クラウドでのPCBコンポーネントとデザイン再利用の完全ガイド

Zachariah Peterson
|  投稿日 二月 10, 2021  |  更新日 十二月 8, 2022
PCB設計の再利用

アイザック・ニュートンはかつて「もし私が遠くを見ることができたのなら、それは巨人の肩の上に立っていたからだ」と言いました。すべての設計を一から作り直す必要はありませんし、設計を適切に整理しておけば、古い設計データを新しいプロジェクトで簡単に再利用することができます。PCB設計の再利用は、設計時間を短縮し、すべての製品が同じ品質レベルを維持するのに役立ちます。重要なのは、優れた製品を構築することから得た知識を、常に車輪を再構築することなく、新しい設計に適応させることです。

PCB設計ツールはすでに、ユーザーが古い設計を開いて修正を開始することを可能にしていますが、Altium Designerのような最高のソフトウェアプラットフォームは、PCB設計の再利用(ブロック再利用とも呼ばれる)に理想的な構造を古い設計文書に適用することを可能にします。リモートまたはオンプレミスの設計チームと作業している場合、古い設計をクラウド上に配置することは、新しいプロジェクトで古いPCB設計を再利用しながら、チームを生産的に保つ最も簡単な方法です。

PCB設計の再利用があなたに適している場合

すべての企業がPCBレイアウト設計の再利用を必要とするわけではありません。完全にカスタムエンジニアリングで一度きりの設計を多く行うサービス事業者は、クライアントのために複数のリビジョンを行っている場合を除き、設計を再利用していることはほとんどありません。一方で、標準的なフォームファクター、共通のインターフェース、または機能ブロックを持つ限定的な製品範囲の設計を行うサービス事業者は、クライアントとの取引時に設計を再利用する必要があるかもしれません。同様に、電子機器会社は、新製品の開発や既存製品のアップグレード時に、古いPCB設計のブロックを再利用することがあります。

設計プロジェクトのいくつかの部分は、PCB設計の再利用に最適な候補です:

  • 回路図:これが私の設計で最も一般的だと感じています。異なる機能ブロックの回路図シートを一つの設計で作成し、それらを基にして類似の製品の新しい設計を構築できます。
  • PCBレイアウト:回路図を変更する場合、レイアウト内のコンポーネントも変更する必要があります。しかし、PCBレイアウト内の機能ブロックは、たとえばAltium Designerのroomssnippetsを使用して、簡単に再利用および複製できます。
  • コンポーネントとライブラリ: これは、レイアウト/回路図と共に、回路図やPCBレイアウトのコンポーネントデータが新しい設計に持ち込まれる必要があることを意味します。PCBブロックの再利用には、特定のコンポーネントを任意の設計で再利用すること、または特定のライブラリを新しいプロジェクトで再利用することが含まれます。
  • テンプレート: 設計データの再利用には、デザインテンプレートが自然な方法です。PCBレイアウトや回路図のテンプレート化により、ボード、ロゴ、タイトルブロック、または他の設計文書の機能を再描画する必要がなくなります。

これらのすべては、設計データを管理されたクラウドプラットフォームを通じて保存および共有するときに、はるかに簡単です。Google DriveやDropboxのようなものを使用する代わりに、Altium DesignerのユーザーはAltium 365プラットフォームを使用して、新しいプロジェクトで設計データを簡単に保存、共有、再利用できます。Altium 365には、これらの4つの領域でPCB設計の再利用を容易にするいくつかの重要な機能があります:

回路図の再利用

クラウドを通じて回路図シートを保存、共有、再利用する簡単な方法が2つあります:

  • プロジェクト内で: プロジェクト全体がダウンロードされ、PCB設計ソフトウェアで開かれると、回路図シートを掴んで新しい設計プロジェクトで使用できます。その後、新しいプロジェクトをクラウド環境に戻すことができます。
  • 個別の回路図シートとして:個別の回路図シートは、クラウド環境からダウンロードし、新しいプロジェクトフォルダにコピーして、新しいプロジェクトにインポートすることができます。

Altium DesignerはAltium 365のクラウド環境と統合しているため、ライブラリファイルを持ち歩く必要はありません。Altium Designerは、関連するコンポーネントのシンボル、フットプリント、パラメータを自動的に新しいプロジェクトに取り込みます。

下の画像は、私のウェブブラウザ内のAltium 365ワークスペースでオープンマザーボードプロジェクトにこれをどのように行ったかを示しています。また、Altium Designerで管理されたプロジェクトを開いて、ダウンロードした回路図ファイルを新しいプロジェクトフォルダにコピーすることもできます。また、Altium Designerのプロジェクトを開くダイアログを通じて、私のプロジェクトや個別のファイルを見つけることもできます。

