共同開発におけるPCB設計ルールの検証

以前は、開発とは、特定のルールとプロセスを伴うソフトウェア開発方法にすぎないと考えていました。表面的には、ハードウェア設計プロセスは厳格に見えますが、どの設計プロセスも、チームが製品開発サイクル全体の変化に適応できるようにすることを目的としています。実際、開発の核となる考え方は、ハードウェア設計を含め、変更のリスクに直面しているあらゆるビジネスプロセスに適用できます。

適切に実装された開発ワークフローは、不必要な再設計を防ぎ、製品の機能が顧客のニーズと密接に一致するようにするのに役立ちます。電子設計およびハードウェア設計では、この方法のアイデアは、製品開発プロセス全体における PCB デザインルールの検証に依存します。これにより、設計チームは設計要件を迅速に検証し、各スプリント中に設計変更を提案できます。

ルール主導のワークフロー

ワークフローは、適応性があり、設計プロセス全体の変更に適応するように設計されています。あらゆる開発方法の最初の文書化フェーズは、設計者が設計を開始する前に、重要な設計ルールと制約を定義する機会を提供します。これらの規則は、設計段階の開始時に設計ソフトウェアにコーディングできます。これらの設計ルールは、特定のアプリケーションの業界標準に従うことも、標準ルールを超えて製品のパフォーマンスと信頼性を向上させることもできます。

設計ツールのルールと制約は、回路基板を作成する際に、回路図設計と PCB レイアウトが要件を満たしていることを確認するのに役立ちます。一部の設計ソフトウェアパッケージでは、ルールと制約に従って一括で設計をチェックすることしかできないため、ほとんどの設計プロセスでは、設計プロセスの特定の時点で設計ルールをチェックする必要があります。ワークフローの一部として、各デザインスプリントでデザインマイルストーンに向けて作業する際に、ルールと制約に照らしてデザインを確認することをお勧めします。

circuit board

最高の設計ツールは、設計ルールに従ってレイアウトをリアルタイムでチェックし、回路基板をレイアウトする際のエラーを特定できるようにします。この点に関しては、対話型および自動対話型の統合ルーティングツールが最適です。これらのツールは、設計ルールに従ってルーティングの選択をリアルタイムでチェックするからです。ギャップ違反や長さの不一致違反を即座に特定し、配線が相互接続全体で一貫したジオメトリを維持していることを確認できます。

設計ルールに従って、これらの各トレースを手動でチェックすることを想像してください。

これらと同じ考え方が組み込みシステムにも当てはまります。コードをコンパイルしてプロトタイプに展開する前に、正しい組み込みソフトウェアツールを使用すると、コードを重要なコーディング標準 (TASKING の MISRA や CERT C など) と比較することで、コード内のエラーや問題をすばやく特定できます。基板組立・基板加工メーカーの説明：開発中の基板設計ルールの検証を共有。

シミュレーションによる PCB デザインルール検証の限界の克服

設計ルールは、設計を製造して重要な設計基準を満たすことを保証するために重要ですが、システムの電気的性能を保証するものではありません。設計が基本的な業界標準と製造ガイドラインに準拠しているからといって、必要な電気的性能が得られるとは限りません。ここで、設計中のさまざまなポイントでシミュレーションを実行すると、レイアウトやコンポーネントの変更を特定し、設計のシグナルインテグリティを向上させることができます。

新しい設計を開始する前に、重要な回路のシミュレーションは、通常、SPICE またはその他の回路シミュレータで実行されます。これは、回路図の設計とレイアウトを開始する前に、設計要件を検証し、変更を推奨するのに役立ちます。通常、線形設計プロセスでは、検証後、特定の時点 (通常は設計の完了後) でシミュレーションを実行する必要があります。これは、多くのシミュレーターが設計ソフトウェア自体の外に存在し、設計段階で複数のシミュレーターを呼び出すのに時間がかかりすぎるためです。

統合された設計ソフトウェアを使用すると、設計を外部プログラムにエクスポートすることなく、回路図と PCB レイアウトのシミュレーションをすぐに実行できます。これにより、シミュレーションを実行するためにレイアウトが完了するまで待つ必要がないため、統合ソフトウェアは設計に理想的な選択肢となります。シミュレーションツールを設計ソフトウェアに統合すると、ワークフローの一部として継続的な設計スプリント中にシグナルインテグリティの問題をすばやく診断できます。

設計プロセス中に実行できる多くの電気シミュレーションの 1 つ

PCB設計の変更への適応

シミュレーション結果は、設計変更の 2 つの側面 (コンポーネントの交換とレイアウトの変更) を通知します。回路図およびコンポーネントレベルで機器をシミュレートすると、選択したコンポーネントが設計要件で指定された電気的性能を提供できるかどうかを判断するのに役立ちます。その後、必要に応じてコンポーネントをすばやく交換したり、電子回路図を変更してシグナルインテグリティの問題を解決したりできます。

シミュレーション結果に従って回路図を修正したとしても、レイアウトに関して PCB 設計ルールが検証されていなければ、性能を保証することはできません。レイアウトのシミュレーションも重要です。これは、クロストーク、EMI 感度、およびその他のシグナルインテグリティの問題を引き起こすレイアウトの選択を特定するのに役立つからです。これにより、ワークフローの一部として、レイアウトに必要な特定の変更を特定できるため、各デザインスプリント中にこれらの変更をすばやく解決できます。これは、通常、線形設計プロセス中に行われる、設計が完全に完了するのを待つよりも優れています。この場合、レイアウトの変更は大規模で時間がかかる可能性があるため、可能な限り回避する必要があります。