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プリント基板設計 ブログトップ
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新規作成部品と見積り価格の関係は [プリント基板設計]

決まった顧客の場合はある程度は使用する部品が決まってくるのでフットプリントを新規
作成する点数は少ないでしょう。

しかし、新規顧客の場合はそうはいかず、かなりの新規部品を作成するようになるでしょう。
その場合に見積り価格にどう反映するかです。

弊社では新規作成しなければいけないフットプリントは検索マクロなどですぐに判明します。
それを利用して見積り作成しています。

1点について15分相当として1000円とし、通常の見積りにこの価格を加算しています。
新規部品が50点もあると通常よりは5万円ほどアップするということになります。

合算した見積り価格が通るかどうかは、営業的判断をしないといけないでしょう。


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Eagleのライブラリファイルの変換 [プリント基板設計]

WAGO製のコネクタのPDFデータを見ても不明な部分がありました。
http://www.wago.co.jp/terminal/

そこで、海外のWAGOのサイトで複数のCAD用データを見つけました。
その中でEagleのファイルをダウンロードしました。

AltiumでそのEagleのファイルを初めてインポートしてみました。
コネクタの向きとメカニカルレイヤを換えてそのまま利用することになりました。
余り期待していないファイルだったので幸運でした。

ただ、フットプリントはこれで問題ありませんが、STEPファイルは一からソリッドワークスで
作成しないといけないので、このファイルのメカニカルレイヤの寸法を参考にします。


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電気機器製造.COM [プリント基板設計]

部品実装関連で検索していたらこちらのサイトを見つめました。

http://www.denshikikiseizou.com/denshikiki/denshi0517.html

パソコン販売をしているFAITH関連のサイトなのでしょう。

このサイトの中で参考になったのはメタルマスク関連のこちらです。

http://www.denshikikiseizou.com/denshikiki/denshi0518.html

メタルマスクの厚みを調整しているのは知っていましたが具体的な説明は初めて
みました。
また、透明シートを利用した試し刷りというのは意外でした。


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過去のPCBDOCから型番の検索 [プリント基板設計]

フットプリントの型番はライブラリを検索すれば可能です。
過去に設計したPCBDOCから検索できれば、新しい設計の参考にできることがあるでしょう。
弊社では見積もりの時に、回路図を見てどこかで設計した気がすると探しますが
回路図からではページ数の関係で大変なのでどうしてもPCBDOCで調べます。

これまでは、それらしい機種を各年代別に分類したものからガムシャラにPCBDOCファイルを開いて
調べるしかありませんでした。

Delphiスクリプトで処理する場合は、PCBDOCの親フォルダを指定して、サブフォルダ内をすべて
検索して該当する型番を調べればいいでしょう。

フォルダ検索は実績がありますが、そのPCBDOC内のフットプリントをどう検索するか、該当する
コマンドが思い浮かびません。

PCBDOCから個々にBOMを出力して蓄積するという手もありそうです。
該当するものが多い場合はどこかで制限しないといけないかもしれません。


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UVレジストとミル [プリント基板設計]

これまでにも生基板をミルで切り出す処理は知っていましたが
それプラスしてUV硬化レジスト処理とそれのミルによる剥離の処理をする動画が
こちらにありました。

https://www.youtube.com/watch?v=7EctuSTL7-w

仕上がりが綺麗なのに驚いてしまいます。

また別の方法ですが、クリーム半田のようなものを塗りつけて基板を作成する動画も
ありました。

https://www.youtube.com/watch?v=qDbFOsLjMD8


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CADの機能比較 Part.2 [プリント基板設計]

CADの機能を比較してしまうのは何かに似ていると思いながら過ごしていたら
買い替え時の前の車との比較だと思いました。

購入してしまうとある程度は長く使用するので色々な機能をチェックするのは当然です。
しかし、それまでとメーカーが異なるとコンセプトの違いなどを感じることがあります。

最近はそれほどでまありませんが、以前の欧米の外車の場合は日本とは考え方が違って
いる場合がありました。
運転席だけはパワーウィンドーでそれ以外は手動というメーカーもありました。
運転手以外は信用できないし料金所や外のチェックで窓を開け閉めするのをスピーディーに
するので他は手動でいいという考え方なのでしょう。

ワイパーは日本では同じ方向で操作すると段々速くなりますが、海外では間欠ワイパーは
操作方向が逆というものもありました。
間欠時に動作しているのかどうかがわからないので逆向きの操作なのでしょう。

CADも海外製の場合が多いのでこういった考え方の違いに驚く場合があります。
「Altium Designer」でもラッツネストが印刷できないなどの点はそう感じます。


