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DesignSpark Tutorial iss2
概要と 概要とチュートリアル 2 DesignSpark チュートリアル 著作権表示 このソフトウェアとマニュアルの全体及び一部に記載されている著作権は、RS Components に帰属しています。 RS Components の書面による事前の許可なく、方法や媒体を問わず、このソフトウェアとマニュアルの全体又は その一部をいかなる人物に対しても使用、販売、譲渡、コピー、複製してはいけません。このマニュアルを使用す る場合は、自らの責任において使用し、RS Components やその関連会社はいかなる種類の損失や損害の責任も負 わないことを理解するものとします。 RS Components は、すべてのハードウェア / ソフトウェア環境でソフトウェアパッケージが正常に動作することを 保証しません。 RS Components はソフトウェアのテストと文書の校閲を実施していますが、明示的 / 黙示的を問わず、このソフト ウェア又は文書の品質、性能、商業性、特定目的への適合性について、一切の保証や表明を提供しません。ソフト ウェアと文書は「現状」のままライセンス付与され、ラインセンス取得者であるユーザは、品質や性能に関するあ らゆるリスクを想定した上でソフトウェアや文書を使用するものとします。 ソフトウェアや文書の使用又は使用不能によって、直接的、間接的、特殊、偶発的、必然的な損害が生じた場合も、 そうした損害の可能性を示唆されていたとしても、RS Components は一切責任を負いません。 RS Components は、自社のソフトウェアプログラムと出版物を予告なく変更、改変、修正、アップグレードする 権利を有し、またその権利の行使について責任を負いません。 DesignSpark は、RS Components の商標です。Microsoft、Windows、Windows NT、Intellimouse は、Microsoft Corporation の登録商標又は商標です。 Eagle は CadSoft が著作権を保有します。 その他の商標は所有各社に帰属します。 Copyright © RS Components. 1997-2011. All rights reserved. E&OE 発行日: 2011 年 2 月 22 日 第 3 版 RS Components Ltd International Management Centre 8050 Oxford Business Park North Oxford OX4 2HW United Kingdom Tel: +44 (0)1865 204000 Fax: +44 (0)1865 207400 DesignSpark チュートリアル 3 内容 内容 ........................................................................................................................ 3 第 1 章 DESIGNSPARK の概要........................................................................................... 4 DesignSpark について....................................................................................................... 4 チュートリアルについて...................................................................................................... 4 ヘルプとサポート .............................................................................................................. 4 システム要件.................................................................................................................... 4 取り付け ......................................................................................................................... 4 ソフトウェアのアンインストール........................................................................................... 4 DesignSpark の起動.......................................................................................................... 4 DesignSpark デスクトップ ................................................................................................. 5 ツールバー ...................................................................................................................... 6 コマンドのキャンセル ........................................................................................................ 7 ショートカットキー ........................................................................................................... 7 単位............................................................................................................................... 7 グリッド ......................................................................................................................... 7 ショートカットメニュー...................................................................................................... 8 元に戻す / やり直す........................................................................................................... 8 アイテムのプロパティ ........................................................................................................ 9 ステータスバー................................................................................................................. 9 ドッキング可能なウィンドウとブラウザ .................................................................................. 9 第 2 章 回路図デザインの作成........................................................................................11 回路図デザインのチュートリアル..........................................................................................11 回路図デザインの新規作成 ..................................................................................................11 コンポーネントの追加 .......................................................................................................12 コンポーネントの配置 .......................................................................................................22 接続の追加 .....................................................................................................................23 電源記号とアース記号の追加 ...............................................................................................24 コネクタの追加................................................................................................................26 ネットリファレンスの追加 ..................................................................................................27 回路図デザインの完成 .......................................................................................................29 第 3 章 基板デザインへの回路図デザインの変換 .................................................................31 概要..............................................................................................................................31 基板デザインへの回路図デザインの変換 .................................................................................31 New PCB (新規基板デザイン)ウィザード ...............................................................................32 回路図デザインなしでの基板デザインの新規作成 ......................................................................36 回路図デザインの完成 .......................................................................................................36 第 4 章 基板デザインエディタ........................................................................................37 基板デザインへの回路図デザインの変換 .................................................................................37 デザインの配線解除 ..........................................................................................................37 レイヤ数の変更................................................................................................................38 基板外形の対話的な作成.....................................................................................................38 コンポーネントの配置 .......................................................................................................39 デザインの配線................................................................................................................42 自動配線 ........................................................................................................................42 デザインの配線解除 ..........................................................................................................43 手動配線 ........................................................................................................................43 高密度な領域での選択 .......................................................................................................45 領域への銅箔の流し込み.....................................................................................................45 デザインの整合性のチェック ...............................................................................................48 デザイン規則のチェック.....................................................................................................49 パワープレーンレイヤの表示 ...............................................................................................50 レポート、部品リスト、ネットリスト ....................................................................................51 第 5 章 基板の製造......................................................................................................53 プロットと NC ドリル - 概要 ...............................................................................................53 プロットダイアログ ..........................................................................................................53 プロット処理...................................................................................................................55 4 概要 第1章 DesignSpark の概要 DesignSpark について について DesignSpark 基板デザインシステムへようこそ。このシステムは、統合された設計環境をベースに構築されてお り、回路図をキャプチャして基板(PCB)のデザイン及びレイアウトを作成するのに必要なすべてのツールを備えて います。 チュートリアルについ ュートリアルについて について このチュートリアルを実施し、オンラインヘルプで詳細を確認することで、DesignSpark の機能とその設計手法を すばやく理解することができます。 このチュートリアルは、 一般的な回路図及び基板デザインサイクルに従った論理的なセクションで構成されています。 回路図デザインエディタを使用して、論理設計をキャプチャし、基板デザインを行います。基板デザインエディタ は、回路図デザインあり / なしのどちらの状態でも使用することができます。 基板デザインの重要な点は、業務用の製造データを作成して、最終的な基板を製造することです。DesignSpark は製造データを基板サプライヤに直接送信する機能を備えています。基板サプライヤは、このデータから最終的な 基板を生産することができます。 ヘルプと ルプとサポート サポート いくつかの方法でヘルプとサポートをご利用いただけます。DesignSpark を使用しているときにいつでもキーボード の<F1>キーを押してオンラインヘルプを表示できます。また、RS Components に電子メール又は電話でお問い 合わせになることもできます。 システム要 ステム要件 DesignSpark は、Windows オペレーティングシステムで動作しますが、Windows XP を使用することをお勧め します。Windows 3.1x 又は Linux では動作しません。1 GHz 以上の Pentium プロセッサ、256 MB 以上の RAM が搭載されたシステムを使用することをお勧めします。DesignSpark の特筆すべき点は、優れたパフォーマンスを 得るのに特に高性能なハードウェアが不要なことで、一般的な市販 PC で十分です。製品をフルインストールする には、100 MB 以上のハードディスク空き容量が必要です。ホイール付きマウスを使用することをお勧めします。 また、DesignSpark Web サイトから製品をダウンロードするのにインターネット接続が必要です。ソフトウェアを CD で入手した場合は、ソフトウェアをインストールするのに CD-ROM ドライブが必要です。 取り付け このチュートリアルでは、DesignSpark 製品を Web サイトからダウンロードし、それがコンピュータに正常にイン ストールされていると仮定しています。用意されたウィザードを使用することで簡単にインストールすることがで きます。指示に従い、デフォルトの設定でインストールしてください。チュートリアルのデザインもインストール され、デザインプロセスの主な段階でそれらを選択することができます。 ソフトウェアの フトウェアのアンインストール アンインストール 何らかの理由により DesignSpark をコンピュータから削除する必要がある場合は、[スタート スタート]メニューの[コント コント スタート ロールパネル プログラムの ロールパネル]から[プログラム パネル プログラムの追加と 追加と削除]アイコンを選択し、インストールされているプログラムのリストか 削除 ら[DesignSpark]を選択して、[追加 追加/削除 追加 削除]ボタンをクリックします。 削除 DesignSpark の起動 インストール中、DesignSpark プログラムアイコンがデスクトップに自動的に追加 され、[スタート スタート]メニューと[プログラム プログラム]に[RS Components]プログラムグループ スタート プログラム が追加されます。 DesignSpark を起動するには、デスクトップ上の[DesignSpark]アイコンを ダブルクリックするか、[DesignSpark]メニュー項目を選択します。 概要 5 DesignSpark デスクトップ デスクトップ DesignSpark を実行すると、メインアプリケーションウィンドウが表示されます。ここでは、任意の数及び組み 合わせのデザイン及びライブラリアイテムを開くことができます。 下の図に、このチュートリアルで使用する主なフレームワーク機能の名前を示します。 Interaction Bar (インタラクションバー) メニューバー メニュー ツールバー フローティングツールバー ウィンドウ制御 [Add Component (コンポー ネントの追加)]タブ [Find Item (アイテムの検索)]タブ [Component Bin (コンポーネントビン)]タブ 基板デザイン エディタ [Properties (プロパ ティ)]ダイアログ 回路図デザ インエディタ [Layers (レイヤ)]タブ (基板デザインのみ) ステー タスバー 6 概要 ツールバー ールバー DesignSpark をインストールすると、一般的に使用する一連のツールがツールバーに表示されます。 回路図デザインツールバー 回路図デザインツールバー 基板デザインツールバー 基板デザインツールバー コンポーネントの追加 コンポーネントの追加 回路図接続の追加 フリーパッドの追加 テキストの追加 配線解除された接続の追加 閉じたシェイプの追加 トラックの追加 開いたシェイプの追加 テキストの追加 長方形の追加 ボードの追加 円形の追加 銅箔流し込み領域の追加 銅箔が流し込まれた閉じたシェイプの追加 閉じたシェイプの追加 開いたシェイプの追加 長方形の追加 円形の追加 すべてのネットを配線 ギャップの測定 ツールバーボタンの上にマウスカーソルを移動すると、 ボタンの機能とキーボードショートカット(定義されて いる場合)を示す小さなツールヒントが表示されます。 デザイン規則のチェック 箔の流し込み 銅箔の消去 選択 削除 貼り付け コピー 切り取り やり直し 元に戻す グリッド表示の切り替 え 選択項目のプロパティ 色 ズームアウト ズームイン すべて表示 グリッド スタイル ライブラリマネージャ デザインを閉じる 現在のデザインの保存 既存のデザインを開く 新規デザインの開始 一般的な 一般的なツールバー 概要 7 コマンドの マンドのキャンセル キャンセル すべてのダイアログとコマンドは、キーボードの<ESC>キーを押していつでもキャンセルできます。サブメニュー 又は下位レベルのオプションに移動した場合は、<ESC>キーを数回押さなければならないこともあります。 ショートカットキー ョートカットキー ツールバーに加え、DesignSpark では一般的に使用するオプション又はコマンドをキーボードにプログラムする ことができます。いったんプログラムすると、キー又はキーの組み合わせを押して機能又はオプションを使用する ことができます。熟練者に有用な機能で、これによりプログラムを大幅に効率的に操作することができます。 DesignSpark をインストールすると、一連のショートカットが定義されます。割り当てられているキーに関する 完全なレポートは、[Help (ヘルプ ヘルプ)]メニューと[Shortcut Keys (ショートカットキー ショートカットキー)]オプションで確認でき ヘルプ ショートカットキー ます。[Shortcut Keys (ショートカットキー)]オプションを選択すると、ショートカットキーのレポート方法を選 択するためのダイアログが表示されます。 単位 [Settings (設定 設定)]メニューの[Units (単位 単位)]オプションは、各ダイアログに表示される座標と長さの単位と精 設定 単位 度、及びユーザが編集した座標と長さの表示単位と精度を定義するのに使用します。基本的な作業単位は、[Units (単位 単位)]ドロップダウンリストを使用して変更できます。 単位 各単位で、[Precision (精度 精度)]を指定することが 精度 できます。これは小数点以下桁数で、値は最も近 い最後の桁に丸められます。 グリッド リッド DesignSpark でグリッドは、アイテムが配置されたときにアイテムがスナップするポイント又はステップを定義 するのに使用したり、デザイン内での位置関係を示すのに使用します。[Settings (設定 設定)]メニューの[Grids (グ グ 設定 リッド)]ダイアログには、 リッド [Working Grid (作業 作業グリッド Grid (画面 画面グリッド 2 種類のグリッ 作業グリッド)]と[Screen グリッド 画面グリッド)]の グリッド ドセットがあります。 [Working Grid (作業 作業グリッド 作業グリッド)]ページでは、手動操作時 グリッド にデザインアイテムを配置するのに使用するグリッドを定義 できます。作業グリッドは表示されませんが、[Screen Grid (画面 画面グリッド 画面グリッド)]を同じ値にして(画面グリッドは表示されま グリッド す)、グリッドを表示することができます。 [Screen Grid (画面 画面グリッド デザイン時のガ 画面グリッド)]ページは、 グリッド イドとなる 「ドット」の表示を定義するのに使用します。[Size Steps (ステップサイズ ステップサイズ)]は、 グリッドのピッチを定義する ステップサイズ のに使用します。このグリッドは[Secondary Color (セ セ カンダリカラー)]で表示されます。[Primary Color (プ プ カンダリカラー ライマリカラー)]は、 [Secondary Grid (セカンダリグリッ セカンダリグリッ ライマリカラー ド)]の 10 倍大きいサイズに基づいて別のグリッドを表示す るのに使用します。 [Visible (表示 表示)]チェックボックスをオン / オフにしてグ 表示 リッドの表示 / 非表示を切り替えることができます。グリッ ドの表示 / 非表示は、ショートカットキー<G>を使用して デザイン中にいつでも切り替えることができます。 8 概要 グリッドへの グリッドへのスナップ へのスナップ [Snap Mode (スナップモード スナップモード)]ショートカットは、キーボードコマンド<Ctrl-G>を使用して編集中に表示す スナップモード ることができます。スナップモード設定を選択することで、[Working Grid (作業グリッド)]に定義されているス テップサイズの倍数でアイテムを移動することができます。 ショートカットメニュー ョートカットメニュー DesignSpark 全体でマウスの右ボタンを使用してショートカットメニュー ショートカットメニューを表示することができます。これらの ショートカットメニュー メニューのことをコンテキストメニュー コンテキストメニューといいます。これらのメニューには操作中にアクセスすることができ、関 コンテキストメニュー 連する一連の「コンテキスト」コマンドが含まれています。 システムの操作に習熟したら、アイテムを直接右クリックしてショートカットメニューを表示し、メニューから オプションを選択することで効率的に操作することができます。 元に戻す / やり直 やり直す DesignSpark には、無制限のマルチレベルの元に戻す / やり直す機能を備えていて、これは製品全体で使用する ことができます。元に戻す機能は、完了した最後の操作を元に戻すのに使用します。元に戻す機能を連続的に使用 して、複数の操作を元に戻すことができます。また、コンポーネントの手動配置などで異なる反復操作を対話的に 試すための柔軟性の高いツールとしても使用できます。 元に戻す / やり直し機能は、それぞれ標準の Windows ショートカットキー<Ctrl-Z> (及び Alt-Backspace)と <Ctrl-Y>を使用して実行します。これらの機能は、[Edit (編集)]ツールバーのボタンをクリックして実行するこ ともできます。やり直し機能は、元に戻す機能の実行後にのみ実行でき、元に戻す機能を実行するまでは淡色表示 で使用不能な状態になります。元に戻す機能のレベル数は、[Preferences (環境設定 環境設定)]ダイアログで設定できます。 