ECAD/MCAD 共同設計を使用して PCB エンクロージャとボードレイアウトを行う方法

Zachariah Peterson
|  投稿日 一月 22, 2021
Flex、Rigid-flex、およびマルチボード設計のためのエンクロージャー

プリント基板の設計やレイアウトは楽しいものですが、PCBは機械的に安定して保持するためのエンクロージャが必要になります。PCBエンクロージャは既製品を購入することも、MCADツールでカスタムデザインすることもできます。エンクロージャを作成する方法に関わらず、ボードとコンポーネントがエンクロージャと干渉しないように、PCBレイアウトをMCADツールにインポートする必要があります。

複雑なレイアウト、マルチボードシステム、またはフレキシブルPCBを扱う場合、PCBエンクロージャ、電子コンポーネント、およびボード間の干渉を検査するために、迅速にMCADツールにアクセスする必要があります。Altium Designerには、回路基板とエンクロージャを設計する際に機械的干渉をチェックするために必要なMCADツールが含まれており、最も強力な回路基板設計機能のセットを提供します。設計者は、エンクロージャとともに、あらゆるアプリケーション用の複雑なボードを作成することができます。

ALTIUM DESIGNER

PCBレイアウト、ルーティング、およびエンクロージャ設計のために、ECADとMCADの機能を単一のプログラムに統合した唯一のPCB設計パッケージ。

すべてのPCBにはエンクロージャが必要であるため、PCBアセンブリが干渉なくエンクロージャに収まるかどうかを確認することが重要です。さらに、デザイナーはPCBレイアウトに配置された際に、コンポーネント同士が干渉しないかも確認する必要があります。場合によっては、完成したPCBレイアウトに合わせてエンクロージャを設計するか、またはカスタムエンクロージャに収まるようにPCBレイアウトを設計する必要があるかもしれません。

いずれの場合も、PCBエンクロージャを設計および検査し、回路基板に適合することを確認するために役立つMCAD機能の範囲を含むPCB設計ツールが必要です。このタイプの干渉チェックを手動で複数のプログラム間を行き来しながら継続的に行う代わりに、設計ツールはレイアウト機能をエンクロージャモデルと自動的にチェックし、その逆も行う機能の範囲を含むべきです。ここでは、統合されたおよび外部MCAD機能を備えた最高のPCB設計およびレイアウトソフトウェアでこのタイプの干渉チェックを実装する方法について説明します。

干渉を防ぐためのPCBエンクロージャおよびレイアウトの設計方法

PCBレイアウトを囲むエンクロージャを設計し、コンポーネント間の干渉を防ぐ必要がある場合、設計の正確性を確保するためにいくつかのオプションがあります:

  • PCBレイアウトをSTEPファイルとしてエクスポートし、エンクロージャ設計のためにMCADアプリケーションにインポートします
  • エンクロージャをSTEPファイルとしてエクスポートし、PCB設計アプリケーションにインポートします

Altium Designerは、PCBレイアウトとエンクロージャ設計の両方のプロセスをサポートしています。しかし、干渉を防ぐ必要がある場合、STEPファイルをPCBプロジェクトにインポートして、手動または自動で干渉をチェックできます。Altium Designerの設計ツールはさらに一歩進んで、ボードのセクション、コンポーネント、エンクロージャ、およびその他の機械モデル間の干渉を迅速にチェックするのに役立ちます。

統合されたMCADツールがECADレイアウトを支援

Altium Designerには、3DでPCBレイアウトを作成できるMCADツールが含まれています。さらに、3DモードでDRCを実行して、電気設計ルールと機械的クリアランスをチェックできます。エンクロージャのSTEPモデルがAltium Designerにインポートされると、PCBレイアウトと並べて視覚化し、エンクロージャへの適合と干渉をチェックできます。

ECAD MCAD integration in Altium Designer

エンクロージャのクリアランスと干渉は、Altium Designerの統合されたMCADツールセットを使用して3Dでチェックすることができます。

フレックス、リジッドフレックス、マルチボード設計のためのエンクロージャ

すべてのボードが剛性の基板上に設計されているわけではありません。一部の剛性ボードはマルチボードシステムの一部であったり、リジッドフレックスPCBであり、これらのタイプの回路基板設計は、干渉を防ぐために正確な機械モデリングを必要とします。さらに、完全にフレックスまたはリジッドフレックスのボードは、ボードが正しい方法で曲がったり折りたたまれたりすることができ、回路基板、コンポーネント、またはエンクロージャ間で衝突がないように、正確なモデリングが必要です。

Altium Designerで複雑な3D PCBレイアウトを扱う

Altium DesignerのMCAD設計機能と機械的クリアランスチェックツールは、フレックス、リジッドフレックス、マルチボード設計にも拡張されています。想像できるあらゆる設計を2Dで作成し、3Dで検討し、PCBエンクロージャ設計用の外部MCADアプリケーションにエクスポートすることができます。最終的に、これらの高度なボード用のエンクロージャを作成したら、干渉チェックと製造準備のためにAltium Designerにエンクロージャを再インポートできます。

PCB enclosure design multiboard system

Altium DesignerのMCAD機能は、複雑なマルチボードシステムやエンクロージャの設計を支援します。

正確な機械モデリングには即時の干渉チェックが必要です

他のCADツールでは、ボードを外部MCADプログラムで使用するためにエクスポートしたり、エンクロージャモデルをPCBレイアウトにインポートすることができるかもしれません。しかし、MCADアプリケーションでは、機械的干渉、クリアランスルール、電気的ルールを同時にチェックすることはできません。同様に、ほとんどのPCB設計アプリケーションは、電気設計にのみ焦点を当てているため、干渉とクリアランスのチェックが困難です。Altium DesignerのECAD/MCAD統合のおかげで、両方のルールと制約を単一のアプリケーションでチェックすることができます。

Altium Designerでルール駆動型のECAD/MCAD共同設計を使用する

Altium Designerの包括的なツールセットは、包括的なルール駆動型設計エンジンを備えた単一のプログラムに統合されています。設計者は、電気的および機械的ルールチェックを含む、2Dおよび3Dで動作する完全な設計および検証ツールセットにアクセスできます。ルール駆動型の設計ツールは、ボードが意図した設計と機能要件をすべて満たしていることを確認するために重要です。

3D view of modular USB design for PCB enclosure design

Altium DesignerはSolidworks、PTC Creo、Autodesk Inventorとインターフェースし、マルチボードシステム設計とPCBエンクロージャ設計を行います。

Altium Designerは、あらゆる電子アプリケーションに対してECADとMCADの機能を完全に提供する唯一のPCB設計プラットフォームです。シンプルなPCBを設計する場合でも、複雑なマルチボードシステムを設計する場合でも、Altium Designerには、最先端技術を創出するために必要な電気的および機械的設計機能が備わっています。

Altium Designer on Altium 365は、これまでソフトウェア開発の世界に限定されていた前例のない統合を電子業界に提供し、設計者が自宅で作業し、前例のない効率レベルに達することを可能にします。

Altium Designer on Altium 365で可能なことの表面をかすめただけです。製品ページでより詳細な機能説明を確認するか、オンデマンドウェビナーのいずれかをご覧ください。

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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