電子および機械設計 PCB 設計のクロスデザインドメイン

クロスデザイン分野

電子設計と機械設計の統合は避けられません。ほとんどの PCB 設計は、取り付けられているコンポーネントだけでなく、占有できるスペースにも影響を受けます。現在、多くの製品で PCB は 1 つしかありません。このような場合、PCB のサイズと形状がその機能によって決まることはめったになく、主にパッケージのシェルによって決まります。実際、場合によっては、特に消費者向け製品では、最終製品の形状とサイズによって、PCB とその上のすべてのコンポーネントの使用可能なスペースも決まります。この場合、機械設計はこれら 2 つの分野の設計を支配します。ただし、機械系 CAD ツールと電子系 CAD ツールの相互作用は、現時点では非常に限られています。

電子設計ツールのサプライヤは、電子設計の複雑さに重点を置いていますが、対応する機械ツールのサプライヤも、最新の PC やデスクトップの処理およびグラフィックス機能をフルに活用して、機械設計ツールの改善に努めています。現在、機械設計エンジニアが 3D を使用して設計を表示し、リアルタイムでレンダリングすることは一般的です。設計効率を向上させる手段として、エンジニアが設計した製品を 3D 環境で表示する価値は否定できません。このような表示は、リアルタイムの視野角切り替えにも対応しています。

circuit board

さらに、IC がそのサイズを縮小し続ける場合、サポートされている他のコンポーネントのサイズを縮小することは困難または不可能です。具体的には、トランス、抵抗器、コンデンサ、インダクタなどの受動部品の物理的寸法が基本原理によって制限されます。また、電子機器に使われなくなったコネクタは、どこまで小型化できるか、基板上のどこに配置するかなど、物理的な制約が多くあります。私たちが恩恵を受けることができるのは、受動部品やコネクタなどの標準部品の 3D モデルが多数存在し、それらを増え続ける CAD ソフトウェアパッケージで使用できることです。

これらの 3D モデルの広範な作成は、サプライヤが電子設計と機械設計を統合するために行った新たな取り組みを示しています。業界の多くの人々は、このような統合が継続し、両方の分野のエンジニアの設計効率を大幅に改善すると信じています。

完全な統合を達成する上でおそらく最も重要な進歩は、電子設計ツールと機械設計ツールの両方のサプライヤが自信を持って採用できる設計対話プロトコルの導入です。過去にこの 2 つの分野でいくつかの統合の試みがなされてきましたが、サプライヤー間の協力が欠如しているために妨げられ、複雑さが増しています。しかし、STEP (Product Model Data Interaction Standard) の導入、特に AP214 での 3D モデルの定義により、設計データのやり取りが簡単になりました。 MCAD 分野は STEP AP214 モデルをツールに急速に組み込みましたが、E-CAD 分野はまだそうしていません。ただし、Altium の統合設計環境である Altium designer は、STEP ファイルのインポート/エクスポートと生成を実際にサポートできます。包括的な PCB 設計機能と組み合わせることで、Altium Designer はすべての電子技術者の設計効率を新たなレベルにまで向上させることができます。 PCB アセンブリおよび PCB 処理メーカーは、電子および機械 PCB 設計のクロスデザイン分野について説明します。