環境設定 概要 9 アイテムの イテムのプロパティ プロパティ デザインの各アイテム アイテムには一連の特性が含まれていて、これらは[Properties (プロパティ プロパティ)]オプションを使用し アイテム プロパティ て表示又は編集することができます。デザイン内の一部のアイテムは、いくつかのエンティティで構成されていま す。各エンティティは個別に選択することができ、独自のプロパティを持っています。これらのプロパティは表示 可能です。 アイテムのプロパティは、アイテムを選択して ショートカットメニューの[Properties (プロ プロ パティ)]をクリックして表示できます。 アイテムを パティ 選択してショートカットキー <Alt-Enter>を 押すことで、すばやく表示できます。左図に、 基板コンポーネントパッドの[Properties (プロ パティ)]ページを示します。[Component (コン ポーネント)]や[Component Values (コンポー ネント値)]など、他のプロパティを設定するタブ もあります。 ステータスバー テータスバー デザインウィンドウの下部にあるステータスバーには、選択したデザインアイテムに関する有用な情報が表示され ます。また、アイテムを選択して、ショートカットメニューから[Properties (プロパティ プロパティ)]ダイアログを表示し プロパティ て、詳細情報を表示することもできます。 ドッキング可能 ッキング可能な 可能なウィンドウと ウィンドウとブラウザ ブラウザ デザインツールセットの一部として、いくつかのブラウザが用意されていて、これらはインタラクションバー インタラクションバーで表 インタラクションバー 示できます。 インタラクションバーは、[View (表示 表示)]メニュー 表示 から [Interaction Bar <F9> ( インタラク ションバー<F9>)]を選択するか、 ツールバー又 ションバー はメニューバーのいずれかの上で右クリックして、 ショートカットメニューから[Interaction Bar <F9>(インタラクションバー<F9>)]を選択して 表示できます。 10 概要 各ブラウザは、下部にある 3 つのタブのいずれかを選択 して表示できます。[Layers (レイヤ レイヤ)](基板デザインの レイヤ み)、[Component Bin (コンポーネントビン コンポーネントビン)](回路図 コンポーネントビン デザインのみ)、[Goto (ジャンプ ジャンプ)]、 [Add Component ジャンプ (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの追加)]オプションにアクセスできます。 追加 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 11 第2章 回路図デザインの作成 回路図デザイン 路図デザインの デザインのチュートリアル チュートリアル チュートリアルでは、回路図デザインを作成します。完成後の回路図を以下に示します。 デザインプロセスでは、この回路図を作成するためのすべての手順について説明し、情報を追加するための詳細に ついて説明します。 デザインは上部と下部の 2 つの部分で構成されています。上部は 12 V 電源を 5 V に変換するパワーレギュレータ 回路で、下部はメインの 555 タイマー回路です。 回路図デザイン 路図デザインの デザインの新規作成 新規作成 回路図デザイン 回路図デザイン又 デザイン又は基板デザイン 基板デザインを デザインを新規作成するには 新規作成するには [File (ファイル ファイル)]メニューの[New (新規 新規)]をクリックします(ショートカットキー<Ctrl-N>)。 ファイル 新規 [Schematic Design (回路図 回路図デザイン Technology File (テクノロジファイル テクノロジファイルを 回路図デザイン)]を選択し、[Use デザイン テクノロジファイルを使用)]を 使用 オンにします。Default.stf テンプレートを選択します。このファイルを使用することで、回路図デザインをすば やく作成することができます。テクノロジファイルの詳細については、オンラインヘルプを参照してください。 12 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 [OK]ボタンをクリックして、回路図デザインの新規作成を開始します。 注: 回路図デザインなしで基板デザインを作成するには、[PCB Design (基板 基板デザイン 基板デザイン)]ボタンをクリックして デザイン [OK]をクリックし、New PCB (新規基板デザイン)ウィザードの手順に従います。次に、「基板 基板デザイン 基板デザインの新規作 デザイン 新規作 成」の章に進んでください。 次の DesignSpark ウィンドウが表示され、作成作業を開始できるようになります。 次に、デザインにコンポーネントを追加します。 コンポーネントの ンポーネントの追加 コンポーネントを コンポーネントを追加するには 追加するには コンポーネントは 2 つの方法で追加できます。ここではインタラクションバー インタラクションバーを使用する方法について説明します インタラクションバー が、[Add Component (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの追加)]オプションを使用することもできます。 追加 回路図デザインを新規作成する場合は、インタラクションバーが自動的に表示されます。表示されない場合は、<F9> ショートカットキーを押して表示してください。 インタラクションバーの下部にある[Add Component (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの追加)]ブラウザタブを選択します。 追加 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 13 選択可能なライブラリのリストから、[Discrete (ディスクリート ディスクリート)]ライブラリを選択します。 小さな下向き矢印を ディスクリート クリックして、ドロップダウンリストを表示し、項目を選択します。 [Component (コンポーネント コンポーネント)]リストにコンポーネントが表示されます。このライブラリを選択した場合、最 コンポーネント 初のコンポーネントが自動的に選択された状態でリストが表示されます。 14 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 垂直スクロールバーを使用して、コンポーネントのリストを下にスクロールします。リストの最初のコンポーネント は、汎用「C」コンポーネントです。このリストをクリックして、必要なアイテムの最初の文字と後続の文字や数 字を入力することもできます。 下にスクロールして、コンポーネント R を選択します。これは汎用抵抗器で、後でこの[Value (値)]を変更します。 必要に応じて、特定の名前の付いた部品を使用することもできます。DesignSpark では、両方の方法を使用でき ます。 回路図記号と基板記号の両方のプレビューが表示されます(基板記号がプレビューの上部に表示されます)。 正しいコンポーネントが表示されたら、記号プレビューを選択し、デザインにドラッグしてそれを追加できます。 また、名前を選択してドラッグすることでもコンポーネントを追加できます。 この方法では、1 つの手順で追加できます。同じタイプのコンポーネントをさらに追加するには、ビンからドラッグ します。 コンポーネントは現在カーソルに付いた状態になっています。コンポーネントをデザインに配置するには、マウス の左ボタンを 1 回クリックします。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 15 最終的な回路には、7 個の抵抗器が必要です。最初の抵抗器を配置したら、[Add Component (コンポーネント コンポーネント 6 個の抵抗器を選択してドラッグします。下の図のように、縦方向に配置します。 の追加)]ウィンドウからさらに 追加 現時点で、これらの位置は重要ではありません。 デザインを デザインをパン及 パン及びズームするには ズームするには 抵抗器を拡大表示するには、マウスホイールを前方に回してズームインします。ズームインしすぎた場合は、マウス ホイールをゆっくりと後方に回します。ズームイン / ズームアウトしすぎた場合は、キーボードの<A>キーを押 して全体 全体を / ズームアウトします。ズームインのショートカットキー<Z>とズームアウト 全体を表示し、再度ズームイン 表示 のショートカットキー<U>も使用できます。 コンポーネントがカーソルに付いているときもコンポーネントをズームできます。 抵抗器の周囲の表示領域を増やして、さらにコンポーネントを配置するには、ズームアウトします。 コンデンサを コンデンサを追加す 追加するには この回路には、7 個の標準コンデンサと 4 個の電解コンデンサが必要です。[Add Component (コンポーネント コンポーネント の追加)]ブラウザオプションのコンポーネントリストで再度「C」と入力します。コンポーネント名がリスト内の 追加 C コンポーネントに戻ります。 16 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 確認のために、プレビューウィンドウにコンポーネントが表示されます。抵抗器と同様、これは汎用コンポーネント であり、後でその値を変更します。 前のときと同様、ブラウザからコンポーネントをドラッグしてデザインに追加します。今回は、1 個のコンデンサ のみをドラッグして C1 を追加します。デザインは次のようになります。 ここでは別の方法を使用してコンデンサを追加します。 デザイン内のコンデンサ C1 を選択します。キーボードの<Ctrl-C>キーを押して、コンデンサをコピーします。 <Ctrl-V>キーを押して、デザインにコンデンサを貼り付けます。C1 のコピーが作成され、C2 という名前が付け られます。これらは Windows の標準コマンドです。 マウスを動かして、C2 を C1 の真下に移動します。シングルクリックして解放します。<Ctrl-V>キーを再度押 して、コンデンサ C3～C7 を追加します。 デザインは次のようになります。 このように単純なデザインの場合は、7 個のすべてのコンデンサをドラッグした方が速いかもしれませんが、この コピー / 貼り付けによる方法は便利であり、後述する手順でもすばやい操作が可能になります。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 17 表示されている 表示されているグリッド されているグリッドを グリッドを非表示にするには 非表示にするには この段階でグリッドのドットが表示されている必要はないため、ドットを非表示にします。<G>キーを押して、 グリッドをオフにします。グリッドを再度表示するには、このキーを再度押します。 オペアンプを オペアンプを追加するに 追加するには するには この例では、555 タイマと タイマ TL072 が必要です。ここでは別の方法でこれらのコンポーネントを追加します。追加 するコンポーネントは他にもありますが、実際の設計の場合と同様、これらは後から追加して、作業に伴って設計を 詰めていくことができます。 ツールバーの[Add Component (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの追加)]ボタン(ショートカットキー<F3>)を押します。 追加 [Add Component (コンポーネントの追加)]ダイアログのライブラリパスに 「[All Libraries (すべてのライブラリ)]」 と表示されます。[Find (検索)]オプションを使用して、ライブラリ内でこれらの両方のコンポーネントを探します。 ライブラリ内 ライブラリ内でコンポーネントを コンポーネントを検索するには 検索するには [Add Component (コンポーネントの追加)]ダイアログで、[Find (検索 検索)]ボタンをクリックします。 検索 まず、NE555 タイマを検索します。[Name (名前 名前)]選択領域で、ドロップダウンリストから[Contains (次 次を 名前 含む )]を選択します。テキスト入力領域に「ne555」と入力します。目的の名前に近い名前を表示するにはこれ で十分です。 [Find (検索 検索)]ボタンをクリックします。コンテンツリストに、ライブラリ内のすべての一致するアイテムが表示 検索 されます。 18 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 リストの下端にある[NE555P]を Hybrid ライブラリから選択します。 このコンポーネントをダブルクリック ダブルクリックしてデザインに追加することも、 [Close (閉 閉じる)]ボタンをクリックして、 ダブルクリック じる [Add Component (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの追加)]ダイアログのコンテンツリストでプレビューすることもできます。 追加 最初のデバイスでは[Add Component (コンポーネントの追加)]でプレビューする方法を使用し、2 番目のデバイス ではダブルクリックしてデザインに追加する方法を使用します。 コンポーネントを選択すると、背後に表示されている[Add Component (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの追加)]ダイアログで 追加 もこのコンポーネントが選択された状態になります。 [Find (検索)]ダイアログの[Close (閉 閉じる)]ボタンをクリックします。 じる コンポーネントを コンポーネントを追加するには 追加するには Hybrid ライブラリの NE555P が選択されている状態で、[Add (追加 追加)]ボタンをクリックして、 それをデザイン 追加 に追加します。 現在のズームレベルによっては、マウスホイールを多少回してズームアウトする必要があります。この新しいコン ポーネントを配置するために、デザイン上の表示領域を増やす必要があります。 NE555 (U1)がカーソルに付いた状態でデザインに表示されます。コンデンサの横に配置します。ただし、この時 点で正確に配置する必要はありません。 [Add Component (コンポーネント コンポーネントの (検 検 コンポーネントの追加)]ダイアログ(ショートカットキー<F8>)に戻って、再度[Find 追加 索)]ボタンをクリックします。 「tl072」と入力します。