリストを作成し、それを基準にすべきでしょう。
それが存在していないと回路図から出力されたネットリストと比較もできません。
比較すれば手動で編集している箇所などのミスも顧客に指摘できます。

基板設計の場合は一方通行の情報が多いようですが弊社はエンドユーザーと直接やり取りして
いる場合が殆どなのでミスなどは指摘または質問をして無駄な基板変更がないように
しています。


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