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設計資料の三点照合 [PCB Design]

部品表のチェックに関して調べていると時々、「三点照合」ということががよく登場
します。

部品表、回路図データ、基板データの3種類をチェックするということです。
といっても目視で比較するのではミスしてしまうでしょう。
回路図データと部品表とは、弊社ではネットリストを部品表に変換するEXCELマクロで
チェック可能です。

回路図データと基板データはネットリスト同士で型番部分を比較するEXCELマクロを
利用しているのでチェックすることが可能です。

ネットリストに含まれないシルクの記入の仕方やコネクタの機能名などは回路図のものを
地道にチェックして基板に反映するしかないでしょう。

回路設計者からの変更を部品表とネットリストで貰う場合は、部品表を手修正している
場合があるので注意が必要です。

弊社ではその部品表からネットリストを生成して比較すればミスを見つけています。


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フットプリントだけ作成時の価格 [PCB Design]

知り合いの会社ではフットプリント作成だけの作業の見積りを求められることが
あるそうです。

そこで、弊社のSTEPファイルを作成する時に利用する見積り用マクロをアレンジして
新規フットプリントを作成する費用も考慮した見積り用マクロに修正しました。

フットプリントの種類はREF番号のアルファベット部分で識別し、新規かどうかは
ライブラリーのデータベースと比較します。
フットプリント作成の難度や全体のピン数も考慮します。

ネットリストから作成するとなると操作がややこしくなるので、部品表から作成する
マクロとしました。
但し、個別部品のピン数はネットリストからではないので算出できません。

新規部品作成、部品移動、シルク修正、パターン設計という風に細分化して見積りし
合計しています。

既存のフットプリントと比較するのでCADで使用しているフットプリントの一覧がすでに
存在または生成できていない会社での利用は現実的には難しいでしょう。


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EBOM [PCB Design]

一般的な言葉ではないのかもしれませんが電子回路設計CAD側から出力された部品表を
メーカーによってはEBOMと呼んでいるようです。

機械設計CADをMCADと読んだり、回路設計CADをECADと呼ぶ場合があるのでそれと同じ
流れなのでしょう。

しかし、部品表をREF番号別で一覧にした(クロス)リファレンスもメーカーによっては
EBOMと呼ぶ場合があるようです。
前者とは雰囲気が違うので混乱をしてしまいます。
リファレンス表示とかクロスレファレンスと読んで欲しいです。

機械設計の部品表ではなくて製造部門の部品表をMBOMと呼んだりで、こちらも勘違いを
しそうです。


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CSiEDAの資料 [PCB Design]

「Altium Designer」と比べて提出資料などで異なる部分を箇条書きしてみました。
こちらのCSiEDAのサイトの一番下の項目です。
https://www.csieda.co.jp/csieda/winpcb.html

1.温度分布図
2.高さ部品図
3.比重分布図
4.配線密度分布図
5.検図用パターンアウトライン表示
6.3D実装図

1から3までは「Altium Designer」には全くない機能です。
その中で3.の比重分布図は密度などの情報さえあれば別の方法で実現できそうです。

4.は「Altium Designer」にも似たようなものがありますが情報が荒いので利用しにくいです。

5.ではパターンがアウトラインで表示されるのでチェックしやすいでしょう。
「Altium Designer」ではできないのでCAM350で処理するしかありません。

6.は部品にSTEPファイルを貼り付けた場合にドラフトマンで設定をすれば似たようなことが
できるでしょう。

これ以外に「組立図作成」というものもありますがどういう内容なのか不明です。
2Dではなくて3D的な表示であれば、3DCADを使用しないと無理でしょう。


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部品表の型番の順番 [PCB Design]

CADから出力される部品表ですら同じ内容の筈なのに順番が異なる場合があって
消しこみする場合に混乱していたのを思い出しました。

EXCELのマクロで部品表を作成する場合は最初にREF番号でソートし、次にコメントでソートしています。
最後に型番でソートします。

同じ手法でソートするのでチェックする場合に結果も近い筈なのでチェックし易くなります。
但し、マクロ内で置換テーブルでその部品表自体を置換をしてしまうとそのままなのでそういう
ことになりません。

クロスリファレンス状態または再度そういう状態にすれば問題なく処理できます。
再処理すると処理の待ち時間があるので未処理です。

ここ1ヶ月で作成した市販用のマクロではどうしてもという場合はネットリストとして出力して
再度読み込むという手法も取れます。


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ヒットのないCAD [PCB Design]

これまでのSCH/PCBのCADの歴史を考察してみました。

Windows95の発売とプロテルのWindows版(アドバンスドPCB)のリリースが同じぐらいで
Windows98の発売ぐらいにはプロテル98がリリースされていました。
前者は回路図などの製図がドラフターからパソコンに変わってきた時期です。
ライブラリなど関連のもので儲けた人もいらっしゃいますがその過渡期が導入によるピークだった
のではないでしょうか。

