リジッドフレックス基板の同期

AltiumのECAD PCBエディターは、Rigid-Flex設計の2つのモードをサポートしています。従来モード(一般にRigid-Flex 1と呼ばれます)と、Advanced Rigid-Flexモード(Rigid-Flex 2とも呼ばれます)です。CoDesigner 3.4以降では、CoDesignerもこれら両方のRigid-Flex設計モードをサポートしています。ECADでRigid-Flex PCBを設計する方法について、以下で詳しく説明します。

このCoDesignerのrigid-flex同期機能には、以下が必要です。

  • サポート対象のAltium設計クライアント:

    • このページで説明されているすべての機能が、Altium MCAD CoDesignerのすべてのインストール環境で利用できるわけではない点にご注意ください。詳細については、右側のFeature Availabilityパネルを参照してください。

    • サポート対象のAltium設計クライアントを確認するには、使用しているMCAD CoDesigner Addinのバージョンを確認し、その後ECAD-MCAD Version Compatibility Matrix  で対応バージョンを確認してください。

  • Altium Workspace。サポートされるWorkspaceには以下が含まれます。

    • Altium 365 Workspace、または
    • Altium Enterprise Server Workspace。 Note:オンプレミスサーバーを使用していて、ライセンス関連の機能変更があった場合は、サーバーのブラウザーインターフェースのAdmin – Licensesページでライセンスを削除して再追加し、ライセンス情報を更新してください。

  • サポート対象のMCADプラットフォーム。現在は以下が含まれます。

    • Altium Designer Standard Rigid-Flex(RF1)モードの場合:

      • Dassault Systemes SOLIDWORKS®(Standard、Pro、Premium)- バージョン2020以降、CoDesigner Addinバージョン2.6.0 以降。

      • PTC Creo Parametric® - 7.x以降、CoDesigner Addinバージョン2.6.0 以降。

    • Altium Designer Advanced Rigid-Flex(RF2)モードの場合:

      • SOLIDWORKSまたはPTC Creo、CoDesigner Addinバージョン3.4.0以降。

      • Siemens NX、CoDesigner Addinバージョン3.11

量産化に持ち込むうえで、おそらく最も難しいプリント基板設計はrigid-flex設計です。フレックス回路またはrigid-flex回路の設計は、まさに電気機械統合のプロセスです。あらゆるPCB設計は三次元設計プロセスですが、フレックスまたはrigid-flex設計では、その三次元要件がはるかに重要になります。なぜでしょうか。rigid-flex基板は製品組み立て工程において筐体内部の複数の面に取り付けられる場合があり、筐体と適切に接続するために、実装済み基板が組み立て中にどのように曲がる必要があるかを慎重に設計する必要があるためです。

これまで、この緊密な電気・機械設計上の課題は、機械モックアップ、いわゆる紙人形の切り抜きを作成することで解決されてきました。このプロセスでは、組み立て工程と完成後のアセンブリの両方を慎重に解析できるよう、考え得るすべての機械要素およびハードウェア要素を含め、できる限り正確かつ現実的に作成する必要があります。

Altium CoDesignは、この課題の解決を支援し、ECADとMCADの領域間でrigid-flex設計を転送する機能を提供します。これは、基板の各フレックス領域をMCADのSheet-Metal Featureとして実装することで実現されます。

ECADにおけるRigid-Flex設計

AltiumのPCB設計ソフトウェアでは、2つのrigid-flex設計モードを利用できます。標準モードであるRigid-Flex (またはRigid-Flex 1)は、シンプルなrigid-flex設計をサポートします。設計に、フレックス領域の重なりなど、より複雑なrigid-flex要件がある場合は、Advanced Rigid-Flexモード(Rigid-Flex 2とも呼ばれます)が必要です。Advancedモードは、フレックス領域の重なりに加えて、サブスタックの視覚的定義、剛性領域と柔軟領域のより簡単な定義、ネストされた切り抜き上の曲げ、カスタム形状の分割、ブックバインダー型構造のサポートも提供します。必要なモードはLayer Stack Managerで選択します。詳細はEnabling Rigid-Flex Designを参照してください。

