ライブラリの部品作成と3Dモデルの関連付けによる無駄のない設計の実現

August 27, 2019 Altium Designer

基板の3Dビュー

 

カスタムコンポーネントと標準コンポーネントをつなぐコンポーネントライブラリは、SPICEモデルから基本的な2Dフットプリントまでのあらゆる要素を追跡して、レイアウト中に使用するために役立ちます。プリント基板設計の2Dから3Dへの移行を受けて、最新のコンポーネントライブラリは3Dモデルを備えています。

独自コンポーネントのメカニカルクリアランスをチェックするつもりなら、3Dモデルを構築しておくのは良い考えです。しかし、ほとんどの基板設計ソフトウェアプラットフォームはこの機能を提供していないので、機構設計と電気設計のソフトウェア間を行ったり来たりすることになります。そこで求められるのが、MCAD、ECAD、高度な基板設計ツールを1つのプラットフォームに統合したソフトウェアです。

 

基板設計におけるCADツール

カスタマイズしたコンポーネントや独自コンポーネントを基板で使用すると、ほかにはない機能を、大抵の場合はより小さいフットプリントで提供できます。優れたプリント基板設計CADであれば、3Dモデルを含む独自仕様のカスタマイズコンポーネントを構築して、メカニカルクリアランスのチェックに使用できます。

基板でカスタムコンポーネントや独自コンポーネントを使用する場合、3Dモデルをコンポーネントに関連付けて、後から使用できるようにライブラリに保存する可能性が高いでしょう。使用する設計ソフトウェアが包括的なコンポーネント情報管理システムを備えていれば、カスタムコンポーネントに3Dモデルを関連付けて、全てのデバイス間でこのコンポーネントの一貫性を維持することができます。例えば、ある設計でコンポーネントモデルを更新すると、その更新が全ての設計に同期されます。

しかし、ほとんどの設計ソフトウェアでは、依然として、機構設計と電気設計の環境がそれぞれ孤立しています。MCADはECADから切り離されているので、設計者はMCADソフトウェアとECADソフトウェアの間でプロジェクトを移動する必要があります。MCAD、ECAD、高度な基板設計ツールの間で、コンポーネントライブラリ内の3Dモデルを同期してくれる基板設計プラットフォームがあれば、設計中の基板を1つの設計インターフェースで最も正確に表示できます。

 

Altium Designerによる3Dの面付けのスクリーンショット

Altium Designerによる3Dの面付け

 

問題の発生元の把握

3Dコンポーネントモデルを構築して別の基板設計プログラムで使用できるようにするには、依然として、独立したMCADモジュールの使用が必要です。CADプログラムで求められるワークフローはMCAD設計モジュールとは異なることが多いので、大抵はコンポーネントモデルを設計中の基板にインポートするためだけに、STEPモデルの作業が必要になります。さらに、この基板を3Dで表示するには、もう一度MCADプログラムにインポートし直す必要があります。このプログラム間での行ったり来たりは生産性を妨げるだけでなく、不適切なクリアランスの原因にもなりえます。

カスタムコンポーネントの3Dモデルを作成する場合、この3Dモデルと互換性のある包括的なコンポーネントライブラリ管理ツールが、基板設計プログラム側に必要になります。コンポーネントモデルを管理するための統合コンポーネント情報システムがない場合、その場限りの方法を使用して、設計ツール間でカスタムコンポーネントモデルを管理するしかありません。このような管理手法では、コンポーネントモデルを1つ変更する場合、設計間での手動による更新が必要であり、エラーが発生する可能性が非常に高くなります。

基板レイアウトを構築および表示するためのCADプログラムがすべて、簡単にその他の設計ツールと同期できるわけではありません。たとえば、回路図ツールとレイアウトツールの動作が一致しないことは珍しくありません。また、回路図向けのCADツールとレイアウト向けのCADツールでは、同じタスクを実行するのに必要なコマンドセットが異なる場合もあります。このため、初めてのプログラムを使用する際の習得期間が長くなり、インターフェースの切り替え時にはコマンドを覚え直す必要があります。