ORCADのWindows化が1年ぐらい遅れたものプロテルには有利でしたがその後は反転攻勢だった
ように感じますが、実際はどうだったのでしょう。

現在ではドラフターで回路図や基板設計をする人は殆どいらっしゃらないでしょうから
パソコン化され尽くしている筈で、こういった過渡期のようなピークは今後は無い様に思います。

基板設計CADでは3D化関連がこれまでとは若干違う内容ですがその用途は現在でも大企業以外は
少ないように思います。

配線用ルータがAI化すればヒットは狙えますが、高価でその分だけ人件費や人数がカットされる
ことでしょう。


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部品表同士の消しこみ [PCB Design]

弊社ではネットリストの型番を修正して基板にロードしているので部品表はチェックするだけ
でした。
しかし、部品表基準でネットリストを作成する方も多いようです。

これまではEXCELマクロで両方のネットリストを読み込んで処理し、クロスリファレンスにして
比較していました。

そういう手法はどちらかというと無機質です。
そこでネットリストを部品表に変換し、部品表同士を目視する方法もあると感じています。
グループ的な違いを見つけるにはクロスリファレンスでの比較とは異なります。
但し、目視なのでチェックミスも発生しやすいので前者と併用する方がいいでしょう。


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フットプリントの置換工程Part.2 [PCB Design]

前からの続きの記事で、弊社で利用している手法B.の説明をしていきます。

手法B.は具体的には抵抗R*でコメント欄に「270FC」と書かれている場合は置換テーブルで
フットプリント欄を「R2012M」と差し替えます。

Fは金属被膜抵抗のFランクでCはチップ抵抗の意味です。
この顧客の場合はチップ抵抗は2012サイズを使用すると約束ごとがあるのでこうしています。
抵抗値ごとに置換テーブルに新規登録は必要ですがE24シリーズで登録しておけばさほど追加する
ことはありません。
同様に抵抗R*で「OPEN」となっていれば「R2012」のカーボン抵抗に差し替えます。

コンデンサでC*でコメント欄に「0.01uC」となっていれば「C2012」となります。

ただ、顧客によって使用する部品や法則が異なるので置換テーブルも差し替える必要があります。
EXCELのシートで処理することも可能ですが、マクロ自体を別名保存して顧客ごとに違うマクロで
処理する方が置換テーブルの差し替えミスがなくて安全でしょう。

詳しくはこちらの記事の画像をご覧ください。
https://sophil3.blog.so-net.ne.jp/2019-02-06


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フットプリントの置換工程 [PCB Design]

どの基板設計会社でも支給されたネットリストと部品表から自社のフットプリントの型番に
差し替える工程を取るでしょう。

具体的にどう処理しているか弊社の例を示してみます。
前にも似た記事を掲載していますがより詳しい説明でCADが「Altium Designer」の場合です。

手法A.

1.DelphiスクリプトでPCBLIBのあるフォルダー群の親フォルダを指定してその一覧を収集
 します。
 これができない場合は、このPCBLIBでレポートを出力してEXCELマクロで合成、重複処理を
 して1列のデータにします。
 バッチファイルでレポートを合成して1つのファイルにし、秀丸エディタなどでヘッダー部分を
 空文字に置換することでも生成できます。

2.EXCELマクロでネットリストを読み込んでそれを置換し、無いものは前出のデータと照合します。

3.ネットリストとして出力し、接続情報部分と合成して完了。

もう一つの手法B.です。

1.「部品表修正マクロ・プロフェッショナル」でネットリストを読み込んで置換テーブルで
 置換処理をします。

2.色が変わっていない部分は目視で処理します。

3.オリジナルのネットリストを読み込んで両者を比較することで一度目のチェックとします。

4.ネットリストとして出力し、接続情報部分と合成して完了。

手法C.
貼り付けた部品表を自動修正し、それをクロスリファレンス化し、データベースと比較して
確度を表示し、それに基づいてネットリストを生成します。

以前は手法A.で作業をしていましたが、最近は手法B.を利用しています。

手法C.は知り合いの会社用に作成したもので、フットプリントにプリフィックスとサフィックスが
多い場合に有効です。
弊社ではオリジナルの型番とCRは簡易的な型番なのでこの手法は利用していません。

話が長くなりそうなので続きはPart.2にて
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支給部品表の不具合 [PCB Design]