大文字小文字は区別されません。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 19 [Find (検索 検索)]ボタンをクリックします。 検索 今回は、検索結果のリストで名前をダブルクリックします。[Find (検索)]ダイアログと[Add Component (コン ポーネントの追加)]ダイアログが閉じて、コンポーネントがカーソルに付いた状態になり、デザインに配置できる ようになります。 これは 2 ゲートデバイスです。マウスボタンを 1 回クリックして最初のゲートを配置します。2 番目のゲートがカー ソルに付いた状態になり、配置できるようになります。このゲートは不要なため、デザインシートの外部の[Component Bin (コンポーネントビン)]に廃棄します。 <Esc>ボタンを押して、廃棄します。 デザインは次のようになります。 接続を行う前に、コンポーネントの値を目的の値に変更する必要があります。汎用コンポーネントを使用したため、 これは簡単に行えます。特定の部品名の付いたコンポーネント(注文及び購入した各デバイス用の固有のコンポーネン ト)を使用する場合も、同じ方法で変更できます。 この回路で使用したすべての抵抗器とコンデンサは汎用品です。現時点では、すべてが同じ値になっています。次 の演習では、これらの値を必要に応じて固有の値に変更します。 コンポーネントの コンポーネントの値を編集するには 編集するには R1 の値フィールド(1K)をダブルクリック ダブルクリックします。 [Properties (プロパティ プロパティ)]ダイアログの[Component (コン コン ダブルクリック プロパティ ポーネント)]タブが表示されます。 ポーネント 20 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 値を変更するには値テーブルを使用する必要があるため、[Values (値 値 )]タブをクリックします。 [Value (値 値)]フィールドに 1K の現在の値が表示され、強調表示されます。[Edit (編集 編集)]ボタンをクリックする 編集 か、青で強調表示されているフィールドをダブルクリックして、必要な値を編集します。 「100K」と入力します。 完了したら、[OK]ボタンをクリックしてこのダイアログを閉じ、再度[OK]をクリックして[Properties (プロ プロ パティ)]ダイアログを閉じます。R1 の値を 100K に変更すると、デザインも更新されます。 パティ 同じ手順を使用して(値をダブルクリックして)、デザイン内のすべての R と C の[Value (値)]フィールドを以下の ように編集します。 R1 100K C1 100nF R2 100K C2 100nF R3 2K C3 100nF R4 100K C4 100nF R5 2K C5 100nF R6 1K C6 220nF R7 787K C7 10nF この例のように同じ値のコンポーネントがいくつかある場合は、各コンポーネントを編集するのではなく、最初の コンポーネントを編集してコピーした方が効率的です。 デザインは次のようになります。 間違ってコンポーネント全体を選択した場合でも、[Properties (プロパティ プロパティ)]ダイアログの[Values (値 値)]タ プロパティ ブをクリックして[Value (値)]フィールドを編集できます。 [Properties (プロパティ プロパティ)]ダイアログを使用する代わりに、ショートカットメニューの[Values (値 プロパティ 値 )]オプ ションを使用することもできます。このオプションを選択すると、[Properties (プロパティ プロパティ)]ダイアログの[Values プロパティ (値 値 )]ページが直接表示されるため、すばやく操作することができます。 デザインに デザインに図面の 図面の境界を 境界を追加するには 追加するには いつでもデザインに図面の境界を追加できます。ここでは、図面の境界を追加します。 再度[Add Component (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの 追加)]ブラウザ(<F9>)を使用して、ドロップダウンリストから 追加 [Schema (回路図 回路図)]ライブラリを選択します。これは回路図のみのコンポーネントライブラリで、基板記号は関 回路図 連付けられていません。 リストを下にスクロールして、[A4]の図面の境界を選択します。これは、A4 のページサイズに収まるようにあら かじめ作成された図面の境界です。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 21 このコンポーネントの基板フットプリントはなく、回路図のみです。 他のコンポーネントの場合と同様、リスト又はプレビューから[A4]を選択します。デザインにドラッグして、既 存のコンポーネントの上部に配置します。すべてを表示して、その近くに配置するのに、多少ズームアウトしなけ ればならないことがあります。<Z>キーを使用してズームアウトするか、<A>キーを使用してデザイン全体を表 示します。マウスホイールを回して、すばやく調整することもできます。 他のコンポーネントの場合と同様、このコンポーネントを必要に応じて後から移動及び編集したり、詳細を追加す ることができます。1 回クリックして、解放します。 デザインを デザインを保存するには 保存するには この時点で、デザインを保存することをお勧めします。[File (ファイル ファイル)]メニューの[Save As (名前 名前を ファイル 名前を付けて保 けて保 存)]を選択します。Examples フォルダに保存して、Tutorial.sch のようなわかりやすい名前を付けます。 22 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 コンポーネントの ンポーネントの配置 コンポーネントの現在の位置は、デザインに追加したときに配置した位置のままになっています。これらを U1 の 周りに配置して、回路で使用できるようにする必要があります。実際のデザインでは、この方法で作業を行います。 前述した回路全体を再度以下に示します。 マウスを使用して 1 つの動作で選択 選択とドラッグ 選択 ドラッグを行って、コンポーネントを目的の位置に移動します。この方法は ドラッグ あらゆる場合に使用でき、時間と手間を省くことができます。1 つの動作とは、コンポーネント(又は他のアイテム。 この場合は、アイテムが移動されます)上でマウスボタンを押したままドラッグすることを意味します。マウスボタンを 放すと、コンポーネントが配置され、現在の位置で選択解除されます。間違えた場合は、[Undo (元 元 に 戻 す )] (<Ctrl-Z>)を使用して、元の位置に戻します。 コンポーネントを移動しているときに<R>キーを押すことで、コンポーネントを回転させることができます。<R> キーを 1 回押すと、コンポーネントが 90°回転します。<R>キーをさらに押すと、90°単位でさらに回転します。 コンポーネントを移動しているときには、ショートカットメニューに他の回転モードと回転角度が表示されます。 注: 接続を追加した後に、配置を微調整することもできます。 デザインは次のようになります(回路の部品が配置された状態)。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 23 他のコンポーネントを配置します。配置する順序は関係ありません。実際のデザインでは、回路を作成していくに 従ってコンポーネントを論理的に追加及び配置します。 2 つのコンデンサ(C6 と C7)がまだ配置されていませんが、 これらは電圧レギュレータを作成するときに配置します。 次にいくつかの接続を追加します。 接続の追加 電気ピン間の接続を行うために、回路図デザインに接続を追加します。基板デザインに変換したときに、これらの 接続はネットリストを提供します。 次のいくつかの方法で接続を追加できます。 • [Add (追加 追加)]メニュー又は回路図 回路図ツールバー Connection (接続 接続の ピンを 追加 回路図ツールバーから[Add ツールバー 接続の追加)]を選択し、 追加 クリックして接続の追加を開始します。 • コンポーネントピンをダブルクリックして、新しい接続を開始します。 • 接続されていないコンポーネントピンをドラッグして、新しい接続を開始します。 このチュートリアルでは、最も操作が簡単な「ピンをドラッグする」方法を使用します。 ピンを ピンをドラッグして ドラッグして接続 して接続を 接続を追加するには 追加するには 回路図に簡単に接続を追加するには、電気ピンをドラッグします。マウスボタンをクリックするたびに、コーナー が追加されます。マウスカーソルを別の電気ピンの上に移動して、接続を完了することができます。 これまでに作成したデザインを使用して、下の図のように C5 を中心にズームインします。 C5 のピン 2 をクリックしてドラッグし(マウスボタンを押したまま)、新しい接続を開始します。マウスカーソルを U2a のピン 3 の上に移動して、1 回クリックして接続を完了します。 接続を完了するのに、正確にピンの上にドラッグする必要はありません。マウスカーソルが範囲内に入っている場 合は、端子にスナップされます。マウスボタンを 1 回クリックして接続を完了します。接続が完了すると、コンポー ネントピン端子 X が消えます。これは接続されたことを示しています。 24 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 接続を 接続を接合するには 接合するには 相互接続する必要がある接続がいくつかあります。ある接続を行い、ジャンクションドットを使ってそれに別の接 続を接合する必要がある場合について考えてみましょう。既存の接続上で接続を完了するためにマウスボタンを放 すと、電気端子のような接合部が自動的に追加され、ジャンクションドットが表示されて接合されたことが示され ます。 上のデザインの例に従って、必要な接続を追加します。 電源記号と 源記号とアース記号 アース記号の 記号の追加 回路図で、電源記号とアース記号は、電源への接続を示すのに使用します。これらの記号は、表示目的でのみ必要 で、基板には変換されません(これらには基板フットプリントが関連付けられていません)。これらが表す信号は、 変換段階で「基準」接続によって互いに接続されます。電源記号とアース記号自体は固有のネット名プロパティを 含むことができ、これらは記号がネットに接続されたときに自動的に使用されます。 電源記号を 電源記号を追加するには 追加するには、 するには、 インタラクションバー(<F9>)の[Add Component (コンポーネント コンポーネントの インタラクションバー コンポーネントの追加)]ブラウザを使用します。 追加 前回レターコンポーネントを追加したときのまま、Schema ライブラリ が選択された状態になっています。選択されていない場合は、ライブラリ リストから選択します。 [Component (コンポーネント)]リストで[0V]を選択します。選択した 記号がプレビューボックスに表示されます。これらのすべての記号には、 基板記号は関連付けられていません。これらは回路図専用の記号です。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 25 0V 記号をブラウザからデザインにドラッグします。R3 と R6 の間で移動して、マウスボタンをクリックして解 放します。 演習用のデザインを使用して、図に示しているように 0V 記号を追加します。記号を既存の接続にドラッグしてこ れらを接続します。名前の付いていないネットを名前の付いているネットに接続することを示す確認ダイアログが 表示されます。これにより、不明なネットを接続することがなくなります。 [OK]をクリックして、これを確定します。 [Add Component (コンポーネント コンポーネントの 記号を 1 つ追加し、R4 と C4 の近くに配置し コンポーネントの追加)]ブラウザで、+5V 追加 ます。次に、-5V 記号を 1 つ追加して、C3 の近くに配置します。 下の図のように、記号端子の接続をドラッグして接続します。 デザインは次のようになります。 必ずデザインを保存してください。保存するには、[File (ファイル ファイル)]メニューから[Save (保存 保存)]を選択します。 ファイル 保存 デザインにダイオードを追加する必要があります。 インタラクションバー(<F9>)の[Add Component (コンポーネントの追加)]を使用します。[Discrete.cml] インタラクションバー ライブラリを選択して、リストから[D]を選択します。これにより、汎用ダイオードが表示されます。 必要に応じて、[Add Component (コンポーネント コンポーネントの (検索 検索)]を使用して、特定のダ コンポーネントの追加)]ダイアログで[Find 追加 検索 イオードを検索することができます。実際には 1N4148 が必要ですが、ライブラリから汎用ダイアログを選択し た場合は、値を編集してそれを 1N4148 にします。 26 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 ブラウザからダイオードをドラッグしてデザインに追加します。R2 の隣に配置 して、270°回転させます(<R>キーを 3 回押します)。 図に示しているように、2 つの接続を追加して、R2 の両側に接続します。 この時点で、回路を外部に接続するためのコネクタピンをいくつか追加する必要があります。 コネクタの ネクタの追加 この例では、ライブラリに含まれているコネクタコンポーネントを使用します。コネクタは、追加のライブラリア イテムで、それ自体は特別なデバイスではありません。 コネクタピンを コネクタピンを追加するには 追加するには インタラクションバー (<F9>)の [Add Component ( コンポーネント の 追加 )]ブ ラ ウザ を使 用 しま す。 [Connector.cml]コンポーネントライブラリを選択します。 リストから[D9F]コネクタコンポーネントを選択します。基板記号と回路図記号のプレビューが表示されます。 下の図のように、デザインにドラッグして配置します。<F>キーを使用して反転する必要があります。これにより、 必要な向きに表示されます。 [Add Connection (接続 接続の ドラッグして、コネクタをデザインに接続します。 接続の追加)]を使用するか、ピンをドラッグ 追加 ドラッグ コンポーネントの コンポーネントの追加 コンデンサを 4 個追加する必要があります。