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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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アウトソーシングの弊害 [プリント基板設計]

請け負った案件で、自社の仕事はここからここまでという考えで進める方も多いのですが
それによって顧客のミスを報告しても納期が遅れるだけという場合があります。

同業者に聞いてみるとやはり自分のエリアだけを仕上げることが一番という考え方の
人が多いようです。
その機種をどう上手く仕上げるかという考え方は無いようです。

弊社は回路図は部品表のミスや疑問があった場合は顧客に指摘しています。
面倒で時間も掛かり、保留になる場合もありますがそれが設計というものと思っています。

回路図、機構、実装が絡まったような相談ができないのもアウトソーシングの弊害です。
風上から風下への流れだけでは良い設計ができないのは当然なのですが
アウトソーシングでは工作会議などをその構造から設けることができないのが残念です。
二次試作でそれが改善されればいいのですが意見のフィードバックができない構造では
それにも限度があるでしょう。



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ノード置換の記録 [プリント基板設計]

回路図によってはノードの置換をするかフットプリントを回路図に合わせるかは
パターン設計会社によって判断が異なります。

弊社では前者の手法と取っています。
これまでは場当たり的でしたがその変換するマクロなども保存して置けば回路図が
再度変更されてもそれに対処できると考えました。

しかし、その為には使い易い変換Utilまたはマクロでないといけないでしょう。
型番での指定とREF番号での指定を併用できることは必須条件です。

後者の場合は楽ではありますが、弊社のようにSTEPファイルも同名で作成している
のでフットプリントと同じようにその場その場で増やすことは避けたいのです。


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他社のネットリスト比較ソフトウェア [プリント基板設計]

こちらにネットリストを比較するソフトウェアのサイトを見つけました。
かなり複雑なことができるようで、フットプリントの差し替えができるようです。
ノードの差し替えも可能なのでしょう。

これまで見かけたソフトウェアは部品情報に関しては無防備なものが殆どだったので
この機能はいいですね。
弊社のEXCELマクロでも可能ですが複数のマクロを使用しないといけないという欠点が
あります。

http://www.taishin-pcb.co.jp/webshop2/


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10年後の基板設計 [プリント基板設計]

AI機能が進化してしまうと基板設計も10年後は人間ではなくPCになっているのかも
しれませんね。

ルーターもAIを利用すれば人間よりもいいパターンを引けるようになるかもしれません。
多層基板ではAIは有利ですが両面基板などではある程度はお膳立てをしないといけない
ような気がします。

AIが人間を超えて反乱するという2045年問題もあるので28年後は多分、人間がパターン設計を
していることはないでしょうね。

この10年は、終盤の波乱の10年となると思いながらパターン設計を進めていこうと
思っています。



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オールラウンダーを目指したい [プリント基板設計]

基板設計が本業ですが、回路設計者出身で機構設計も仕方なくやっていた流れで
3DCADも勉強しています。

基板設計にはUtility作りも必要なので回路設計者時代は苦手だったソフトウェアにも手を
出しています。

オールラウンダーを目指してはいますが現在は、回路設計や部品実装という場面もないので
それ以外の作業にはスキルアップできるようにトライしています。

これというモットーはないのですが昨年の自分の遣り方とは違う手法でマンネリ化しないような
手法を目指しています。
世界陸上の十種競技を見てふとそう感じました。

外部の設計者としてはいろいろな方向から見れた方が製品を自分なりに微力ではありますが
より良くできるのではないかと思っています。


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改版時の値の変化 [プリント基板設計]

改版時は接続の部分に着目してしまい、コメント欄の値まで気が回らないことがあります。
ネットリスト同士をEXCELマクロで比較をしていますがその場合は値や型番の違いまで
チェックが可能です。

金属被膜抵抗などは値が違うと3D化の都合でフットプリントも変えないといけないという
事情もあります。
ある取引先の回路図では100CだとR2012で100FCだとFランクのチップなのでR2012M
Mはメタライズの意味でつけて管理しています。
3DデータもR2012Mで対応させています。

違っている部分のセルを修正し別のマクロにコピペすればネットリストを作成することも
可能です。

3D化作業をほぼ無条件で処理しているので他の会社と異なってマクロなどで簡単に
処理できるようにしているのかもしれません。


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ネットリスト比較で検索 [プリント基板設計]

ネットリスト比較でグーグル検索を掛けると意外とヒットします。
その中にはフリーソフトウェアもありました。

殆どは接続情報の比較ですがシェアウェアの中には型番を比較するものも
ありました。
注目すべきはノード名が異なっていても比較できるものもありそれには驚きです。

どういうアルゴリズムならそれが実現できるのか考えて自社のEXCELマクロに反映させようと
思っています。



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高熱伝導シート [プリント基板設計]

基板実装またはその周辺の実装で発熱があるデバイスの場合は高熱伝導シートが必要な
場合があります。

基板サイズが極端にいびつだったり小さかった場合に顧客の回路設計者や機構設計者と
相談します。
中小企業の場合は専門の機構設計者がいない場合が多いのでその相談にのったりもして
います。

過去の製品の改版などの場合はどうしてもそれを継承さえすればいいという考えもあり
スペックを上げて発熱が多いのに、熱対策だけはこれまでのままだったりして解決策を
見つけられないことがあるようです。

こちらの情報も参考になるでしょう。
http://www.shiima.co.jp/service/material/high_thermal.html

サンハヤトのこちらは入手には困らないでしょう。



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重複したノードの処理は [プリント基板設計]

「Altium Desigener」ではフットプリント内に同じノード名のパッドを配置することが可能です。
パワーFETなどでは放熱の都合もあり同じパッドが複数あります。
これにより回路図では簡単に済ませ、フットプリント側で複数の(重複した)パッドのノードを設けることで
対応できます。

しかし、最終的にネットリスト同士を比較する場合は数が異なるのでエラーになります。
読み込む前にネットリストコンバータを使用するとノードの重複がわかるのでその項目を
手動で消し込むと解消はしますが、この手法はインテリジェントではありません。

テキストエディタで重複した部分を事前に削除できればいいのですが
まだ、どのような手法で処理するかは考えていません。


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ピックアンドプレースファイルの手入力 [プリント基板設計]

「Altium Designer」にてピックアンドプレースファイルをインポートすれば
部品をその位置に再整列することが可能です。

しかし、そのファイルを手入力するとなると面倒です。
そこで現状をピックアンドプレースファイル出力します。
それをEXCELに呼び込んで座標のセルだけを手入力すればいいでしょう。
それをまた出力し、「Altium Designer」にインポートすることで使用可能です。

別のCADで作成したデータをその位置に配置する場合は、他のCADから出力された
ピックアンドプレースファイルが利用可能な場合があるのでこの手法は有効です。

ピックアンドプレースファイルはオフセット値が掛かっている場合が多いでしょう。
しかし、それをEXCELでマクロ処理できない場合はそのまま利用します。
後から全体をブロック移動すればいいので問題ありません。



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