PCB design reuse
Altium 365では、PCBブロックの再利用のために個々の回路図シートにアクセスできます。

回路図は、他の設計文書に依存しないため、PCBレイアウト設計の再利用を始めるのに自然な場所です。コンポーネントライブラリファイルを持ち歩く限り、またはAltium 365ワークスペースにコンポーネントを移行した限り、新しいプロジェクトで回路図を簡単に再利用できます。ワークスペースから回路図ファイルをローカルコンピューターにダウンロードし、それらのファイルをAltium Designerの新しいプロジェクトにドラッグします。新しい設計のために重要な回路図とコンポーネントを集めたら、PCBレイアウトのブロックを再利用するかどうかを決定し始めることができます。

管理された回路図シート

管理された回路図シートを使用することは、任意の設計のための再利用可能な回路ブロックを作成する素晴らしい方法です。これらの管理されたシートは、Altium 365のWebインスタンスからダウンロードして、新しいプロジェクトに追加できます。これらの管理されたシートは、Altium Designerの回路図シートで見つかる名前付きポート、管理されたコンポーネント、ディレクティブ、およびその他のデータを含む、すべてのデータを保存し追跡します。

PCBレイアウト設計の再利用

PCBレイアウトは、回路図と同様に再利用することができます。レイアウトがAltium Designerにインポートされると、設計ドキュメント間でデータをコピー&ペーストできます。プロジェクトをダウンロードする場合でも、個々のPCBレイアウトファイルをダウンロードする場合でも、レイアウト内の再利用可能なブロックは、既存のPCBレイアウトファイルから新しいPCBレイアウトに移動できます。下の画像は、PCBレイアウト内のRoomsを利用して、PCBレイアウトドキュメント間でコンポーネントのグループをコピーする方法を示しています。

PCB design reuse
PCBレイアウト内のルームは、新しいPCBレイアウトに移動およびコピーすることができます。

これを行う最も簡単な方法は、Altium Designerで管理されたプロジェクトを開き、通常のコピー&ペースト機能を使用してレイアウトの一部を新しいPCBレイアウトドキュメントにコピーすることです。コピー先のPCBが新しいプロジェクトに添付されていること、およびコピーされた回路ブロックが新しいプロジェクトに対応する回路図に添付されていることを確認してください。回路ブロックが新しいプロジェクトにコピーされたら、「Import Changes To...」コマンドを実行して、コピー先のレイアウトで見落とされたコンポーネントがないか確認するのが最善です。見落とされたコンポーネントは、回路図シートから新しいPCBレイアウトドキュメントに引き込まれます。

ライブラリ移行とコンポーネント回路図の再利用

コンポーネントとライブラリはブロック再利用の自然な候補であり、設計に独自の部品が使用される場合、設計チームにカスタムライブラリを提供することが一般的です。古いコンポーネントが設計ツールと統合する管理クラウドプラットフォーム上に存在する場合、ある設計から別の設計にコンポーネントを配置することができます。Altium Designerでこれを行う方法の一つは、ライブラリ移行機能を使用することです。これにより、設計ライブラリの選択されたコンポーネントをAltium 365の管理クラウド環境に配置し、それらをExplorer Panelを通じて設計にインポートすることができます。

PCB design reuse components
設計内の既存のコンポーネントにアクセスし、設計ライブラリ間でデータを手動でコピーすることなく、新しい設計に配置することができます。

Altium 365内では、新しいコンポーネントのために既存のフットプリントや回路図シンボルを再利用することもできます。これは、独自のコンポーネント、コネクタ、印刷された導波管やアンテナ、または一般的なパッケージで提供されるその他のコンポーネントを扱う際に便利です。これは、ライブラリ間で回路図シンボルをコピー&ペーストして新しいコンポーネントを作成するよりも、はるかに速い方法です。

これを行うには、このリンクに従って、Altium Designerでライブラリ移行ツールを使用する方法について学び、ライブラリをAltium 365ワークスペースに移行できるようにします。ライブラリがAltium 365ワークスペースに移行されると、Altium Designer内で個々のフットプリントや回路図にアクセスできます。これで、新しいコンポーネントを作成し、コンポーネントに次の情報を追加することができます:

  • 回路図シンボル:シンボルエントリから「既存」オプションを選択し、エクスプローラーダイアログのシンボルライブラリを探します。コンポーネントに使用したい既存のシンボルを選択します。
  • PCBフットプリント:ここでは、エクスプローラーダイアログのフットプリントライブラリエントリを探します。
  • シミュレーションモデル:これは必須ではありませんが、スキーマティックエディターでSPICEシミュレーションにコンポーネントを使用したい場合に便利です。
  • パラメータ:ここでは、調達に通常必要な情報(製造元、MPN、サプライヤー情報など)、電気パラメータ、コンポーネントの説明を入力できます。
PCB design reuse symbols
PCBブロックの再利用時に新しいコンポーネントの既存のシンボルを選択します。