今回は、[Add Component (コンポーネント コンポーネントの 追加 コンポーネントの追加)]ブラウザ又 はダイアログを使用してコンポーネント CP を追加し、Discrete.cml ライブラリを使用します。C8、C9、C10、 C11 を追加します。C8 と C9 は、後で使用します。 C10 と C11 をコネクタ CONN1 の近くに配置します。下の図のようにこれらを接続します。 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 27 [File (ファイル ファイル)]メニューの[Save (保存 保存)]ボタンをクリックして、デザインを保存します。 ファイル 保存 下の図を使用して、電圧レギュレータ回路を追加し、回路を完成させます。 コンデンサ C6、C7、C10、C11 を追加しましたが、7805 である U3 を追加する必要があります。 残りのコンデンサのコンポーネント値を次の値に変更します。 C8 47uF C9 470uF C10 100uF C11 100uF 以前と同様に、Schema.cml ライブラリから+12V、+5V、及び 0V の信号リファレンスを追加します。デザイン に記号がすでに存在している場合は、コピーして貼り付けることですばやく追加できます。 U3 の入力側のピン 1 は+12 V です。これは、コネクタ Conn1 のピン 1 に接続します。 ネットリファレンスの ットリファレンスの追加 演習として、デザインにネットリファレンスを追加しました。これはデザインの両側にある 2 つのピンで、これら は互いに接続する必要がありますが、完全な接続を追加する必要はありません。 各ピンの短い接続を追加し、回路図専用のコンポーネントを信号リファレンスとして追加し、両側のネットに名前を 付けます。これは「基準」接続として機能します。回路図を基板に変換するときに、これらの 2 つのポイントは互 いに接続されます。 28 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 [Add Component (コンポーネントの追加)]ブラウザの Schema.cml ライブラリで、デザインに To コンポーネン トを 2 つ追加します。 CONN1 ピン 8 と To 記号間に接続 接続を追加します。 接続 基準ネット内の情報はネット名であるため、接続に名前を付ける必要があります。 [Change Net (ネット ネットの ネットの変更)]の 変更 の使用 To 記号のピンを選択します。ショートカットメニューから[Change Net (ネット ネットの ネットの変更)]を選択します。 変更 ダイアログの[Net Name (ネット ネット名 ネット名)]に「SINE_OUT」と入力します。 [Net Class (ネットクラス)]は「Signal」のままにしておきます。[OK]をクリックして終了します。 これでネットに名前 SINE_OUT が付けられました。次に、これを表示する必要があります。 ネット名 ネット名の表示 To 記号のピンを再度選択します。 右クリックして、ショートカットメニューから[Display Net Name (ネット ネット名 ネット名の表示)]を選択します。 表示 ネット名が表示されたら、それを選択して、必要な場所へ移動できます。 基準ネットの 1/2 が完了しました。もう一方のピンでこの手順を再度実行する必要があります。 基準ネット 基準ネットのもう ネットのもう一方 のもう一方の 一方のピンの ピンの設定 2 番目の To 記号を U2 (TL072 コンポーネント)の右側へ移動します。 U2 の出力ピン 7 と To 記号間に短い接続を追加します。 前述したのと同じ手順で、[Net Name (ネット名)]を「SINE_OUT」に変更して、ショートカット メニューから[Display Net Name (ネット ネット名 ネット名の表示)]オプションを選択して、それを表示します。 表示 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 29 回路図デザイン 路図デザインの デザインの完成 これで回路図デザインが完成しました。必ず保存してください。印刷して確認するには、[File (ファイル ファイル)]メニュー ファイル の[Print (印刷 印刷)]オプションを使用します。 印刷 次に、デザインを基板デザイン環境に変換します。これを行うには、「基板デザインへの回路図デザインの変換」 に進んでください。 30 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの作成 基板デザイン 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 31 第3章 基板デザインへの回路図デザインの変換 概要 基板デザインを新規作成する方法としては、次の 3 つの方法があります。 1. 基板システムへのキャプチャフロントエンドとして DesignSpark を使用して回路図から新規作成する。 [Translate To PCB (基板へ変換)]オプションを使用して、ネットリストを基板エディタに取り込みます。回 路図デザインで使用されているネットとコンポーネントが、統合環境で基板デザインに変換されます。 2. DesignSpark 基板デザインエディタを対話的に使用して、初期のネットリストを使用せずにデザインを瞬時 に作成する。必要に応じてコンポーネントと接続を追加するだけで、基板デザインを作成できます。 3. インポート機能を使用して外部ネットリストからインポートして、基板デザインを新規作成する。 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 DesignSpark で回路図 回路図デザインを作成した場合、回路図デザインを開始する前に回路図デザインを基板デザイン 回路図 に変換する必要があります。 この変換を行うには、[Tools (ツール ツール)]メニューから[Translate To PCB (基板 基板デザイン ツール 基板デザインへ デザインへ変換)]を選択して、 変換 [Translate To PCB (基板 基板デザイン 基板デザインへ デザインへ変換)]オプションを使用します。 変換 これにより New PCB (新規基板 新規基板デザイン 基板デザインの作成に[Translate To PCB 新規基板デザイン)ウィザードが表示されます。 デザイン (基板 基板デザイン (新規 新規)]オプションと[PCB Design (基板 基板デザ 基板デザインへ デザインへ変換)]オプションを使用する場合も、[New 変換 新規 基板デザ イン)]を使用する場合も、New PCB (新規基板 新規基板デザイン イン 新規基板デザイン)ウィザード デザイン ウィザードが表示されます。 ウィザード 32 基板デザイン 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 New PCB (新規基板デザイン)ウィザード このウィザードでは一連のダイアログが表示され、基板デザインエディタでデザイン内容を定義するための手順が 提示されます。各ページで、<F1>キーを押すことでいつでもオンラインヘルプを表示できます。 次のページに進むには、[Next (次 次へ)]をクリックします。また、ページの左上にあるリストで必要なページ名を クリックしてそのページに進むこともできます。ただし、ウィザードのページを順に表示して手順に従うことをお 勧めします。 [Start (開始 開始)]ページで、免責事項に同意するためのチェックボックスを選択します。先へ進むには、これをクリック 開始 する必要があります。これは、初めて選択したときに 1 回だけ表示されます。[Next (次 次へ)]をクリックして続行 します。 [Technology (テクノロジ テクノロジ)]ページでは、テクノロジファイルとデザインの[Units (単位 単位)]をあらかじめ定義す テクノロジ 単位 ることができます。テクノロジファイルにより、異なるデザインで繰り返し使用することが可能な一連のサイズ(ス タイル)とデザインの間隔規則を作成できます。これにより、命名規則と標準に従うことができます。また、この方 法により、デザインを迅速に開始することができます。 ここでは、[Units (単位 単位)]と単位の[Precision (精度 精度)]が定義されていますが、どちらもデザインプロセス中に 単位 精度 いつでも変更することができます。 この例では、既存のファイルを使用するため、[Choose Technology File (テクノロジファイル テクノロジファイルの 選択 テクノロジファイルの選択)]を選 択して、ドロップダウンリストから[2sig2plane.ptf]を選択します。 [Units (単位 単位)]では、[thou]を選択し、精度として[0]を選択します。メートル法を使用する場合は、[mm]を 単位 選択し、精度として[3]を選択します。 [Next > (次 次へ>)]をクリックして続行します。 [Layers (レイヤ レイヤ)]ページでは、テクノロジファイル(指定した場合)で使用されているレイヤを変更することがで レイヤ きます。この例では、[Use Layers From Chosen Technology File (選択 選択した 選択したテクノロジファイル したテクノロジファイルの テクノロジファイルのレイヤを レイヤを 使用)]のままにしておきます。レイヤ選択部分には、テクノロジファイルの内容が表示されますが、これらを編集 使用 することはできません。ただし、これらは基板デザインで変更することができ、このダイアログでは選択項目を確 認して、事前に変更を行うことができます。 基板デザイン 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 33 レイヤを変更する場合は、[Define Layers (レイヤ レイヤの レイヤの定義)]ボタンを選択する必要があります。このボタンは、 定義 レイヤを変更した場合の影響を理解した上で使用してください。 選択項目を[Use Layers From Chosen Technology File (選択 選択した 選択したテクノロジファイル したテクノロジファイルの テクノロジファイルのレイヤを レイヤを使用)] 使用 のままにしておきます。 [Next > (次 次へ>)]をクリックして続行します。 次に、[Board (基板 基板)]ページを使用して、基板外形の形状とサイズを定義 定義します。基板は長方形 / 正方形又は円 基板 定義 形として定義でき、現在の単位系で幅 幅 / 高さ又は直径を定義できます。 選択したテクノロジファイルに基板外形が含まれている場合は、それを使用することができます。 また、[Copy Board Outline From Another File (別 別のファイルから ファイルから基板外形 コピー PCB デザイン から基板外形を 基板外形をコピー)](別の ファイル又は異なるテクノロジファイル)を選択することもできます。基板外形用に基板デザインを使用している場 合は、基板ファイルがテクノロジファイルフォルダに存在している必要があります。 この例では、[Define Board Size (基板 基板サイズ (幅 幅)]と[Height (高 高さ)]をそ 基板サイズの サイズの定義)]を選択して、[Width 定義 れぞれ 3000 に設定します。 [Next > (次 次へ>)]をクリックして続行します。 34 基板デザイン 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 [Place And Route (配置 配置と 配置と配線)]ページでは、コンポーネントを自動的に配置して、自動配線システムを使用 配線 してそれらの接続を配線することができます。 [Component Placement (コンポーネント コンポーネントの Outside the Board (基板 基板の コンポーネントの配置)]では、[Arrangement 配置 基板の外 で整列)]を選択して、コンポーネントをタイプ別に基板の外に整列することができます。これにより、見やすくな 整列 るとともに手動で配置しやすくなります。 コンポーネントを基板上に配置するには、[Automatically Position Inside the Board (基板内 基板内に 基板内に自動的に 自動的に 配置)]を使用します。コンポーネントが接近し過ぎないようにした上で、トラックの全長が可能な限り短くなるよ 配置 うに基板上のコンポーネントが最適な方法で配置されます。2 つのコントロールを使用して、環境設定を使用して コンポーネントの配置方法と、組み立て又は製造プロセスを定義することができます。 基板デザイン 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 35 この例では、[Minimum Gap Between Components (最小 最小コンポーネント Grid 最小コンポーネント間距離 コンポーネント間距離)]と[Component 間距離 (コンポーネントグリッド コンポーネントグリッド)]の値をそれぞれ 100 (thou)に変更します。コンポーネントの間隔を十分にあけます。 コンポーネントグリッド 各 コ ン ポ ーネ ン ト の間 隔 を 狭くす る に は 、基 板 エ ディ タ で [Tools ( ツール )]メ ニ ュ ー か ら [Auto Place Components (コンポーネント コンポーネントの PCB (新規基板デザイン)ウィザード コンポーネントの自動配置)]オプションを実行します。New 自動配置 の前の手順に戻る必要はありません。配線を行う前に、試行錯誤を繰り返して間隔を決定します。 [Auto Place (自動配置)]オプションを使用して配置を行った場合でも、選択してドラッグすることで、いつでもコン ポーネントを手動で配置して微調整することができます(詳細については後述します)。 [Automatically Add Tracks Between Components (コンポーネント コンポーネント間 コンポーネント間に自動的に 自動的にトラックを トラックを追加)]ボッ 追加 クスをオンにして、配線機能によって回路図のネットリストを基板のトラックに変換します。このオプションは、 前の手順でコンポーネントの自動配置を選択した場合のみ使用できます。手動で基板の配線を行う場合、又は自動 配線システムで配線を行う前にデザインを変更する必要がある場合は、オフのままにしておきます。このオプション は基板デザインで、[Tools (ツール ツール)]メニューの[Auto Route Nets> (ネット ネットの ツール ネットの自動配線>)]オプションを使 自動配線 用して 1 回だけ実行できます。 