部品とそのライブラリの作成と管理
電子設計とは、接続されたコンポーネントの集まりです。製品開発の報酬的な部分は、それらのエンジニアリングの課題を解決するためのクールな方法を思いつき、それらのコンポーネントを接続して独自の設計を作り上げることです。
しかし、作業の大部分、そして多くのデザイナーにとってより退屈な部分は、コンポーネントを作成することです。それがエキサイティングではないかもしれませんが、コンポーネントは会社にとって貴重なリソースとなり、実際のコンポーネントを正確に表現することが不可欠です。
ボードにはんだ付けする実際のコンポーネントが、そのコンポーネントですが、使用したい各電子設計の領域でモデル化する必要があります。
設計の実装に何を計画しているかによって、コンポーネントには回路図のためのシンボル、回路シミュレーターのためのシミュレーションモデル、信号整合性分析のためのIBISモデル、PCBレイアウトのためのパターンやフットプリント、そして可視化、3Dクリアランスチェック、機械CAD領域へのエクスポートのための3Dモデルが含まれることがあります。
コンポーネント管理
電子設計において、コンポーネントデータの効果的な管理は不可欠であり、設計に使用されるコンポーネントの管理は常にAltium設計ソフトウェアの基本的な要素でした。ソフトウェアが年月を経て進化するにつれて、コンポーネント管理方法論は、単純な回路図やPCBモデルの離散ライブラリから、データベースライブラリを経て、設計コンポーネントの表現をより広い製品開発アリーナに提供するWorkspaceコンポーネントに至るまで、長い道のりを歩んできました。これにより、設計プロセス全体を通じて比類のないコラボレーションを可能にする最先端で使いやすい機能が提供されています。
| ワークスペースライブラリ |
最新かつ標準化されたコンポーネントデータをデザインチーム全体で一元管理する接続されたワークスペースに保存されたコンポーネント。パラメトリック検索とファセット検索機能により、必要な部品を効率的かつ迅速に見つけて配置することができます。これらのコンポーネントは、設計時にアクセス可能な実際の製造部品とサプライチェーンデータと密接に連携しており、組み立てられた製品の製造における調達コストと時間の大幅な改善を提供します。 最新かつ標準化されたコンポーネントデータをデザインチーム全体で一元管理するワークスペースに保存されたコンポーネント。パラメトリック検索とファセット検索機能により、必要な部品を効率的かつ迅速に見つけて配置することができます。これらのコンポーネントは、設計時にアクセス可能な実際の製造部品とサプライチェーンデータと密接に連携しており、組み立てられた製品の製造における調達コストと時間の大幅な改善を提供します。また、ワークスペースによって提供される追加の機能を楽しむことができます。これには以下が含まれます：
詳細については、ワークスペースライブラリを参照してください。 |
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| データベースライブラリ | デザインコンポーネントを会社のデータベースと密接に連携させたいですか？その場合は、データベースライブラリを探索してください。各レコードはコンポーネントであり、必要なモデルとパラメトリックコンポーネントデータを参照します。モデルリンクとパラメータは配置中にシンボルに追加され、それをAltium Designerコンポーネントに変換します。 | |
| SVNデータベースライブラリ | SVNデータベースライブラリはデータベースライブラリモデルの拡張であり、ソースシンボルとモデルがバージョン管理下に保存される点が異なります。ソースライブラリは、Subversionベースのリポジトリ内で作成、追加、維持されます。リポジトリへのリンク、および外部データベースへのリンクは、SVNデータベースライブラリファイル(*.SVNDbLib)内で定義されます。 |
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| データベースリンク | この方法を使用すると、データベースリンクファイル(*.DbLink)は、スキーマティックコンポーネントとデータベース内の一致するレコードとの間のリンクを定義します。レコードマッチは、キーフィールドリンクによって確立されます。これは単一のキーフィールド（例えば部品番号）であるか、または複数のキーフィールド（Where句を定義することによって）であるかもしれません。 |
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| 統合ライブラリ | コンポーネントを単一ファイル内で予めパックして検証したい場合は、ソーススキーマティック/PCB/シミュレーションモデルをコンパイルして統合ライブラリ(*.IntLib)を生成します。 |
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| スキーマティックライブラリ | スキーマティックライブラリ(*.SchLib)は、コンポーネントシンボルを保持するモデルライブラリであるか、またはモデルリンクとパラメトリックデータが各シンボルに追加されると、コンポーネントライブラリになります。 |