ECADで基板にどのrigid-flexモードが使用されているかをすばやく確認するには、Board Planning Mode (ショートカット1 )に切り替えて、Active Barを確認します。

  • 標準rigid-flexのBoard Planningモード Active Bar   クリックしてドラッグで移動

  • Advanced rigid-flexのBoard Planningモード Active Bar   クリックしてドラッグで移動

AltiumのPCBエディターでは、rigid-flex基板はX-Y平面上で、個別の剛性基板領域と柔軟基板領域の集合として設計されます。Z平面は、基板製造プロセスで作成される銅、絶縁材、表面仕上げ層のセットを構成することで定義されます。

rigid-flex設計では、製造レイヤーのセットは基板の各領域ごとに異なる場合があります。たとえば、ある剛性領域は4つの銅層を持ち、その剛性領域から伸びるフレックス領域は1つの銅層と1つのポリイミド層を持ち、そのフレックス領域がさらに6つの銅層で構成される別の剛性領域に接続される場合があります。ECAD PCB設計では、これら各領域に対して個別のレイヤースタックを定義して割り当てます。

ECAD PCBエディター内で、柔軟領域によって接続された2つの剛性領域を持つ基板、およびMCAD内での表示。 ECAD PCBエディター内で、柔軟領域によって接続された2つの剛性領域を持つ基板、およびMCAD内での表示。

Altiumの設計ソフトウェアでは、rigid-flex基板は平坦な状態で設計されます。フレックス領域で定義された曲げは、PCBエディターの3D Layout Modeで基板を表示する際に、PCBパネルのLayer Stack RegionsモードでFold Stateスライダーを動かすことで適用できます。曲げは、パネルで設定されたSequence順に適用されます。 または、ECAD PCBエディターで5ショートカットキーを使用して基板を折りたたんだり展開したりできます。

基板は折りたたまれた状態でMCADへPushされ、その後MCADで曲げを抑制して基板を表示・操作できます。 MCADで基板を折りたたむ、または展開するには、Altium CoDesignerリボン()のFold Unfold ボタンをクリックするか、MCADモデルツリーで曲げを抑制します。

Defining the Layer Stack

の詳細を見る► Defining Board Regions and Bending Lines

の詳細を見る► Rigid-Flex Design

の詳細を見るECAD基板定義の要件

基板がECADからPushされると、CoDesignerは基板外形、および曲げ領域の位置とサイズに潜在的な問題がないか確認します。MCADへPullする際には、CoDesignerは各曲げの半径も確認し、MCADの板金曲げとしてレンダリングできない曲げは拒否します。

基板形状

ECADからPushする際、基板輪郭(外形)がテストされます。マイクロセグメントまたは自己交差する輪郭が検出された場合は、解決する必要があります。CoDesigner 2.4では、基板外形内のマイクロセグメントを検出して解決する自動機能が導入されました。

CoDesignerは、MCADでサポートできない問題がないか基板外形をテストし、それらを自動的に解決します。CoDesignerは、MCADでサポートできない問題がないか基板外形をテストし、それらを自動的に解決します。

マイクロセグメントを自動的に解決しないことを選択した場合、または外形に自己交差輪郭がある場合、あるいは基板切り抜きにマイクロセグメントや自己交差輪郭がある場合は、これらを手動で解決する必要があります。詳細はResolving Issues with the Board Contour

を参照してください。曲げ線

ECADでは、技術的にはフレキシブルPCBの曲げに適用できる特性に制限はありません。MCADでは、基板の柔軟セグメントを表現するために板金機能が使用されます。曲げをMCADで表現できるようにするには、以下の要件を満たす必要があります。

  • 曲げ領域は、別の曲げ領域または剛性領域と重なったり接触したりしてはいけません。曲げ半径は隣接する分割線を越えてはならないため、曲げ領域の端と剛性領域の間には少なくとも0.5 mil(0.0127 mm)の距離が必要です。これはECADでPushする際にテストされ、検出された問題はPushを正常に完了するために解決する必要があります。