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二機種の比較 [プリント基板設計]

似たようなまたは改版した機種がどのように違うのかを比較するのは難しいことです。
ネットリストの比較と型番の比較で大雑把にはチェックは可能です。

しかし、取り付けパッドの移動や基板形状の微調整やパターンのルートの変更などは
「Altium Designer」では対処できていません。

「Altium Designer」でアスキーファイルで出力して比較することは可能なのでしょうが
別途、ソフトウェアを自分で作成しないといけないでしょう。


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基板設計者の職業病 [プリント基板設計]

バラエティ番組で職業病について語られることがありますが、基板設計者の場合は
それほどないと思っていました。

しかし、スーパーのレジで会計した品物を店員がかごに詰める場合に、変な場所に
置いていると「そこじゃないだろう」って思うことが多々あります。

立体的なものではありますが、隙間を見つけていかにコンパクトに入れるかは一緒なので
どうしても気になってしまいます。
ボールペンなど複数あるものはどうしても揃えたくなります。

そういえば、本棚などに本以外を置く場合もどうすれば綺麗に収まるかも考えて
しまいます。


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面付け作業 [プリント基板設計]

P-CADでは面付け処理ができなかったのでがーバーエディタCAM350でその作業を覚えました。
また、CAD本体ではできない一部のメタルマスクの削除(金メッキ処理のため)も
CAM350で処理していました。

しかし、「Altium Designer」ではそういう作業が不要なのでCAM350での面付け処理作業
手順を忘れてしまいそうです。

基板製造業者に任せるという手もありますが、トータルで外形を管理や印刷ができないなどの
デメリットもあるのでCADで面付け処理ができるのはありがたい機能です。

現状では「Altium Designer」で複雑な作業ができなくてガーバーエディタでないとできない
ということはありませんでした。


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ネットリストは自社で修正するか [プリント基板設計]

周りのパターン設計者に聞くと支給されたネットリストは全く編集しないまたは
フットプリント部分だけしか編集しないという方が多いようです。
また、回路図は全く編集しないようです。

弊社ではフットプリント名部分は当然ながらノードも自社のフットプリントのパッド名に
併せるように修正します。
回路図の生データがある場合はそちらでノードの編集をする場合もありますし
回路図自体の不具合があれば、顧客に指摘し自社で編集する場合もあります。

修正ミスは自分で被る必要がありますが、ノードを代えたフットプリントを作成した場合は
管理の都合で型番にサフィックスをつける必要があります。
するとそれに対応する3DCADの型番も同時に作成し直さないといけないという面があります。
それを避ける為にフットプリントを修正しないでネットリスト側や回路図で対処しています。

どちらがいいのかを判断しにくいですが3DCADで同じ型番で3Dデータを作成する場合は弊社の
ようにするしかないでしょう。


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ネット名の変更 [プリント基板設計]

これまでネットリストのネット名で変更していたのは先頭のハイフンまたはマイナスです。
それもハイフンの次にアルファベットが続く場合のみです。
-5V、-12Vなどの場合はハイフンの次が数字なので未処理です。

この場合はEXCELのマクロで読み込ませるとアルファベットの引き算が出来ないという理由で
エラーになってしまうからです。
何種類かのマクロを扱う場合が多いのでこれを防ぐ為に事前に秀丸エディターで処理しています。

弊社ではそういうことに遭遇していませんがネット名としてハイフンが2つ以上登場する場合も
あるようです。

似たようなバスなどで分類するためにその接続記号としてハイフンを多用するようです。

これまでEXCELのマクロでは「ネットリストエディタ」と称したものを作成していますが
部品情報の[]の部分だけを処理していて、()部分は表示だけで編集しても出力させていません。
今後はその部分も編集出力が可能なように変更したいと思っております。


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CADの機能比較 [プリント基板設計]

CADを乗り換えた場合は、以前に使用していたコマンドや機能が新しいCADにあるかどうか
比較していまいます。

コンセプトが異なるCADに乗り換えた場合はそれは特に顕著となるでしょう。

「Altium Designer」が他のCADと異なる点を挙げてみました。

1.DRCをクエリー構文で処理している。
2.ネットリストのロードという概念がなく2つをコンペアをするという概念のみ。
3.操作中のマクロの記録、登録をする機能がない代わりにスクリプトで対応。
4.ラッツネストの印刷機能がない。
5.各種記録をPCBDOC本体ではなくプロジェクトファイルに負わせている場合がある。
6.ピックアンドプレースファイルをTOP、BOTを別々に出力できない。

一部分はスクリプトやEXCELマクロなどで後処理できる場合があります。


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使用部品のディスコンによる改版 [プリント基板設計]