 

3Dコンポーネントモデリングと標準設計ツールの統合

コンポーネントライブラリと連動してECAD機能とMCAD機能を統合する設計ソフトウェアがあれば、デバイスの電気的ビューと機械的ビューを3Dで同時に表示できます。ECAD設計とMCAD設計の統合によって、3Dでの設計ツールの使用が実現し、電気設計チームと機構設計チームが本当の意味で連携できるようになります。コンポーネントライブラリでは、カスタムコンポーネントとその他のコンポーネントを同じように扱うことができ、コンポーネントの3D STEPモデルをライブラリに直接読み込むことができます。

その他のPCB設計ソフトウェアパッケージも、MCADおよびECAD設計でSTEPモジュールを使用しています。統合設計パッケージに切り替えるとき、カスタムコンポーネント向けの独自STEPモデルを構築し、必要に応じて既存のSTEPモデルをインポートできます。しかし、旧式の設計プロセスでは、基板を表示してカスタムコンポーネントの3Dモデルを作成するだけのために、ECADプログラムとMCADプログラムを行ったり来たりしなくてはなりません。

設計が完成したら、基板設計ソフトウェアで、シミュレーションおよび解析ツールに加えて、製造業者成果物を生成するためのツールと直接通信することができます。これらのツールがすべて1つのインターフェースに表示され、ワークフローにも一貫性があるので、複数のモジュールを切り替える必要がなく、高い生産性を維持できます。

 

Altium Designerによるマルチボードのアセンブリのスクリーンショット

Altium Designerによるマルチボードのアセンブリ

 

Altium Designerの統合設計環境を使用した3D設計

統合設計環境では、1つのソフトウェアプラットフォームに3Dの設計機能と視覚化機能が一体化されています。MCADプログラムにインポートするだけのために設計プログラムからレイアウトをエクスポートする時代はもう終わりです。コンポーネントライブラリ内の全ての必要な3DモデルにMCADモジュールからアクセスできなくても心配ありません。この機能はすべて1つのプラットフォームに組み込まれています。

Altium Designerは、3DでPCBを表示および設計する道を他に先駆けて開いています。Altium Designerを使用することで、1つのプログラムに統合されたECAD機能とMCAD機能をご体験いただけます。標準コンポーネントとカスタムコンポーネントの3Dモデルをコンポーネントライブラリから直接モデルに追加できるので、設計中の基板を最も明瞭かつ正確に表示できます。

Altium Designerは、業界最高の各種設計ツールへのアクセスを提供します。基板設計業界から求められるシミュレーション、解析、一貫したデザインルールチェック、CADといったツールをすべて使用できます。特に3D印刷材料や3D印刷向けのオブジェクトを考慮に入れる場合、信頼できる部品選択プロセスが必要です。目的がファイル、オブジェクト、印刷材料の整理でも、ドロップダウンメニューの利用でも、Altium Designerは最適なソフトウェアです。 

統合基板設計環境が複雑すぎるとお考えの場合は、専門的な基板設計者および技術者からなるコミュニティのサポートをご利用ください。AltiumLiveフォーラムユーザーグループビデオライブラリWebセミナーをいつでもご利用いただけます。これらのサポートネットワークを、基板設計の問題を解消するためにお役立ていただけます。

Altium Designerのようなソフトウェアパッケージを使用すれば、3D環境で簡単に基板を設計できます。Altium Designerに統合されたECAD/MCADツールとその他の業界標準機能は使いやすく、一貫性のあるワークフローを実現します。1つに統合された設計インターフェース内で、シミュレーションおよび解析機能からお客様のCADレイアウトに直接アクセスできます。

無償評価版をダウンロードしていただくと、全てのAltium Designer機能をお試しいただけます。Altium Designerの詳細と、統合ECAD/MCAD環境を使用した電子デバイス設計については、今すぐアルティウムのエキスパートにお問い合わせください。

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