この設計では、曲げ領域が分割線に近すぎます(0.5mil未満)。この設計では、曲げ領域が分割線に近すぎます(0.5mil未満)。

  • 適切な曲げ半径が定義されていること。CoDesignerは、曲げ半径が小さすぎる、曲げ角度が大きすぎる、または曲げセグメントが短すぎる、といった点をチェックします。これはMCADへPullする際に、「金属」の厚みと曲げ逃げ要件を考慮して確認されます。

2つの曲げは、板金で形成するには半径が小さすぎるため、作成できません。2つの曲げは、板金で形成するには半径が小さすぎるため、作成できません。

ECADでは、どの曲げをMCADツールで構築でき、どの曲げが失敗するかを正確に予測することはできません。ただし、MCADへPullする際に、構築できない曲げがある場合はCoDesignerが警告します。このような場合、機械設計エンジニアがECAD設計者に連絡し、特定の曲げの特性をどのように変更できるかを検討することを推奨します。

MCADへPullする際、CoDesignerは最小曲げ半径が以下であることを確認します。

rmin > 1/2 * FlexSubstackThickness

サブスタックの厚みは、Layer Stack ManagerのPropertiesパネルに表示されます。

Advanced Rigid-Flex設計

設計で以下のECAD-MCAD rigid-flex機能のいずれかが必要な場合は、ECAD PCB EditorでAdvanced Rigid-Flex modeに切り替えてください。

  • 厚みの異なるフレックス領域

  • 互いに重なり合う独立した柔軟領域 

  • SOLIDWORKSのMCAD内で剛性領域上の銅箔およびシルクスクリーンを表現

  • ローカル曲げ (より大きなフレックス領域内の切り抜き内にあるフレックス領域に局所化された曲げ)

厚みの異なる重なり合うフレックス領域を持つAdvanced Rigid-Flex設計。Altium DesignerおよびPTC Creoで開いた状態。厚みの異なる重なり合うフレックス領域を持つAdvanced Rigid-Flex設計。Altium DesignerおよびPTC Creoで開いた状態。

MCADにおけるAdvanced Rigid-Flex(RF2)基板構造の概要

以下は、Advanced Rigid-Flex基板のMCAD構造の概要です。

  • RF2設計の各剛性領域はMCADアセンブリとして表現され、その領域の基板本体と、その領域に実装されたコンポーネントが含まれます(MCADで剛性PCBをモデル化する方法と非常によく似ています)。

  • 基板の各フレックス領域は板金パーツとして表現されます。このパーツ内では、各ECAD Bend Lineがスケッチベンドとして定義されます。ECADからPushできるベンドであっても、そのMCADツールの曲げ要件により、MCADで正しく形成されない場合がある点に注意してください。また、 フレックス領域上のコンポーネントは現時点では未対応です。

  • 複数の基板領域にまたがる切り抜きについては、MCAD内で個別の押し出しカットが作成されます。機械設計者がMCADでそのような切り抜き形状を変更したい場合は、それらすべての押し出しを変更する必要があります。

以下の動画では、CoDesignerがMCAD内でAdvanced Rigid-Flex基板 をどのように構築するかの概要を紹介しています(標準のRigid-Flex基板の構築方法とは異なります)。SOLIDWORKSで実演していますが、基本的な流れはサポート対象のすべてのMCADツールでほぼ同じであり、相違点は動画キャプションで示されています。

動画1 – Advanced Rigid-Flex、構造の理解

CoDesignerがMCADで基板をどのように構築するかの概要。

動画2 – Advanced Rigid-Flex、基板領域の変更

MCADでのリジッドフレックス基板形状の変更。

動画3 – Advanced Rigid-Flex、ベンドの変更

MCADでのリジッドフレックス基板へのベンドの変更および追加。

MCAD CoDesignerは継続的に開発されています。リジッドフレックスのベンドライン変更をPush/Pullする際に最良の結果を得るには、CoDesigner 3.7以降の使用を推奨します。