この例では、このボックスをオンにして、自動配線システムで配線します(手動配線オプションを使用する場合は、 配線を解除することができます)。 [Next > (次 次へ>)]をクリックして続行します。 [Finish (完了 完了)]ページを使用して、 基板デザイン 完了 基板デザイン名 デザイン名を設定して、それをファイル それをファイルに ファイルに保存します 保存します。 します デフォルトでは、 基板デザイン名は回路図デザイン名と同じになります。同じである必要はありませんが、同じにしておいた方が便 利です。特に同じ名前のデザインタイプを検索する[Forward Design Changes (デザイン デザインの デザインの変更内容を 変更内容を転送)] 転送 などのオプションを実行する場合は、同じにしておくことをお勧めします。 [Finish (完了)]ボタンをクリックする前であればいつでも、表示されたリストでページ名を選択することで、以前 に表示したいずれかのページに戻ることができます。 [Finish (完了 完了)]ボタンをクリックすると、基板デザインエディタが実行され、基板デザインを使用できるように 完了 なります。デザインの背景は黒になります。PDF ファイルで見やすくなるように、図では別の色で表示しています。 36 基板デザイン 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 回路図デザイン 路図デザインなしでの 新規作成 デザインなしでの基板 なしでの基板デザイン 基板デザインの デザインの新規作成 回路図デザインを使用せずに基板デザインを新規作成するには、[File (ファイル ファイル)]メニューで[New (新規 新規)]を ファイル 新規 選択して、[PCB Design (基板 基板デザイン 基板デザイン)]ラジオボタンを選択します。 デザイン [OK]ボタンをクリックします。New PCB (新規基板 新規基板デザイン 新規基板デザイン)ウィザードが開始され、前述したように一連の手 デザイン 順が順に示されます。 回路図デザイン 路図デザインの デザインの完成 これで、この入門チュートリアルの最初のセクションが完了しました。基板デザインのチュートリアルに進むには、 行ったすべての作業内容をそのままの状態に保って、続きをお読みください。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 37 第4章 基板デザインエディタ 基板デザインへの デザインへの回路図 への回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変換 チュートリアルの説明に従っている場合は、[Translate To PCB (基板 基板デザイン PCB 基板デザインへ デザインへ変換)]オプションと 変換 Wizard (基板 基板ウィザード 論理的な回路図デザインを物理的な基板デザインに変換する作業が完了し 基板ウィザード)を使用して、 ウィザード ているはずです。変換が完了していない場合は、前の章(「基板デザインへの回路図デザインの変換」)に戻って、 回路図デザインを基板デザインエディタで操作できるように変換してからこのチュートリアルを行ってください。 この時点で、基板デザインのレイアウトを開始する準備が整っているはずです。この例では、基板の外形を作成し、 コンポーネントを配置し、接続を配線しました。これにより、プロセス全体が機能している様子を確認できます。 コンポーネントが配置及び配線された状態で基板の外形が表示されます。これを元に戻して、すべて手動で行います。 デザインの ザインの配線解除 配線解除 ここで説明するように、デザインのすべて又は一部の配線を解除しなければならないことがあります。配線の解除 は、トラックを削除し、接続だけを残す処理です。 デザインの デザインの配線解除 デザイン全体の配線を解除し、すでに配線されているすべてのトラックを削除するには、[Tools (ツール ツール)]メニュー ツール から[Unroute Nets (ネット ネットの すべてのネット ネットの解除)] 解除 - [All Nets (すべての すべてのネット)]オプションを選択します。[配線解除] ネット オプションには、[All Nets (すべての すべてのネット (参照 参照)]、[Selected Nets (選択 選択した すべてのネット)]、[Browse ネット 参照 選択したネット したネット)]の ネット 3 つのオプションがあり、解除する配線の量を制御することができます。 配線を解除しても、[Undo (元 元に戻す)] <Ctrl-Z>を使用して配線を元に戻すことができます。 38 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ レイヤ数 イヤ数の変更 物理レイヤの数又は製造タイプを変更するには、[Settings (設定 設定)]メニューの[Design Technology (デザイン デザイン 設定 テクノロジ)]オプションを選択し、[Layers (レイヤ レイヤ)]タブを選択します。 テクノロジ レイヤ <Delete>キーを使用してレイヤ数を少なくすると、内部の電気レイヤの情報が失われることがあります。 基板外形の 板外形の対話的な 対話的な作成 独自の基板サイズと形状にする必要があり、あらかじめ定義されている長方形や円を使用しない場合も、簡単に対 応することができます。 既存の 既存の基板外形の 基板外形の削除 DesignSpark で必要な基板外形は 1 つだけであるため、まず以前の基板外形を削除する必要があります。既存の 基板外形を編集することもできます。基板外形を削除するには、外形を選択して、キーボードの<Delete>キーを 押します。 新規基板外形の 規基板外形の追加 DesignSpark では、基板のシェイプ(円形など)を追加することで基板外形を簡単に作成できます。[Add (追加 追加)] 追加 メニューの[Add Board (基板 基板の 基板の追加)]オプションを使用して、デザインに描画することで対話的に基板外形を作 追加 成できます。[Rectangle (長方形 長方形)]、[Shape (シェイプ シェイプ)]、[Circle (円形 円形)]、[Square (正方形 正方形)]の 4 つの 長方形 シェイプ 円形 正方形 形状が用意されています。また、基板デザイン Polygon (多角形 多角形)]を追加するためのショー 基板デザインツールバーに[Board デザイン 多角形 トカットもあります。 基板外形は閉 閉じたシェイプとして作成されるため、追加時には、カーソルに追従する基板セグメントが始点に戻り じた ます。クリックしてコーナーを追加します。最後のコーナーを追加したら、ダブルクリック ダブルクリックして終了します。挿入 ダブルクリック 中にキャンセルするには、キーボードの<Esc>キーを押します。これにより、始点で開始及び終了する連続した シェイプとして基板外形が作成されます。 基板を追加した後に、変更を加えたり、セグメントを追加したり、コーナーを斜め継ぎにしたり、曲線にすること ができます。 このチュートリアルでは、前の「基板デザインへの回路図デザインの変換」処理で、基板外形を 3000x3000 thou の正方形として指定しました。基板に切り抜きが必要な場合は、[Add Board Shape (基板 基板シェイプ 基板シェイプの シェイプの追加)]オ 追加 プションを使用して切り抜きシェイプを追加します。DesignSpark では、メインの基板外形の内側にある基板外 形は切り抜きとして判断されます。 DXF ファイルを ファイルを使用した 使用した新 した新しい基板外形 しい基板外形の 基板外形のインポート 基板外形を描画する代わりに、AutoCAD などの機械系 CAD システムで作成した DXF ファイルをインポートする こともできます。 DXF ファイルをインポートするには、[File (ファイル ファイル)]メニューの[Import (インポート インポート)]オプションを使用し ファイル インポート ます。DFX ファイル内のシェイプとテキストを DesignSpark のレイヤにマッピングするためのダイアログが表示 されます。インポートの単位を変更して、インポートのスケールを変更することもできます。このオプションの詳 細については、オンラインヘルプを参照してください。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 39 コンポーネントの ンポーネントの配置 自動又は手動で配置することができます。自動配置は、変換時に行うことも、[Tools (ツール ツール)]メニューの[Auto ツール Place Components (コンポーネント コンポーネントの 自動配置 手動配置は、 コンポーネントの自動配置)]オプションを使用して実行することもできます。 デザインエディタを使用していつでも実行できます。自動配置オプションを使用した後でも実行できます。 基板外形の作成からデザインを開始し、コンポーネントを手動配置する準備が整いました。現在、デザインは、New Board Wizard (新規基板ウィザード)オプションを使用して配置されています。 まず、デザインの配置を解除します。 デザイン内のコンポーネントを囲むようにドラッグして、コンポーネントを選択します。 次に、それらを選択して、基板外形の外にドラッグします。[Arrange Outside the Board (基板 基板の 基板の外で整列)] 整列 オプションを選択している場合は、コンポーネントが基板外形の外に配列され、手動配置できるようになります。 マウスカーソルを基板外形の外に移動したら、マウスボタンを放して配置します。コンポーネントを選択解除する には、何も表示されていない部分をクリックします。 コンポーネント コンポーネントを配置するには 配置するには DesignSpark では、Microsoft Windows の標準的な操作方法が採用されているため、コンポーネントの移動と配 置は、コンポーネントを選択 選択して 選択してドラッグ してドラッグするだけで簡単に行えます。移動中はいつでも<Esc>キーを押してド ドラッグ ラッグをキャンセルできます。又は、解放した後に、[Undo (元 元に戻す)] <Ctrl-Z>を使用して元に戻すことが できます。 選択してドラッグする方法を使用して、すべてのコンポーネントを下の図のように配置します。 CONN1、U1、U2、及び U3 を最初に配置して、他のコンポーネントをその周りに配置することをお勧めします。 このデザインで示しているとおりに配置する必要はありませんが、このようにすることで効率的になります。 コネクタ CONN1 に近くなるように U3 は回転させて配置しました。デカップリングコンデンサは比較的敏感で あるため、これらもこのデバイスの近くに配置します。これらは電圧レギュレータのノイズを低減するために配置 します。 コンデンサ C6、C7、C8、及び C9 を、できる限り U3 の近くに配置します。下の図のとおりにするには、いく つかのコンポーネントを回転させる必要があります。 40 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ これらのコンポーネントの配置が完了したら、固定します。いくつかの重要なコンポーネントを特定の位置に配置 した場合に、それらが間違って移動されないように固定します。 コンポーネントを コンポーネントを固定するには 固定するには コンポーネントを固定するには、コンポーネントを選択して、ショートカットメニューの[Properties (プロパ プロパ ティ)]を使用します。 ティ [Component (コンポーネント コンポーネント)]ページで、[Fixed (固定 固定)]チェックボックスをオンにして、[OK]をクリック コンポーネント 固定 します。これによりコンポーネントが固定されます。 選択したコンポーネントのショートカットメニューの[Fix Item (アイテム アイテムの アイテムの固定)]オプションを使用することも 固定 できます。 コンポーネントを コンポーネントを回転させるには 回転させるには コンポーネントの配置中又は配置後に、ショートカットキー<R>を使用して表面実装コンポーネントを回転させた り、<F>キーを使用して基板の反対側に反転(ミラー)させることができます。これらのオプションは、[Place (配 置)]操作中に右クリックして表示されるショートカットメニューから選択できます。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 41 基板の 基板の反対側に 反対側にコンポーネント コンポーネントを ーネントを反転(ミラー 反転 ミラー)させるには ミラー させるには このデザインでは、ミラー(反転)処理する必要はありません。配置と接続の全長は、いくつかのコンポーネントを 回転させることで改善できます。コンポーネントの配置操作を練習してみたい場合は、コンポーネントを選択して <R>キーを押して回転させます。コンポーネント名も個別に選択して回転させて正しい向きにすることができます。 配置が完了したら、配線を行います。 自動配置オプション 自動配置オプションを オプションを使用するには 使用するには いくつかの重要なコンポーネントを配置して、所定の位置に固定しました。次に、[Autoplace (自動配置 自動配置)]オプ 自動配置 ションを使用して残りのコンポーネントを配置します。 [Tools ( ツ ー ル )] メ ニ ュ ー か ら [Auto Place Components ( コ ン ポ ー ネ ン ト の 自 動 配 置 )] - [All Components (すべての すべてのコンポーネント すべてのコンポーネント)]を選択します。 コンポーネント コンポーネントの配置を表示するため、[View Component Placement (コンポーネント コンポーネントの コンポーネントの配置を 配置を表示)]ボッ 表示 クスをオンにします。また、固定されているコンポーネントをそのままの位置に残しておくため、[Don't Place Fixed Components (固定 固定されている 固定されているコンポーネント されているコンポーネントを コンポーネントを配置しない 配置しない)]もオンにします。 しない [Minimum Space Allowed Between Components (許容最小 許容最小コンポーネント 許容最小コンポーネント間距離 コンポーネント間距離)]と[Placement 間距離 Grid (配置 配置グリッド 100 thou に設定します。これらの値は必要に応じて調整できます。残り 配置グリッド)]の値をそれぞれ グリッド のコンポーネントを配置します。