回路設計会社からパターン設計のために部品表を提供して貰いますが、手修正などを繰り返した
場合は、不具合やミスがあります。
具体的には下記のようなものです。

1.半角全角の混在
2.表示を~と省略
3.REF番号のアルファベットの省略
4.REF番号の重複
5.REF番号による全数量が個別数量の合計と異なる
6.型番別の数量がREF番号のカウント数と異なる

この1.から5.までは「部品表修正マクロ・プロフェッショナル」版でチェックや修正が可能です。
6.については異なる部分の色を変えることはプログラム的には可能ですが、直した後もその色を
自身で修正し直す必要があるので対処していません。
別途、ネットリストから部品表を生成できるので、その数字との比較で間接的にチェックが可能です。

これらの作業を毎回、手修正されている方が殆どのようです。
修正情報が、また部品表で提供された場合は同じ手作業の繰り返しです。
パターン設計費用を圧縮してくる元請企業も多いのでこういった作業はインテリジェント化する
方がベストです。


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基板設計の作業時間の短縮 [PCB Design]

部品表を修正するEXCELのマクロを利用すればテキストエディタやEXCEL上で編集することは
なく、1分以内で自動で処理するので10-30分ぐらいは短縮できるでしょう。
また、その部品表に修正が入っても同様に1分以内で処理できるので再度、手修正するという
無駄な修行めいた処理は不要です。

また、部品表の型番を自社のフットプリント名に変換することも手間が掛かるのかもしれませんが
弊社ではEXCELのマクロで処理しているのでゆっくり処理しても5分程度です。

また、部品表からではなくてネットリストから処理する場合は更に時間を短縮することが
可能になりました。

かなりの基板設計者は、これまでの古い修行のような手法から抜け出せないようです。
パターン設計の費用も低価格が進んでいるようなので少しでも手間を減らす手法を講じ
それに対応すればいいのに、現実は旧態依然のように感じます。

どうせAI化が進むご時勢なので早めに自動化すればいいのにと眺めているところです。


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支給ネットリストの修正方法 [PCB Design]

回路設計者から支給されたネットリストをどう利用するかはパターン設計会社のスキルで
違ってくるでしょう。
どのような手法があるか分類してみました。

1.ネットリストをテキストエディタで部品表を見ながら自社のフットプリント用に手修正する。

2.を基板設計CADにフットプリントを仮配置してその部品情報だけをネットリストとして
 取り出してテキストエディタで接続情報部分と合成する。

3.部品表を修正し、VBAなどのソフトウェアでネットリストの部品情報とし、接続情報部分と
 テキストエディタで合成する。

4.ネットリストの型番部分を置換テーブルを作成してソフトウェアで差し替える。

弊社では以前はP-CADを使用していて2.番の手法と取っていました。
現在はAltium Designerにて4.番の手法を取っています。3.番の手法は稀に行います。
1.番の手法は原始的ですが、VBAにてネットリストエディタを作成しているので単純な機種では
使用しています。



続きを読む


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ネットリストの再利用 [PCB Design]

こちらの記事ではネットリストプロセッサという名でネットリストから他のデータを
生成できると書かれています。

https://www.zukentec.co.jp/zukentecnews/z_expert/cad/_5cad.php

この中で<リファレンスの一覧表>というのは弊社でもEXCELマクロで実現しています。
(真ん中上)

左側の上下2段の内容はどちらも部品表です。
以前からネットリストから部品表を作成する必要があるかどうかを考察していましたが
実際に作成はしていません。

右側の上下の表は上段は未実装の部品のリストで、下段はテストポイントに着目しています。

< まとめ >
図研製のネットリスト自体はProtel、Altium、Tango形式とは違って3行以上の情報があるのでは
ないでしょうか。

テストポイントに着目したものが多いと感じます。
部品実装などを考慮するとテストポイントや未実装部品に関するレポートが出せればいいでしょう。


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回路設計者側のフットプリント情報 [PCB Design]

図研のこちらの情報によれば大手でも急なフットプリントの作成は大変なようです。
https://www.zukentec.co.jp/zukentecnews/z_expert/cad/7_1.php

回路設計者側で回路図作成時にデータベースで部品検索をするとそのフットプリントが
登録されていないことがわかります。

そこでフットプリントを登録することを依頼すると、基板設計者がフットプリントの作成を
開始するという意味のようです。

その後、回路図が完成して基板設計を依頼する頃には依頼したフットプリントが出来上がっているので
すぐに基板設計に着手できるという意味になっています。

大手の社内レベルなのでこういうことが可能で、アウトソーシングでは関係ないことですが
参考になる情報です。

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サイバネット経由のPADS [PCB Design]