Advanced Rigid Flex基板を扱う際の注意事項

  1. ECADでRF2基板を設計する場合、基板の各剛性領域およびフレックス領域は個別のオブジェクトとして描画され、それぞれにサブスタックが割り当てられます。これは RF1基板とは異なり、RF1ではまず基板全体の形状を定義し、その後Split lineを配置して単一形状を必要な基板領域に分割します。RF2では隣接領域間のギャップは許可されず、正確に接するか重なっていなければなりません。2つの領域が重なっている場合、ソフトウェアは共有ゾーンがより多くのレイヤー数を持つ領域に属すると見なします。この仕様を理解しておくと、エッジの位置合わせが難しい場合に、フレックス領域を隣接する剛性領域へ延長するほうが容易になることがあります。詳細は Rigid & Flex領域の計画 - Advanced Modeをご覧ください。

  2. ECAD PCBエディターには、既存のライン/アークオブジェクトから領域を作成するためのツールがいくつか用意されています。詳細は 選択したオブジェクトからの基板領域作成をご覧ください。

  3. ECADでは、各固有のレイヤーセット (サブスタック)を定義する必要があります。これは、既存レイヤーをコピーして新しいサブスタックを作成するか、レイヤーを追加して固有のサブスタックを定義することで行います。詳細は新しいサブスタックの追加と編集をご覧ください。

  4. ECADのRF2モード設計では、3次元空間内で互いに重なり合うフレックス領域をサポートしています。これをサポートするため、ECADのBoard Planning ModeでBend Lineを配置する際には、設計者はそのベンドが正しいフレキシブルStack Regionに適用されるようにする必要があります()。これを行わないと、設計をECADからMCADへPushした際に、影響を受けない領域に関する警告が表示されます()。 

  5. SOLIDWORKSにおけるRF2モードのPCBアセンブリ構造は、RF1モードのアセンブリ構造とは異なります。そのため、ECADでモードをRF1からRF2に切り替えた場合は、SOLIDWORKSで基板を新規にPullし直すことを推奨します。 Creoでは、PCBアセンブリ構造はRF1とRF2の両方で共通化されているため、MCADのフィーチャーツリーに変化はありません。

  6. SOLIDWORKSのRF2モードでは、トップ/ボトム銅箔、シルクスクリーン、およびソルダーマスクを表すデカールが剛性領域に適用されるようになりました。

  7. MCADでPCBのジオメトリを編集する際は、隣接領域のジオメトリ間に関連付けがないことに注意してください。1つの領域のジオメトリを変更した場合は、それに合わせて隣接領域のジオメトリも調整してください。

  8. エッジのセットを変更するなど、ジオメトリに大きな変更を加えると、MCAD内の拘束が壊れる場合があります。これは正常な動作であり、次回のMCAD-ECAD-MCAD 同期時に復元されます。

  9. ベンドに変更を加えた後は、多くの場合、MCADでRebuild 操作が必要になります。

  10. MCADでは、Keep Out Areas(ECAD Keepouts)、Text Note Rooms(ECAD Rooms)の定義、および3D銅箔の構築は、現在リジッドフレックス基板ではサポートされていません。 

  11. 3D銅箔の構築、およびMCADでPCB 定義内にエンクロージャを指定すること(およびそのエンクロージャをECADへ送信すること)は、現在リジッドフレックス基板ではサポートされていません。

  12. 設計データがAltium 365に保存されている場合、プロジェクトをサーバーに保存した後に実行される自動pushでは、リジッドフレックス基板の変更は処理されません(サーバー側の自動push機能がまだECAD RF2の変更をサポートしていないためです)。リジッドフレックスプロジェクトをサーバーに保存した後は、MCAD CoDesignerパネルでPCBをMCADへ手動でPushする必要があります。