異なる配置パターンを試してみたい場合は、[Undo (元に戻す)]を使用します。 たとえば、[Grid (グリッド)]を 50 thou に変更してみてください。 [OK]をクリックして、配置します。残りのコンポーネントが、固定されているコンポーネントの周囲の配置可能 な場所に配置されます。 デザインの デザインの保存 [File (ファイル ファイル)]メニューの[Save (保存 保存)]オプションを使用するか、ツールバーの[Save (保存 保存)]アイコンを ファイル 保存 保存 クリックして、デザインを保存します。 基板デザインには、回路図デザインから基板デザインに変換したときに Tutorial.pcb という名前を指定しました。 回路図デザインの名前と同じになるように、この名前を指定しました。同じ名前にすることは、後ほどプロット前 の整合性チェックを実行する際にさらに重要になります。 42 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ デザインの ザインの配線 デザインは手動又は自動で配線することができます。この処理では、電気的なポイント間の接続を物理的な銅のト ラックに変換します。 まず、デザインを自動で配線して、どのような結果になるか確認します。次に、配線解除して「ラッツネスト」に 戻して、手動配線ツールを使用して配線します。 自動配線 [Autoroute (自動配線 自動配線)]オプションは、手動で配線する場合と同じようにネットを電気的なトラックに変換する 自動配線 のに使用します。高密度なデザインの場合、このオプションを使用することで、作業時間を数時間から数日短縮す ることができます。自動配線機能は、通常、配線されていないデザインを数分で配線します。 自動配線機能は、デザインの[All Nets (すべての すべてのネット 選択した すべてのネット)]モード、 ネット 選択したネット したネットとコンポーネント ネット コンポーネントの[Browsed コンポーネント Nets (参照 参照した Net Classes (参照 参照した 参照したネット したネット)]、[Browsed ネット 参照したネットクラス したネットクラス)]モードで使用できます。 ネットクラス 自動配線機能を 自動配線機能を使用するには 使用するには [Tools (ツール ツール)]メニューから[Auto Route Nets (ネット ネットの すべてのネット ツール ネットの自動配線)] 自動配線 - [All Nets (すべての すべてのネット)]を選 ネット 択します。 デフォルト設定のままにしておきます。 ダイアログの下部にある[Route (配線 配線)]ボタンをクリッ 配線 クして、配線機能を開始します。この単純なデザインの 場合は、わずかな時間ですべての配線が行われます。 結果がすばやく表示されます。 [OK]をクリックして、レポートダイアログを閉じ、配線を 表示します。 配線されたデザインは、以下にようになります。結果は、デザインをどのように配置したかによって異なります。 デザインの デザインの保存 ツールバーの[Save (保存 保存)]アイコンをクリックするか、[File (ファイル ファイル)]メニューから[Save (保存 保存)]を選択 保存 ファイル 保存 します。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 43 デザインの配線解除 デザインのすべて又は一部の配線を解除しなければならないことがあります。配線の解除は、トラックを削除し、 接続だけを残す処理です。 [Tools (ツール ツール)]メニューの[Unroute Nets (ネット ネットの 配線を解除できます。 ツール ネットの配線解除)]オプションを使用して、 配線解除 解除する配線の量を制御するための 3 つのオプションがあります。 デザインの デザインの配線解除 この演習では、[Unroute Nets (ネット ネットの Nets (すべての すべてのネット ネットの接続解除)]の[All 接続解除 すべてのネット)]オプションを使用してデ ネット ザイン全体を配線解除し、すべてのトラックを削除します。配線を解除した後に、必要に応じて[Undo (元 元に戻す)] <Ctrl-Z>を使用して配線を元に戻すことができます。 手動配線 DesignSpark には、一連の強力な手動配線ツールを備えています。これらのツールを使用して、レイヤをスワップ したり、レイヤスワップ上にバイアスを自動的に追加したりトラックの幅を編集することができます。 次に、手動でデザインに配線を追加します。 トラックを トラックを手動配線するには 手動配線するには トラックを追加するには、接続をダブルクリック ダブルクリックします。この方法が最もすばやく配線を開始するための方法です ダブルクリック が、他の方法でも開始できます。 この例とほぼ同じようにデザインを配置した場合は、C10 のピン 2 と R6 のピン 1 間の接続をダブルクリックします。 カーソルを下方向、右方向の順に多少移動します。トラック の形状が描かれ、トラックの端と接続先のパッド(R6.1) 間の接続が表示されます。このモードでは、トラックは 2 つのフローティングセグメントが直交した状態で配置され ます。 カーソルを下方向へ移動して、垂直方向のトラックセグメン トを描画します。このときも、トラックは 2 つのセグメン トが直角に交わった状態のまま配置されます。 44 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ マウスボタンを 1 回クリックします。これにより最初のト ラックセグメント(C10.2 から出ている最初の真っ直ぐな トラックセグメント)が配置されます。この配線セッション で、このセグメントは一時的に固定されます。後で移動又 は編集することができます。 次に、トラックレイヤに変更を加えます。 キーボードの<L>キーを押して、[Track Layer (トラック トラック レイヤ)]ダイアログを表示します。ある面から別の面への レイヤ レイヤ変更が必要な通常の配線を行っている場合は、<L> キーを押して<Enter>キーを押すだけで、これを行うこ とができます。<Enter>キーは、ダイアログの[OK]ボ タンをクリックするのと同じように機能します。これにより、 ダイアログを見ることなくレイヤを変更することができます。 ビアが自動的に追加され、トラックレイヤは[Bottom (下)] レイヤに配置されます。このことは、DesignSpark ウィン ドウの下部のステータスバーに表示されます。 カーソルを右に移動して、クリックします。 これは、レイヤ変更のビアの次のコーナー又は次の位置に なります。別のレイヤ上にあることを示すように、トラック の色が変わったことに注目してください。 再度<L>キーと<Enter>キーを押して、レイヤを[Top (上)]レイヤに戻します。別のビアが自動的に追加され ます。 接続先のパッド R6.1 に向かってカーソルを右に移動しま す。[Top (上)]レイヤのトラックは赤で示されます。 接続先パッドの上にカーソルを移動したら、1 回クリック して、この接続のトラックの編集を完了します。トラック の色が赤になり、このトラックが上のレイヤにあることが 示されます。 トラックの追加後に、トラックを選択してドラッグするか、 ダブルクリックしてトラックを編集できます。 次の接続を編集します。 配線の 配線の基本モード 基本モードの モードの概要 トラックの編集中に使用する基本的なコマンドは以下とおりです。 • 編集中に 1 回クリックすると、コーナーが挿入されて配線の方向が変わります。 クリック • <L>キーに続けて<Enter>キーを押すと、レイヤがデザインの反対側に変わります。この操作は、編 集中又はトラックの選択後に使用できます。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 45 手動配線モード 手動配線モードを モードを変更するには 変更するには これまでは、[Orthogonal (直交 直交)]配線(互いに直交する 2 つのフローティングセグメント)の標準配線モードを 直交 使用してきました。 配線時に、配線モードにアクセスしてこのモードを 変更できます。ショートカットメニューから [Segment Mode (セグメントモード セグメントモード)]を選択 セグメントモード して、5 つのモードのいずれかを選択します。 この例で、[Miter (斜 斜め継ぎ)]モードを使用する と左の図のようになります。 高密度な領域での選択 デザインの密度の高い領域や、複数の接続が互いに交差するような場所にあるアイテムを選択する場合、必要なア イテムを 1 回で選択するのは容易ではありません。このような場合に備えて DesignSpark には、必要なアイテム が選択されるまで、隣にあるアイテムを順次選択する機能を備えています。必要なアイテムが選択されたら、その アイテムで[Properties (プロパティ プロパティ)]を指定するなどの操作を行うことができます。 プロパティ [Select Next (次 次を選択)]コマンドのショートカットキーには、 <N>キー(Next の略)が割り当てられています。 選択 この機能を試すには、トラックが接続されているパッドをクリックして、パッド(又はトラック)を選択します。次 に、<N>キーを押して、トラック(又はパッド)を選択します。デザインアイテムがどの程度接近しているかにより、 <N>キーを押すたびに、コンポーネントの外形とコンポーネント全体も選択されることがあります。 領域への銅箔 への銅箔の 銅箔の流し込み [Copper Pour (銅箔の流し込み)]は、基板レイアウトの領域を銅箔で埋めるのに使用します。これは、通常、「サー マル」接続(一般的に Ground (0 V)又は+5 V)を通じて指定された信号に接続されます。この機能により、トラッ ク、コンポーネントのパッド、バイアス、及びその他の電気的障害物の周囲にボイド(抜け)が生成されます。 このために、[Add Copper Pour Area (銅箔流 銅箔流し Copper (銅箔 銅箔の 銅箔流し込み領域の 領域の追加)]と[Pour 追加 銅箔の流し込み)]オプ ションが用意されています。 未接続のトラック、コンポーネント、又はパッドの周囲にボイドを生成せずに銅箔の領域を挿入するには、[Add Copper (銅箔 銅箔の 銅箔の追加)]オプションを使用します。 追加 この機能は、[Copper Pour Area (銅箔流し込み領域)]を挿入して、この領域に銅箔を流し込みます。 銅箔流し 銅箔流し込み領域を 領域を作成するには 作成するには [Add (追加 追加)]メニューから[Copper Pour Area (銅箔流 銅箔流し 長方形)]を選択します。 追加 銅箔流し込み領域)] 領域 - [Rectangle (長方形 長方形 [Pour Area (流し込み領域)]には、別のシェイプを追加するための他のオプションもあります。ここでは、[Top Copper (上面銅箔 上面銅箔)]レイヤに流し込み領域を追加します。流し込み領域と流し込まれた銅箔は、あらゆる電気的 上面銅箔 レイヤに追加できます。レイヤを変更するには、トラックの編集時と同じように、流し込み領域を選択して、<L> キーに続けて<Enter>キーを押します。 46 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ デザインにシェイプを作成して、基板外形の外側に突き出た流し込み領域を描画することができます。DesignSpark は、[Spacing (間隔)]規則と、[Pour area (流し込み領域)]に定義されている規則を使用して銅箔を流し込みます。 下の図のように、基本的な長方形の流し込み領域を描画します。この図では、デザインの左上に黒い線で領域が示 されています。 この例では、銅箔流し込み領域の追加がいかに簡単であるかを理解できます。 流し込み領域を右クリックします。 ショートカットメニューから[Pour Copper (銅箔 銅箔の 銅箔の流し込み)]を選択します。 ネット名の関連付け、サーマル接続など、流し込み領域のパラメータを設定可能なダイアログが表示されます。 この演習では、[Net Name (ネット ネット名 ネット名)]は空のままにしておき、[OK]をクリックします。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 47 流し込まれた銅箔が、[Board (基板)]規則から[Shape (シェイプ)]規則を含む、銅箔に対して定義されているすべ てのアイテムの[Spacing (間隔 間隔)]規則に従っていることに注目してください。 間隔 銅箔流し 銅箔流し込み領域から 領域から流 から流し込まれた銅箔 まれた銅箔を 銅箔を削除するには 削除するには 銅箔流し込み領域(サーマルスポークを含む)を削除するには、領域の外形を 選択して、ショートカットメニューから[Clear Copper (銅箔 銅箔の 銅箔の消去)]を 消去 選択します。これにより銅箔は削除されますが、銅箔流し込み領域は削除さ れません。 銅箔流し込み機能を使用するときには、<Delete>キーを使用するのではな く、必ず[Clear Copper (銅箔の消去)]を使用してください。ショートカット メニューを使用して、いつでも[Copper Pour Areas (銅箔流し込み領域)]を 変更して、再度流し込みを行うことができます。銅箔と領域を完全に削除す るには、まず[Clear Copper (銅箔の消去)]を使用し、その後<Delete> キーを使用して領域を削除する必要があります。 銅箔流し 銅箔流し込み領域を 領域をインテリジェントにするには インテリジェントにするには 銅箔流し込み機能には、前述した機能以外にも数多くの機能があります。流し込まれた銅箔にネット名を関連付け て、銅箔を流し込んだときにサーマルスポークを介してパッドが銅箔自体に接続されるようにすることもできます。 このようにするには、流し込み領域を選択して、ショートカットメニューから[Add To Net (ネット ネットに ネットに追加)]を 追加 選択します。必要なネット名をリストから選択して、銅箔を再度流し込みます。ネット名として 0V を使用して、 [OK]をクリックして、もう一度実行してください。 [Spoke Style (スポークスタイル スポークスタイル)]、[Spoke Width (スポーク スポーク幅 絶縁ギャップ スポークスタイル スポーク幅)]、及び[Isolation Gap (絶縁 絶縁ギャップ)] ギャップ ボックスの設定を使用して、銅箔をパッドに接続するスタイルを定義することができます。 [Spoke Style (スポークスタイル スポークスタイル)]に「Spoke 10」、[Spoke Width (スポーク スポーク幅 スポークスタイル スポーク幅)]に「10」、[Isolation Gap (絶縁 絶縁ギャップ 「10」と入力します。[OK]をクリックします。求められたときに、新しいスタイル「Spoke 絶縁ギャップ)]に ギャップ 10」をテクノロジファイルに追加します。 [Copper Pour Areas (銅流し込み領域)]は、製造された基板には表示されません。これらは、銅箔を流し込むこ とが可能なインテリジェントな領域をシステムに提供します。 48 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ デザインの ザインの整合性の 整合性のチェック チェック 回路図エディタと基板エディタの両方で、[Tools (ツール ツール)]メニューから各種チェックを実行することができます。 ツール この機能は、デザインを比較及び検証して、両方のデザインが常に同期された状態に保たれるように基板を変更す るのに使用します。 デザインを デザインをチェックするには チェックするには [Tools (ツール ツール)]メニューの[Schematics/PCB Check (回路図 回路図 / 基板チェック ツール 基板チェック)]オプションをいつでも使用 チェック することができます。デフォルトでは、比較に使用されるファイルは、回路図デザイン(回路図エディタから実行し ている場合は基板デザイン)と同じ名前になります。 チェックを実行し、差異が検出されなかった場合は、次のダイアログが表示されます。 差異が検出された場合は、メモ帳が起動して詳細レポートが表示されます。レポートには、回路図デザインと一致 させるために基板デザインに行う必要がある変更内容の一覧が表示されます(常に回路図デザインが「マスタ」にな ります)。その後、ダイアログで[Yes (はい はい)]ボタンをクリックして、これらの変更を自動的に実行することがで はい きます。 このチュートリアルのデザインでこのオプションを実行してみてください。差異は検出されないはずです。検出さ れた場合は、[Yes (はい はい)]ボタンをクリックして、変更してください。 はい 回路図デザイン 回路図デザインの デザインの変更を 変更を基板デザイン 基板デザインに デザインに適用するには 適用するには 回路図デザインの変更を基板デザインに適用するには、[Tools (ツール ツール)]メニューから[Forward Design ツール Changes (デザイン デザインの デザインの変更を 変更を転送)]オプションを選択します。これにより、回路図デザインと基板デザインが比 転送 較され、必要な変更が基板デザインに適用されます。行われたすべての変更内容のレポートが示されます。 名前の 名前の変更を 変更を回路図に 回路図にバックアノテーションするには バックアノテーションするには 基板デザインでバックアノテーションの変更を行い、[Tools (ツール ツール)]メニューの[Back Annotation (バック バック ツール アノテーション)]オプションを使用して回路図デザインに戻すことができます。実行するとレポートが示され、保 アノテーション 留されているすべてのバックアノテーションの変更を回路図デザインに対して実行できるようになります。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 49 デザイン規則 ザイン規則の チェック 規則のチェック デザインを製造に送る前に、[Design Rules Check (デザイン デザイン規則 デザイン規則の 規則のチェック)]オプションを実行する必要があ チェック ります。このダイアログには、各種チェックを行うためのチェックボックスがあります。チェックは定義されてい る間隔 間隔規則に対して行われます。これは、各種製造規則に従っているかどうかをチェックするのにも使用します。 間隔 エラーが見つかった場合は、実際のエラーを容易に見つけて修正できるようにエラーマーカー文字がデザインの適 切なレイヤに追加されます。 デザイン規則 デザイン規則の 規則のチェックを チェックを実行するには 実行するには、 するには、 ツールバーから[Design Rule Check (デザイン デザイン規則 ツールバー デザイン規則の 規則のチェック)]オプションを選択します。 チェック チェック対象に含めるアイテムを制御することが可能なダイアログが表示されま す。[Check (チェック チェック)]をクリックして DRC を実行します。 チェック DRC エラーマーカーを エラーマーカーを見つけるには デザイン規則のチェックを実行した後に、[Goto (ジャンプ ジャンプ)]ブラウザを使用してデザイン内のエラーマーカーを ジャンプ 見つけることができます。これは、<F9>キーを押して表示されるインタラクションバー インタラクションバーから表示できます。 インタラクションバー [Goto (ジャンプ ジャンプ)]ブラウザが表示されたら、 使用可能な[Goto (ジャンプ)]オプションのドロップリストから[Error ジャンプ (エラー エラー)]を選択します。 エラー このリストは、すべてのデザインエラーマーカーを ソートされたリストとして表示するのに使用します。 これはアクティブなブラウザに表示され、エラーを クリックして選択することで、デザイン内のエラー マーカーを見つけることができます。エラーマーカー が画面の表示領域外にある場合は、ディスプレイの 中央に表示されます。 [Errors (エラー)]バーを右クリックすると、ショート カットメニューが表示されます。このメニューから、 デザイン内のエラーマーカーを見つけるのに役立つ 各種オプションを選択できます。 また、このメニューで、エラーをタイプ タイプ別又はレイ レイ タイプ ヤ別のどちらで表示するかも選択できます。 50 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ パワープレーンレイヤの ワープレーンレイヤの表示 デザインの内部レイヤにパワープレーンレイヤを含めた場合は、基板デザインを製造に送る前に、サーマル接続の 目視確認を実行することをお勧めします。この目視確認は、パッドから銅箔への接続が行われていない場所でのサー マルスポークの不足を確認できます。デザイン上の制約によりパッドから銅箔への接続が行えない場合、サーマル スポークは追加されません。目視確認により、これらの不足している接続を特定できます。 これを行うには、[View (表示 表示)]メニューから[Powerplane (パワープレーン パワープレーン)] 表示)]を選択します。 表示 パワープレーン - [Show (表示 表示 パワープレーンレイヤのリストから、必要なレイヤを選択します。 この例では+15 V レイヤを選択します。次のようにプレーンが表示されます。 完了したら、[View (表示 表示)]メニューから[Powerplane (パワープレーン パワープレーン)] 非表示)]を選択して、 表示 パワープレーン - [Hide (非表示 非表示 非表示にします。 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ 51 レポート、 ポート、部品リスト 部品リスト、 ネットリスト リスト、ネットリスト DesignSpark は、デザインのすべての重要な要素を詳細に出力することが可能なレポートを生成できます。レポート には、コンポーネントリストやネットリストなどの一連の標準レポートも含めることができます。 これらのレポートは、[Output (出力 出力)]メニューから生成できます。 出力 回路図デザインエディタの場合: 基板デザインエディタの場合: [Reports (レポート レポート)]ダイアログが表示されます。このダイアログの[Built-in Reports (組 組み込みレポート)] レポート レポート で標準レポートにアクセスでき、[User Reports (ユーザレポート ユーザレポート)]でカスタムレポートビルダオプションに ユーザレポート アクセスできます。 オプションを選択して各レポートを実行し、どのような結果を得られるか確認してください。各レポートはメモ帳 で表示されます。確認し終わったらレポートを閉じてください。 カスタムレポートを カスタムレポートを作成するには 作成するには [Reports (レポート レポート)]ダイアログの下半分は、カスタムレポートを作成するための領域です。 レポート [New (新規 新規)]ボタン及び[Edit (編集 編集)]ボタンをクリックして、 [Report Builder (レポートビルダ レポートビルダ)]オプション 新規 編集 レポートビルダ にアクセスします。 52 基板デザインエディタ 基板デザインエディタ このダイアログでは、独自のレポートを作成して必要な形式にするためのコマンドを追加できます。いくつかの基 本的なレポートと出力が例として作成されています。 基板の 基板の製造 53 第5章 基板の製造 プロットと ロットと NC ドリル - 概要 DesignSpark では、Gerber (ガーバー)や Excellon (エクセロン)の NC ドリルなどの標準的な製造形式でデザインを プロットするメカニズムを備えています。また、ドキュメント作成やチェック目的でデザインを Windows プリンタ や PDF に出力することができます。 プロットダイアログ ロットダイアログ [Manufacturing Plots (製造 製造プロット [Output (出力 出力)]メニューからアクセスします。 製造プロット)]プロットダイアログには、 プロット 出力 このダイアログは、3 つの主要な領域に分かれています。 プロット ここでは、プロット、出力用のプロット選択項目、及びプロット名を選択します。 出力 ここでは、出力タイプ、レイヤ、プロットの内容(設定)、プロットのスケールを選択します。 54 基板の 基板の製造 自動プロット 自動プロット生成 プロット生成 ここでは、プロットの自動生成を選択したり、新しいプロットのセットへの追加、プロットの削除、各プロットの 内容の統一(位置やスケールなど)を行います。 ダイアログの ダイアログの使用 [Plots (プロット プロット)]リストで選択した各プロット(例では、Top Silk)の名前が[Output (出力 出力)]ペインの上に表 プロット 出力 示されます。[Output (出力 出力)]ペインの内容([Output (出力 出力)]、[Layers (レイヤ レイヤ)]、[Settings (設定 設定)]、 出力 出力 レイヤ 設定 [Position (位置 位置)]タブを含む)を使用して、プロットの内容が作成されます。 位置 以下の例では、Top Silk プロットは、Gerber (ガーバー ガーバー)形式の Artwork (アー アートワーク ガーバー アートワーク)スタイルでファイル トワーク に出力されます。 引き続き Top Silk プロットで、4 つのタブについて見ていきましょう。 [Layers (レイヤ レイヤ)]では、1 つ又は複数のレイヤを選択しま レイヤ す(必要に応じてレイヤを組み合わせることができます)。 この Top Silk プロットでは、Top Silk レイヤが選択されてい ます。 [Settings (設定 設定)]ページのパラメータでは、 設定 各プロットの内容を定義します。プロットに 含める特定のアイテムとそれらをどのように プロットするかを定義します。 [Position (位置 位置)]タブでは、プロットのスケー 位置 ルと位置を定義します。 ダイアログ下部の編集不可のチェックボックスは、 プロットが収まるかどうかを示します。プロット が収まらない場合は、ボックスが赤い×印に変わ ります。 基板の 基板の製造 55 プロット処 ロット処理 製造用のプロットを生成するには、電気的レイヤ及び非電気的レイヤの Gerber (ガーバー ガーバー)プロット、基板のドリル ガーバー 加工用の Excellon (エクセロン エクセロン)の NC ドリルファイルをプロットする必要があります。 エクセロン [Manufacturing Plots (製造 製造プロッ 製造プロット プロット)]ダイアログを開いたら、まずプロット全体を作成するのに必要な各プ ロットを設定する必要があります。新しいデザインの場合、プロットは、デザイン内のレイヤ及びレイヤクラスと、 製品に組み込まれている情報に基づいて自動的に作成されます。 一連のプロットを作成すると設定が記憶され、次回このデザインのこのダイアログを開いたときには同じ設定が表 示されます。 プロットの プロットの作成 各プロットのすべてのパラメータの設定が完了したら、それらを出力することができます。 [Run (実行 実行)]ボタンを使用して、[Plots (プロット プロット)]リスト内のチェックマークが付いているすべてのプロット 実行 プロット のプロットを作成します。 チェックマークが付いているプロットが出力されます。 各プロットの[Output To (出力先 出力先)]で出力先を定義します。 出力先 このページの[Options (オプション オプション)]ボタンを選択した場合、 [Where Plot Files Are Written (プロットファ プロットファ オプション イルの の書き込み場所)]に指定されている特定のフォルダにプロットを書き込むことができます。デフォルトでは、 イル 場所 ファイルはデザインファイルと同じディレクトリに書き込まれます。デザインのディレクトリの下にある Plots サ ブディレクトリを指定することもできます。 56 基板の 基板の製造 プロットの プロットのプレビュー プロットの位置、サイズ、内容などを表示するには、[Plot Preview (プロット プロットの プロットのプレビュー)]チェックボック プレビュー スをオンにします。プロットダイアログの右側に[Preview (プレビュー)]ペインが表示されます。 [Preview (プレビュー)]ボックスには、3 つの主要なボックスがあります。 赤のボックス - これはプロットの「ベッド」又は用紙サイズです。ページに収めた場合にプロットが占め ることができる最大サイズです(このサイズからハードウェアのエッジを差し引きます)。 青のボックス - これらはデザインの範囲です。たとえば、描画境界線の内側に基板外形がある場合、ボッ クスのサイズは描画境界線と同じになります。 緑のボックス - これは基板外形です。 内容 - プロットの内容は青のボックス又は緑のボックスの内側に表示されます。これらは最終的な内容を 簡単にプレビューするための大まかな内容です。たとえば、パワープレーンのプロットではなく、シルク スクリーン外形プロットが明確に示されます。 プロット「ベッド」 ボックス デザインの範囲ボックス 基板外形線ボックス プロットの内容