これは、標準パッケージ(例:QFN、SOTなど)を持つ新しいコンポーネントを作成する、または既存のシンボルを新しいパッケージで再利用する素晴らしい方法です。新しいコンポーネントを検証する際には、データシートと照らし合わせてフットプリントやシンボルのエラーがないことを確認してください。

テンプレート

回路図とPCBレイアウトのテンプレートは、PCB設計の再利用で最も一般的な形態かもしれませんが、Altium 365はこれら2種類のファイルの再利用を可能にするだけではありません。コンポーネント、プロジェクト、PCBレイヤースタック、部品表、製造出力もテンプレート化され、プロジェクトを再利用する際に迅速に活用できます。下の画像は、Altium 365のWebインスタンスを通じてコンポーネントテンプレートにアクセスする方法を示しています。これらのテンプレートは、ローカルマシンにダウンロードされるか、またはAltium Designer内でアクセスすることもできます。

Templates PCB design reuse
テンプレートデータを使用してボード設計を再利用します。

上記の画像で、おそらく出力ジョブテンプレートのエントリーにも気づいたでしょう。これは、製造ファイルの設定を保存する便利な方法です。少数の製造業者と取引があり、それぞれがプロジェクト文書に特定の要件を持っている場合、いくつかの設計プログラムでは出力設定をカスタマイズして、各プロジェクトごとに新しい設定を行う必要がないようにすることができます。

Altium 365をPCB再利用プロジェクトに使用すべき理由

Altium 365は、PCB設計プロジェクトの保存と共有のための唯一の管理されたクラウドプラットフォームであり、PCB設計の再利用を容易にします。このプラットフォームはAltium Designerと統合されており、設計チームは古い設計データを迅速に使用して新しいプロジェクトの構築を開始できます。PCBブロックの再利用に加えて、Altium 365ユーザーは、現代のPCB設計チームが必要とする他の機能と利点にアクセスできます:

  • 組織化: Altium 365は、プロジェクトデータ、コンポーネントデータ、ライブラリなどを管理されたクラウドプラットフォームに保存するための簡素化された組織を強制します。
  • シンプルで安全なアクセス: 設計者はプロジェクトを他の設計者、顧客、または他の関係者と簡単に共有でき、安全なウェブインターフェースを通じてまたはAltium Designerを通じてプロジェクトにアクセスできます。組織内の異なるユーザーにプロジェクトへの異なるレベルのアクセスを与えることができます。
  • 設計を製造に移行: 設計を製造チームと迅速に共有し、徹底的な設計レビューに協力してもらうことができます。
  • 便利さ: 最も素晴らしいことに、設計はどこからでもアクセスできます。インターネット接続があれば、Altium Designerに設計データを取り込んでプロジェクトに取り組むことができます。

今日のPCB製造業者やPCBデザイナーは、これらのポイントやそれ以上のことにAltium 365™プラットフォームを使用することができます。PCBデザインの再利用、PCBデザインレビュー、そしてデザインを製造に移行することは、Altium 365を使えばすべて簡単です。このユニークなクラウドベースのプラットフォームは、世界クラスの設計ツールであるAltium Designer®と統合され、プロジェクトデータを安全な環境で製造業者や共同作業者にアクセス可能にします。デザイナーと製造業者は、PCB製造データ、プロジェクトファイルなどをクラウドベースのプラットフォームで共有することができます。

Altium DesignerをAltium 365で使用して行うことの可能性については、まだ表面をかすめただけです。より詳細な機能説明については製品ページを、回路図の再利用に関する詳細情報についてはオンデマンドウェビナーのいずれかをチェックしてください。

筆者について

筆者について

Zachariah Petersonは、学界と産業界に広範な技術的経歴を持っています。PCB業界で働く前は、ポートランド州立大学で教鞭をとっていました。化学吸着ガスセンサーの研究で物理学修士号、ランダムレーザー理論と安定性に関する研究で応用物理学博士号を取得しました。科学研究の経歴は、ナノ粒子レーザー、電子および光電子半導体デバイス、環境システム、財務分析など多岐に渡っています。彼の研究成果は、いくつかの論文審査のある専門誌や会議議事録に掲載されています。また、さまざまな企業を対象に、PCB設計に関する技術系ブログ記事を何百も書いています。Zachariahは、PCB業界の他の企業と協力し、設計、および研究サービスを提供しています。IEEE Photonics Society、およびアメリカ物理学会の会員でもあります。

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