  13. PCB設計のフレキシブル領域は、MCADでは板金としてモデル化されます。各MCADツールには、板金でベンドを形成可能かどうかを検証するための独自のテスト群があり、以下を考慮します。

    1. 基板厚
    2. 曲げ半径
    3. 曲げ角度
    4. 曲げ領域と領域境界との距離

ECADでは、基板をECADからサポート対象MCADへPushする際に、ベンドが板金曲げ要件をすべて満たすかどうかを検証することはできません。このため、基板のPush自体は成功しても、その基板をMCADへPullした際にすべてのベンドを作成できない場合があります。ベンドが失敗する場合は、 曲げ半径を大きくするか、または Bend Zoneの端と、そのベンドが配置されている基板のフレキシブル領域の端との距離を広げてみてください。詳細はECADでのBending Linesの操作をご覧ください。

ECAD Rigid-Flex設計のAdvanced Modeの詳細をご覧ください。

SOLIDWORKSでのRigid-Flex設計

SOLIDWORKSのMCAD CoDesignerは、標準Rigid-Flexモード(RF1)またはAdvanced Rigid-Flexモード(RF2)のいずれかで設計されたRigid-Flex PCBのPullおよびPushをサポートしています。 

SOLIDWORKSにおけるRF2モードのPCBアセンブリ構造は、RF1モードのPCBアセンブリ構造とは異なります。そのため、ECADでモードをRF1からRF2に切り替えた場合は、SOLIDWORKSで基板を新規にPullし直すことを推奨します。

SOLIDWORKSでの基板構造

リジッドフレックス基板をSOLIDWORKSにPullすると、基板構造は次のようにマッピングされます。

Standard Rigid-Flex (RF1) Advanced Rigid-Flex (RF2)
  • 基板全体に対して、<SavedMcadAssemblyName> という名前の SOLIDWORKS アセンブリが作成されます。 
    そのアセンブリ内には、次のパーツおよびアセンブリが作成されます。

    • 基板全体に対して、<SavedMcadAssemblyName>_BOARD という名前の SOLIDWORKS パーツが作成されます。

      • このパーツ内では、各リジッド領域および各フレックス領域ごとに、<PcbRegionName> という名前の SOLIDWORKS Extrude Feature が作成されます。各押し出しの厚みは、その領域の基板レイヤースタックに含まれるレイヤー厚の合計として ECAD で定義されます。

      • 基板の各フレックス領域は、SOLIDWORKS Sheet-Metal Feature として表現されます。

      • フレックス領域内の各ベンドに対して、SOLIDWORKS Sketched Bend が作成されます。Sketched Bend は SOLIDWORKS で抑制でき、基板を平坦な状態に展開できます。

      • 各リジッド・フレックス分割線の一端に座標系が定義されます。これらの各座標系は、各リジッド領域コンポーネントアセンブリ(以下で説明)を mate するために使用されます。

      • 基板外形は Sketch によって定義されます。このマスター Sketch には、分割線で分けられたすべての領域が含まれます。

    • 基板の各リジッド領域に実装されたコンポーネント群に対して、<PcbRegionName>_COMPONENTS という名前の SOLIDWORKS Assembly が作成されます。

      • このアセンブリには、その領域に実装された各コンポーネントに対応する SOLIDWORKS Part が含まれます。

      • このアセンブリは、ローカル座標系によって基板パーツに mate されます。

  • 基板全体に対して、<SavedMcadAssemblyName> という名前の SOLIDWORKS アセンブリが作成されます。 
    そのアセンブリ内には、次のパーツおよびアセンブリが作成されます。

    • 基板の各フレックス部分に対して、FlexPart_<PcbRegionName>_<SavedMcadAssemblyName> という名前の SOLIDWORKS パーツが作成されます。 
      このパーツ内では、

      • 各フレックス領域の外形が、それぞれ個別の Sketch によって定義されます。

      • SOLIDWORKS Sheetmetal パーツが作成されます。

      • フレックス領域内の各ベンドに対して、SOLIDWORKS Sketched Bend が作成されます。Sketched Bend は SOLIDWORKS で抑制でき、基板を平坦な状態に展開できます。すべてのベンドを一度に抑制/抑制解除するには、Altium CoDesigner リボンの Fold Unfold ボタンをクリックします。

      • フレックスパーツがいずれかのリジッドアセンブリに接続されるリジッド・フレックス分割線の各端に座標系が定義されます。これらの座標系は、各リジッド領域コンポーネントアセンブリを mate するために使用されます。

