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BoardSurfers: スタックアップゾーンをネスティングすることの効果

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PCB設計の世界では、スタックアップ という言葉は、基板を構成するさまざまな材料の層のアレンジを指します。

これらの層には、導電層と絶縁層があり、そこにビアやプレーンといった要素が含まれます。スタックアップは、基板の設計において重要な考慮事項です。なぜならそれは基板の電気的、機械的な属性を決定づけるからです。

 ゾーンとは、特定の材料の層が配置され、特定の電気的または機械的属性が要求される、PCBの特定の領域です。複数のスタックアップを定義し、基板レイアウトにゾーンを作成することで、電気的パフォーマンスと製造性のために設計を最適化することができます。これは、デザインの異なる部分で異なるレイヤースタックアップが必要とされるリジッドフレックスデザインにおいて特に重要です。

 Allegro® PCB Editor では、Cross Section Editor を使用して、 STACKUP_1, STACKUP_2, …などの複数のスタックアップを定義することができます。これらのスタックアップは、ボードレイアウト上の特定のゾーンに割り当てることができます。例えば、レイアウト上に ZONE_1というゾーンを作成し、そのゾーンに STACKUP_2　を割り当てることができます。

スタックアップ・ゾーンを使用する際には、一定のルールに従わなければならないことがあります。スタックアップ・ゾーンの作成については、COSサイトで公開されているドキュメント  Working with Rigid-Flex Designs の中で詳しく説明しています。

 ネストされたゾーン

ネストされたスタックアップ・ゾーンは、基板内の或る領域に特別なソルダーマスク・コーティングや特定のメッキ要件を必要とする場合に便利です。マスクやメッキの材料は、ゾーンのスタックアップで指定することができます。ネストされたスタックアップ・ゾーンを使用すると、デザインにおいて必要な電気的および機械的仕様を満たすことを保証しながら、基板内の別々の領域に対して個別にスタックアップの最適化を図ることができます。

既存のゾーン内にネストされたゾーンを作成するには、まず、外側の領域となるゾーンを電気的および機械的属性の要件を満たした状態で作成します。そのゾーンの中に、異なるプロパティを必要とする新しい領域として第二のゾーンを作成します。

PCB Editor のゾーンネスティング機能は、内側のゾーンとそれを囲むゾーンとの間でマスク層の違いを容易に定義できるようにしますが、エッチ層については一致させる必要があります。この機能は、ボードの特定のエリアに対して異なるプロパティを持つスタックアップゾーンを作成できるため、重要です。

オーバーラップに関する制限

ゾーンを別のゾーン内にネストすることができます。ただし、ゾーンのオーバーラップや交差はPCB Editorでサポートされていません。新しいゾーンが既存のゾーンと重なるか交差するなどした場合、新しいゾーンは自動的に既存ゾーンの境界線でトリミングされます。この制限により、電気的な接続の問題を引き起こしたり、ボードの機械的な整合性に影響を与えたりする可能性を生じるスタックアップの重複ゾーンやギャップの生成を確実に防止します。ゾーンの自動トリミングは、必要な電気的および機械的仕様を満たす、明確に定義され最適化されたスタックアップを保証します。

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まとめ

ゾーンのネスティングは、PCB設計を最適化するための効果的な方法です。異なる特性を持つ複数のゾーンを作成し、それらを互いにネスティングすることで、デザインの電気的および機械的性能を正確に制御することができ、高品質で信頼性の高いPCBを実現することができます。

BoardSurfersについて

BoardSurfersブログシリーズは、Allegroプラットフォーム製品を使用したPCBデザインの作成と管理に関連するさまざまな業務にお役立ていただけるソリューションを提供します。このシリーズの名称とロゴは、設計と製造のタスクをサーフィンと同じように楽しくする、というビジョンに共鳴するようデザインされています。エキスパートによる定期的な新しいブログ記事は、ライブラリ管理、回路図設計、コンストレイント管理、スタックアップ設計、配置、配線、アートワーク、検証など、PCB設計プロセスのあらゆる側面をカバーしています。

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Author: Dhruv Prakash

Translator: Ikue Yoshizaki

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