基板に使用されている部品の中で半導体の次にディスコンで悩まされるのがスイッチのように
感じます。

これは互換性が少ないからです。またLED照明付きスイッチを機器の前面パネルに使用して
いる場合が多いように感じます。
このタイプの改版は非常に多く、今年もすでに何度かあります。

最初の設計でその部品のメーカーを見た時点で怪しい感じがしていると意外と、数年後に
ディスコンになったりしています。

前面パネルなどは見栄えが重要なのでそれを実現するためにスイッチを選定するので、どうしても
ディスコンのことはわかっていてもその時は、目を瞑ってしまうのではないでしょうか。

そういう場合は使用個数が多いし、LEDの照明位置も機構検討しないといけないので時間が
掛かります。
量産品の改版なのでミスも許されません。


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PollEx [プリント基板設計]

以前からこの「PollEx」の存在は知っていましたが高額だったようでどう使うのか
良く知りませんでした。

こちらにその情報がありました。
http://www.pollex.jp/about_pollex/module/

「Altium Designer」にも対応しています。

基板設計者というよりは外部委託した場合に、依頼者自身がその仕上がりのチェックを
する場合に利用するようです。
製造に関する項目もチェックできるので、そういったスキルのある人が使用する分には
強力なツールです。

販売代理店は「SmartNet」を販売している東和テックさんでした。


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ガーバーデータの拡張子 [プリント基板設計]

基板設計CADが異なるとガーバーデータ名が変わるので、基板作成前に処理をする
作画業者(ガーバーエディタのオペレーター)は大変そうです。

拡張子だけ変化させる場合はCAM350ではそれようのテンプレートで対応できます。
しかし、拡張子は固定でタイトルの一部分にどの層かを示す名前の場合は厄介です。
Quadceptはそういうタイプです。

KICAD、Altiumでは拡張子(大文字、小文字は別として)はほぼ一緒です。
PCADは確か事前に設定できていたように思いますがよく覚えていません。
以前のファイルから弊社の場合も表に記載しておきます。

海外サイトで基板注文をする場合は、拡張子を指定のものにリネームしないといけない
場合があるようです。

GBR_Kind.png

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他のCADとの比較と拘り [プリント基板設計]

他のCADから例えばAltiumに乗り換えた場合はどうしても、それまで使用していたCADの機能が
新しいCADにも存在していると思ったり、そうでない場合は落胆してしまいます。

筆者も実際にP-CADからAltiumに乗り換えた時はラッツネストが印刷できない点などで
残念に思ったことがあります。
しかし、他のCADよりインテリジェントだったりスクリプトが組めるのでありがたい面も
ありました。

時々、他のCADの機能もチェックしてそのCADの利点を探し、その機能がAltiumのスクリプトなどで
実現できるのではないかと思ったりしています。

特にAltiumのパワーユーザーが作成しているスクリプトなどがそれに該当するでしょう。
Altium社のプライドもあるから結局は、Altium自身にインポーター機能などとして実装された
スクリプトもあります。

井の中の蛙にならないように、色々なCADを調べることが重要でしょう。


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マウント図の記載密度 [プリント基板設計]

以前はマウント図を自分でCADを使用して作成していました。

基板設計CADを利用し始めると自分では作成しないので
シルク図+レジスト図を合成したもので代用します。
これは基板設計者のどなたも一緒でしょう。

これ以外にはCAM350を扱っているDownStream社の「ブループリント」です。
ODB++など経由で作成できます。
ODB++は方言がありますが、「ブループリント」は、それにもある程度は対応しています。

最近は「Draftman」で作成しているので特に大変な作業ではありません。
しかし、1005などが密集している基板であれば拡大しないと見辛いでしょう。
大きな機構部品などが混在しているとどれぐらいの用紙サイズにするかも調整が
悩ましいです。


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USBとパシュート [プリント基板設計]

パターン設計者が電気のことに詳しいとは限らないでしょう。
そこで冬季オリンピックのパシュートに例えてみます。

USBはシリアル転送で4本の線のうち2本は電源で他の2本だけ(差動ペア)信号線です。
シリアル転送はパシュートのように一列に並び、最後の信号(選手)が届かないとその内容が
わかりません。

パラレル転送は競馬のように複数のトラック(バス)を同時に出発し、ゴールは
競馬とは違って同時に到着しないと写真判定時に様子が観測できなくてデータの
内容がわからなくなります。
同時に到着しないといけないから等長配線などを行わないといけないといえます。

USBなどのシリアル転送の場合は原理的にパラレル転送に劣るのでなるべく速くないと
いけないので差動ペアの配線に注意が必要となります。


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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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