こちらの記事によればサイバーネットシステムが一年後にはPADSの販売代理店から外れる
ようです。
ORCAD販売代理店から外れたこと以来の驚きです。

基板設計関連でメジャーなものがなくなった印象でCAM350ぐらいしか通常は関係なさそうです。

そのCAM350にビューアがあるのを初めてしりました。

https://www.cybernet.co.jp/cam350/download/viewer/

扱っているソフトウェアで「DEMITASNX」は名前だけは知っていますが、EMI対策ソフトウェアは
どれも高額なのでその機能や性能を見るだけで終わっています。

ところでPADSはVXシリーズになって使い方が変わったようです。
カスタマイズし易いAltiumからすると型苦しい感じがします。

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認識マーク付近のべたアース [PCB Design]

捨て基板に認識マークを配置する場合は、これまでべたアースは設けていませんでした。
しかし、こちらの記事によれば捨て基板の認識マークの周りもべたアースを設けて欲しいとの
ことです。

https://unicraft-jp.com/pcb/soldering_mounter.shtml

その方が光が反射しやすいから認識しやすいようです。
エッチング液の消費の面からもその方がいいのは確かです。


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部品表内のチルダ [PCB Design]

これまでに何度か部品表ないのREF番号部分にチルダを使用したものをもらったことが
あります。

具合的例: R1,R2,R3~R6,R7

これまで、ネットリストを利用して設計しているのでその部分にはさほど着目していませんでした。
しかし、これからREF番号基準にクロスリファレンスを生成する場合には一度修正しておく必要が
あります。

弊社で作成しているEXCELのマクロでは顧客の部品表を貼り付けて処理するものがありますが
その部分にて、こういうチルダを含む文字列にも対応するように修正を開始しました。

半角全角が混在で、文字列の中間に存在するので処理は面倒でしたが処理できました。

前出の「部品表整合性チェックソフト」でも対応しているので、うちでも対応しようと思い始めたのが
本音です。
http://ranktrust.up.seesaa.net/image/EFBCB0EFBCACEFBCA1.pdf


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実装装置 [PCB Design]

こちらにコンパクトな半田ペーストを塗りつけたり、部品を実装する装置が掲載されています。
https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=9vCLxFzV-nU

半田ペーストを塗るアタッチメントが途中から上部に移動します。
部品吸着ノズルが何種類か代わる部分が印象的です。
吸着ノズルがデバイスの重さで使い分けする必要があることを知っていて、それで検索したら
この動画がヒットしました。
チップは一旦、スポンジのような場所に中継してから配置しています。

半田ペーストは直線的に置いているので、場所によってはメタルマスクとは違って増減が
ありそうです。

また、動作が遅いのが気になりますがコンパクトサイズなので仕方がないのでしょうか。


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TOP/BOT別々の部品表? [PCB Design]

部品実装の現場からたまにTOP、BOT別々にピックアンドプレースファイルが欲しいと
言われる場合があります。
それは片面ごとに部品実装するからですが、更にそれぞれの面での部品表が欲しいらしい
ようです。
しかし、基板設計者側でそういう訳にもいかないので、部品実装業者側で片面ごとに部品点数を
集計する場合もあるようです。

部品実装会社でEXCELマクロを作成すればいいのですが、そういう時間がないまま
またはスキルの都合で、時が過ぎている場合もあるようです。

自身でも集計をしようと思っていたのですがシンプルBOMがあるので集計は不要だと
思っていました。しかし、片面ずつで必要となるとそういう訳にはいかないです。

最近のSMDの部品実装の現場を知らないのでEXCELマクロでどういう状態で処理した方がいいのか
わからないので、プログラミングに躊躇しています。
また、回路設計者側から最終版の部品表が届いている訳ではないので、その資料から
もっともらしい資料を提出するのも罪な感じがします。


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フットプリント置換マクロも修正 [PCB Design]

顧客から貰った部品表は一部分が手修正だったり、REF番号が例としてR1,R2,R3という記載ではなく
R1-3などで、混在表記されている場合があります。

弊社で作成したEXCELによる「フットプリント置換マクロ」では、これまでは全角文字を半角にしたり
REF番号間にある、半角スペースを削除したりはできていました。
しかし、前出のR1-3やR1~R3などには対応できていませんでした。

そこで、その部分を修正し、処理ボタンも一つにまとめました。
これにより、顧客から支給された部品表を項目別に貼り付ければ、自動で不具合を修正してくれる
マクロが完成しました。
呼び名も「フットプリント置換マクロ」の別称として英語の頭文字から「FRマクロ」とし
単品販売も検討中です。

これまでは、基板設計者向けと思っていましたが、部品実装業者でも同様に顧客から支給された
部品表の不具合の修正をされているのでそれにも利用可能です。

要望さえあれば、ピックアンドプレースファイルのREF番号と連動するようなマクロに修正することも
可能です。


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