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| PCBライブラリ | PCBフットプリントモデルを保存するためのライブラリ(*.PcbLib)。必要に応じて、各フットプリントに3Dモデルを追加できます。3Dモデルは、3Dボディオブジェクトから作成されるか、3DボディオブジェクトにインポートされたSTEPモデルから作成されます。 |
ワークスペース ライブラリ
コンポーネントは、設計データ全体を一元化して安全に保管し、設計チーム全体でアクセス可能なワークスペースに保存されます。ワークスペースでホストされるコンポーネントを使用する利点は多岐にわたります。その利点のいくつかは以下の通りです：
- コンポーネントデータの単一情報源 - チーム全体でアクセス可能なワークスペースを利用することで、エンジニアは最新かつ標準化されたコンポーネントを一つの安全な場所から入手し、リアルタイムのサプライチェーンデータを取得し、パラメトリック検索とファセット検索を使用して必要な正確なコンポーネントを見つけることができます。
- 設計時の物理コンポーネントの選択 - 任意のコンポーネントについて、基板の組み立て時に使用できる製造業者の部品を選択できます。
- リアルタイムのサプライチェーン情報 - Altium Parts Providerの集約部品データベースからフィードバックされ（これ自体が有効なサプライヤーから部品を収集するためのインターフェースを持っています）、選択した部品の現在のコストと利用可能性、およびそれらの選択した部品を販売するすべてのベンダー（ワークスペースのローカル部品カタログで定義されているように）を設計者に知らせます。この情報は、このコンポーネントをワークスペースに保存した後、いつでもコンポーネントに追加でき、直接編集せずに（既に使用されている設計に影響を与えることなく）、部品表の一部として使用できます。
- ライブラリの同時編集 - ワークスペースライブラリは本質的にこのワークスペースによってホストされる一連のコンポーネントアイテムであるため、複数のユーザーが他のユーザーが作業を終えるのを待つことなく、独立してワークスペースライブラリの新しいコンポーネントを編集または作成できます。
- コンポーネントモデルの再利用 - コンポーネントは、すべてのパラメトリック情報とドメインモデルが格納される「バケット」と考えることができ、回路図シンボル、PCBフットプリント、シミュレーションモデルを含みます。コンポーネントはドメインモデル自体を含まず、むしろワークスペース内の関連するモデルアイテムへのリンクを持っているため、単一のドメインモデルを複数のコンポーネントで使用できます。モデルが変更された場合、このモデルを使用するすべてのコンポーネントを更新するよう提案され、これにより、どのコンポーネントも古いモデルを使用することがないようにします。
- コンポーネントの直接編集 - コンポーネントを編集する必要がある場合、ワークスペース内から直接編集用に開くことができます。コンポーネントエディタの一時インスタンスを使用して、そのコンポーネントのすべての側面を編集できます。これには、参照されるドメインモデルを変更することも含まれます。
- コンポーネントテンプレートの使用 - パラメータとコンポーネント分類に基づくテンプレートを適用することで、新しいコンポーネントタイプごとに自動的に正しいBOM準拠のパラメータセットが設定され、正しい命名、リビジョン、ライフサイクルスキームが自動化されます。
- コンポーネントライフサイクルの検証 - コンポーネントが「寿命終了」、「廃止」、または「放棄」状態にある場合、それを使用して基板を製造しようとする前に警告されます。
- 使用済みコンポーネントのトレーサビリティ - コンポーネントは使用状況を通じて全体を追跡できます：部品が廃止された場合、どの設計で使用されたかを調べて、更新が必要なものを知ることができます。シンボルまたはフットプリントにエラーがある場合、そのシンボルとフットプリントを使用するすべてのコンポーネントを確認して修正できます。
- 新しいコンポーネントのリクエスト - エンジニアは新しい（または不足している）コンポーネントについて専用のライブラリアンにリクエストを提出し、このコンポーネントがリクエスターおよび会社の他のエンジニアによる設計で使用可能になったときに通知を受け取ることができます。
接続されたワークスペースでのコンポーネント管理およびワークスペース内のコンポーネントを読む。
データベースライブラリ
Altium Designerは、データベースライブラリを作成して使用することで、企業のデータベースから直接コンポーネントを配置する機能を提供します。配置は、データベースライブラリをインストールした後、データベースをブラウズするコンポーネントパネルから行われます。
配置後、配置されたコンポーネントとデータベース内の対応するリンクされたレコード間で設計パラメータ情報を同期することができます。グラフィカルシンボル、モデル参照、およびパラメータを含む完全なコンポーネントの更新を実行できます。データベースからのパラメトリック情報も、コンポーネント調達の準備が整った最終的な部品表（BOM）に含めることができます。