    • 基板の各リジッド領域に対して、RigidAssembly_<PcbRegionName>_<SavedMcadAssemblyName> という名前の SOLIDWORKS Assembly が作成されます。 
      このアセンブリには、次が含まれます。

      •  リジッド領域を表す SOLIDWORKS Part、および

      • その領域に実装された各コンポーネントを表す SOLIDWORKS Part。

      • このアセンブリは、ローカル座標系によって基板パーツに mate されます。

      • 各リジッド領域の外形は、それぞれ個別の Sketch によって定義されます。

SOLIDWORKS 対応機能

機能 Standard Rigid-Flex (RF1) Advanced Rigid-Flex (RF2)
リジッドフレックス基板を ECAD から MCAD へ、また MCAD から ECAD へ転送 対応 対応
MCAD で ECAD の変更をプレビュー 対応 対応
MCAD で新しいリジッド領域およびフレックス領域を作成 対応 未対応 *
MCAD で新しいベンドを作成 対応 対応
基板のリジッド部およびフレックス部の形状を変更。たとえば、製品筐体の形状に合わせて基板形状を調整する、切り欠きや取付穴を作成する、またはベンド半径を変更する。 対応 対応
厚みの異なるフレックス領域を含む基板を転送 RF1 では利用不可  対応
リジッド領域上の銅箔およびシルクスクリーンの詳細を転送 ^ 未対応 対応
既存コンポーネントの配置を変更し、新しいコンポーネントを基板上に配置 対応 対応
配置変更を ECAD にプッシュし、ECAD から新しい変更をプル 対応 対応
MCAD でリジッドフレックス基板をゼロから作成 未対応 未対応
フレックス領域に実装されたコンポーネントを ECAD から MCAD へ転送 未対応 未対応
MCAD でフレックス領域にコンポーネントを配置 未対応 未対応
フレックスのみの基板上に新しい基板領域を作成 未対応 未対応

* Advanced Rigid-Flex (RF2) が新しいリジッド / フレックス領域および新しいベンド定義をサポートするまでは、必要なすべての領域とベンドを ECAD でドラフトとして作成し、その後 MCAD で調整してください。 

^ 銅箔およびシルクスクリーンの詳細は、フレックス領域ではサポートされません。 

SOLIDWORKS でリジッドフレックス基板を扱う

SOLIDWORKS では、リジッドフレックス基板は標準的なリジッド基板と同様に Server からプルされます。現在 Server にサインインしていない場合は、Your MCAD Software での CoDesigner のインストールと設定 のトピックを参照してください。

MCAD で基板形状を変更する

  1. To change the shape of a board region
    1. モデルツリーでメイン基板 Part を開きます(展開します)。
    2. 最初のフレックス Region Feature を開き、その Sketch の編集を開始します(これは基板全体のマスター Sketch です)。
    3. 各エッジにはアンカーが含まれます。これらは内部処理のために CoDesigner が初回作成時に追加するもので、Sketch を変更する必要に応じて削除できます。
    4. 基板領域を分割する線は、必要に応じて削除して再作成できます。
    5. 必要に応じて形状を変更します。

マスター Sketch を編集して基板形状を変更します。マスター Sketch を編集して基板形状を変更します。

リジッド部またはフレックス部、あるいはベンド線が誤って壊れたり削除されたりした場合は、その定義を手動で復元する必要があります。あるいは、サーバーから変更をプルして、以前の正常な基板状態を復元することもできます。

