CADマスターへの道– tag –

基板の表面のうち、部品を配置できる部分は限られています。まず、基板の外形を基板設計CADに入力し、制限領域を定義します。続いて、部品の高さ制限領域などを考慮するため、3次元データを扱う機構設計CADと連携して設計を進めていきます。

論理回路図入力時には、実際の部品の形状などが定まっていないため、部品番号や物理的ピン番号情報を回路図に反映するバックアノテーション作業が必要になります。一方、テスト回路などでは接続情報を作らずにレイアウト設計を進める場合があります。ある程度設計を終えた段階でネットリストを出力し、CADのチェック機能を使って設計を完成させます。

回路図入力システムは、回路図をきれいに作図するだけでなく、「ERC（電気的ルールチェック）」と「論理シミュレータ」という２つのチェック機能を備えています。複数のシステム間で接続情報をやりとりするには、ネットリストを使います。回路図入力とネットリストについて、理解を深めてみましょう！

部品の形状や部品の内部構成を考えない論理設計だけでは、基板を設計することはできません。「論理設計」を「物理設計」に変換することはもちろん、伝送線路解析やフロアプランニングを施す必要があります。

CADを用いた配置配線設計に必要不可欠なのが、接続情報と部品情報です。回路図入力システムから接続情報（論理的接続情報と物理的接続情報）を得て、パッケージ情報などを含む部品情報に基づいて基板を設計していく、という点についてご説明します。

製品の開発時に必要な情報を一元管理するPLM。部品のライブラリ化を部品データ管理システムへ、さらにはPLMまで進める――これを実現できれば、設計だけではなく、効率的な生産管理の実現も間近です。

部品データをライブラリ化する第1の理由は再利用です。しかしそれだけではありません。部品の実装手法はもちろん、複数の工場や企業でさまざまな部品を利用するとき、管理手法に優れた部品ライブラリがなければうまく設計が進みません。

基板の層の数を減らすためにはX－Y配線が必要です。X－Y配線を実現するためにはビアが欠かせません。X－Y配線とそれに用いるビアについて説明します。

基板には配線層以外にも多数の層があり、基板設計CADではこれら全てを扱います。CADの持つ「レイヤー」情報は物理的な層とは1対1対応しません。基板設計では複数の層にまたがるデータが必要になるからです。

基板設計の核は「配置設計」と「配線設計」です。CADを利用するとこれらの設計を有機的に結び付けることができ、複数の技術者がたやすく同時に同一の基板に取り組むことが可能になります。