Altium Designerバージョン18.0とAltium NEXUSバージョン1.0のリリースにより、設計ソフトウェアは64ビットになりました。Altiumソフトウェアの64ビットバージョンで設計コンポーネントからデータベースにリンクするには、バックエンドのデータベースエンジンも64ビットである必要があります。Microsoft AccessやExcelを使用してバックエンドデータを管理しており、32ビットバージョンのOfficeがインストールされている場合でも、64ビットのMicrosoft Accessデータベースエンジンをインストールすることが可能です。これを行う方法の詳細については、「32ビットおよび64ビットのAltium設計ソフトウェアを同じコンピューターで使用するためのデータベースライブラリの使用」記事の指示に従ってください。
32ビットのMicrosoft Accessデータベースエンジンを介して接続しようとすると、次のエラーメッセージが表示されます。
特定の接続エラー、例えば接続文字列の
Providerの詳細に誤った構文がある場合などは、64ビットデータベースエンジンをインストールした後でも、誤ったデータベースエンジンが呼び出され、上記のエラーダイアログが表示されることがあります。
ファイルベースのライブラリ
コンポーネントをローカルのファイルシステム上に保持する必要がある場合、ファイルベースのライブラリにコンポーネントを整理することができます。
Altium Designerのファイルベースライブラリは、モデルまたはコンポーネントの任意の集合です。モデルやコンポーネントをどのようにライブラリに整理するかは、あなた次第です。たとえば、デバイスのサプライヤーごとにライブラリを構築するか、または機能ごとにコンポーネントをクラスタリングして、会社が使用するすべてのマイクロコントローラー用のライブラリを作成するかもしれません。
回路図コンポーネントのシンボルは、回路図ライブラリ(*.SchLib)で作成されます。これらのライブラリ内のコンポーネントは、別のフットプリントライブラリ(*.PcbLib)やモデルファイルで定義されたフットプリントやその他のモデルを参照します。設計者は、これらの個別のコンポーネントライブラリからコンポーネントを配置することも、シンボルライブラリ、フットプリントライブラリ、およびモデルファイルを統合ライブラリ(*.IntLib)にコンパイルすることもできます。
ファイルベースのコンポーネント管理方法についての作業を読む。
モデル
デザイナーの視点から見ると、コンポーネントは、すべての設計領域にわたってそのコンポーネントを表すために必要なすべての情報を、単一のエンティティ内に集めたものです。この点において、それはコンテナと考えることができます。
各コンポーネントは、リンクされたモデルとパラメトリックコンポーネントデータのコレクションです。それは、各設計領域に必要な詳細情報を含むモデルです。
以下のモデルタイプが使用できます：
| 回路図記号 | この記号は、回路図上のコンポーネントを表します。記号は標準的な描画オブジェクトを使用して作成され、ピンが電気的特性を追加します。 |
| SPICEモデル | SPICEシミュレータを使用して接続されたコンポーネントの挙動をシミュレートします。SPICEモデルは通常、デバイス供給元から入手されます。 |
| 信号整合性モデル | デバイスおよび回路のスイッチング速度が上がるにつれて、PCBの内部接続が回路の一部となっています。IBISモデルはピンの挙動を記述し、Altium Designerの信号整合性シミュレータがルートを分析できるようにします。 |
| PCBフットプリント | 各コンポーネントは、取り付けおよび接続するPCB上の場所を定義する必要があります。フットプリントはそのPCBスペースを定義するモデルです。PCBフットプリントは標準オブジェクトのセットから作成され、パッドが接続性を提供します。 |
| 3Dモデル | 今日の電子製品はコンパクトで密に詰まっており、珍しい形をしていることがあり、ケースに収めるために折りたたまれたPCBを持っていることもあります。このような製品を設計するには、PCBを3Dでモデル化できる必要があります。これにより、完成したボードを視覚化し、3Dクリアランスチェックを実行し、積み込まれたボードを機械CADドメインに転送できます。これを行うには、各コンポーネントの3Dモデルが必要です。 |
ワークスペースでのシンボル、フットプリントモデル、シミュレーションモデル、3Dモデルの作成と管理について読んでください。
コンポーネントパネル
コンポーネントパネルは、Altium Designer内で利用可能なすべてのコンポーネントに直接アクセスできます。これには、ワークスペース、データベース、ファイルベースのライブラリコンポーネントが含まれます。
このパネルは、ワークスペースおよび開かれているまたはインストールされたライブラリファイルからコンポーネントを取得します。パネルは選択されたコンポーネントの完全な詳細（パラメータ、モデル、部品選択、サプライヤーデータなど）、コンポーネントの比較、そしてワークスペースコンポーネントの場合は、目標コンポーネントパラメータを指定するためのフィルターベースのパラメトリック検索機能を提供します。文脈に応じた動的フィルターに基づき、パネルの検索機能を使用すると、会社の接続されたワークスペースから必要な正確な部品を迅速に見つけることができます。
Componentsパネルについて読む。