  1. To create or redefine a flex region
    分割線が削除されて描き直された場合は、フレックス領域を再定義する必要があります。
    1. モデルツリーでフレックス feature を編集します。
    2. Sketch 内でフレックス領域に正しい Contour が使用されていることを確認します。正しくない場合は、Selected Contour を削除して正しいものを選択します。
    3. フレックス領域を表す extrude feature が、正しい厚みと、基板の下面および/または上面からの正しいオフセットを持っていることを確認します。
    4. このフレックス領域内のベンドも壊れている可能性があります。これを修正するためのヒントを以下に示します。
  2. To add new sketched bends, or change or remove existing ones
    1. Sketched Bend を選択して編集し、位置、角度、または半径を変更します。
    2. ECAD から来たベンドを少なくとも 1 つは有効なまま残しておく必要があります。CoDesigner は、基板を MCAD から ECAD にプッシュバックする際に、そのベンドを参照として使用します。
    3. コンポーネントが配置された基板の形状を変更する場合、MCAD ソフトウェアが面/頂点に対する内部 ID を再割り当てすることがあり、その結果、コンポーネントを基板に取り付けるために使用される座標系が壊れる可能性があります。このため、MCAD で基板形状に大きな変更を加える場合は、コンポーネントを配置する前に行う方が適切です。
    4. コンポーネントがすでに配置されている場合は、ECAD でベンドを最終位置にできるだけ近い状態で作成し、その後 MCAD ではベンドのみを調整してください。あるいは、MCAD ソフトウェアが座標系を壊してしまう場合は、座標系の定義を手動で復元できます。または、変更された基板を ECAD にプルバックする際に、コンポーネント配置に対する変更を単純に無視することもできます。

Coordinate System は、その基板のリジッド部分に配置されたコンポーネントアセンブリを固定するために使用されます。Coordinate System が壊れた場合は、基板を ECAD と同期することで復元できます。

  1. To create a cutout or a mounting hole
    1. メイン基板 Part の編集を開始します。
    2. Cut Extrude または Hole が基板の屈曲前に作成されるようにするには、モデルツリー内で Cut Extrude または Hole の「feature visibility」バーを上に移動し、最初の Bend feature より上に配置します。
    3. 基板パーツ上に Cut Extrude または Hole を作成します(スケッチはその上面または下面に配置)。
    4. 「feature visibility」バーをツリーの一番下に戻します。

MCAD でコンポーネント配置を変更する

  1. To define the precise location of a component(汎用アプローチ)
    1. モデルツリーでコンポーネントを上方向に移動し、基板に対してそのコンポーネントを配置したい場合は基板アセンブリレベルへ、筐体に対して配置したい場合はデバイスレベルへ移動します。
    2. mate または寸法を使用して、そのコンポーネントの正確な位置を定義します。その後、それらの mate/寸法を削除します。
    3. モデルツリーでコンポーネントを元のコンポーネントサブアセンブリ内に戻します(必要に応じて別のサブアセンブリでも可)。
  2. To make a simple movement/rotation of a component on the same board face within one rigid region
    1. 対応するコンポーネントサブアセンブリの編集を開始します。
    2. MCAD ソフトウェアの対応機能を使用して、コンポーネントを移動/回転します。

機械設計エンジニア向けの追加推奨事項

  1. To unfold/fold all bends on a board(たとえば、重なりの確認用)
    1. Altium CoDesigner リボンの Fold Unfold ボタンをクリックします。

  1. To selectively unfold/fold a bend (or bends)
    1. モデルツリーで、メインボード部品(RF1)または FlexPart(RF2)を開いて(展開して)ください。

    2. モデルツリーで Sketched Bend フィーチャーを選択し、右クリックして Suppress します()。

    3. Unsuppressボードの曲げを復元して再度折り曲げるには、Bend フィーチャーを してください。

    4. ボードを展開/再折り曲げした後は、モデルを Rebuild することを推奨します(SOLIDWORKS では Ctrl+B)。 

SOLIDWORKS 2018 および 2019 では、アセンブリ内で剛性領域に関連付けられたコンポーネントは、展開時にその領域と一緒に移動しない点に注意してください。

  1. If you break a model(また、再構築や元に戻す操作でも解決しません)
    1. 最新の変更を保存していない場合は、PCB アセンブリを保存せずに閉じて、再度開いてください。
    2. 保存済みの場合は、managed content server から変更をプルし、壊れたエンティティに関連するものだけを適用してください。
    3. 変更をプルしても解決しない場合は、PCB アセンブリを閉じて新規にプルし、元の PCB アセンブリを上書きしてください(ただし、PCB に対して今行った変更は失われます)。
  2. Other recommendations
    1. 既存の座標系のセットおよびそれらの間の mate のセットは変更しないでください。(モデルを壊してしまう可能性が非常に高いためです)


PTC Creo におけるリジッドフレックス設計

PTC Creo の MCAD CoDesigner は、Standard Rigid-Flex モード(RF1)または Advanced Rigid-Flex モード(RF2)で設計されたリジッドフレックス PCB の Pull と Push をサポートします。 

PTC Creo におけるボード構造(RF1 および RF2)

リジッドフレックス ボードを PTC Creo に Pull すると、ボード構造は次のようにマッピングされます。

  • ボード全体に対して、<SavedMcadAssemblyName> という名前の Creo アセンブリが作成されます。

    • ボードの各剛性領域に対して、<PcbRegionName>_R<SavedMcadAssemblyName><CoD_UID> という名前の Creo アセンブリが作成されます。このアセンブリには次が含まれます。

      • 剛性ボード領域そのものを表す Creo Part と、

      • その領域に実装された各コンポーネントを表す Creo Part。

      • このアセンブリは、ローカル座標系によってボード部品に mate されます。

    • ボードの各フレックス部に対して、<PcbRegionName>_BOARD_F<SavedMcadAssemblyName><CoD_UID> という名前の Creo part が作成されます。

      • この part 内に、Creo Sheetmetal part が作成されます。

      • フレックス領域の各曲げに対して、Creo Sketched Bend が作成されます。Sketched Bend は Creo で抑制して、ボードを平坦化できます。

      • 各リジッドフレックス分割線の一端には座標系が定義されます。これらの各座標系は、各剛性領域コンポーネント アセンブリ(以下で説明)を mate するために使用されます。

      • ボード外形は Sketch によって定義されます。この Master Sketch にはすべての領域が含まれます。

  • なお、フレックス領域に実装されたコンポーネントは MCAD に転送されません。

Creo の機能サポート

機能 Standard Rigid-Flex(RF1) Advanced Rigid-Flex(RF2)
ECAD から MCAD、およびその逆方向へのリジッドフレックス ボードの転送 サポート対象 サポート対象
MCAD で ECAD の変更をプレビュー サポート対象 サポート対象
MCAD で新しい剛性/フレックス ボード領域を作成 未サポート 未サポート
MCAD で新しい曲げを作成 未サポート 未サポート
ボードの剛性セグメントおよびフレックス セグメントの形状を変更。たとえば、製品エンクロージャの形状に合わせてボード形状を調整する、切り欠きや取付穴を作成する、または曲げ半径を変更する。 サポート対象 サポート対象
厚みの異なるフレックス領域を含むボードを転送 RF1 では利用不可  サポート対象
剛性領域上の銅箔およびシルクスクリーンの詳細を転送 ^ サポート対象 サポート対象
既存コンポーネントの配置を変更し、新しいコンポーネントをボード上に配置。 サポート対象 サポート対象
配置変更を ECAD に Push し、ECAD から新しい変更を Pull サポート対象 サポート対象
MCAD でゼロからリジッドフレックス ボードを作成 未サポート 未サポート
フレックス領域に実装されたコンポーネントを ECAD から MCAD に転送 未サポート 未サポート
MCAD でフレックス領域にコンポーネントを配置 未サポート 未サポート
フレックスのみのボード上に新しいボード領域を作成 未サポート 未サポート

^ 銅箔およびシルクスクリーンの詳細は、フレックス領域ではサポートされません。

Creo でのリジッドフレックス ボードの操作

MCAD でボード形状を変更する

  1. To change the shape of a board region

    1. Flex Part の編集を開始します。

    2. 必要に応じて、その part の任意のセグメントの形状を変更します。

    3. フレックス part の整合性を保つため、各セグメント同士が重なったり、間に隙間ができたりしないようにしてください。

    4. Flex Part の編集を終了します。

    5. (任意)変更したセグメントに対応する剛性 part の編集を開始し、それらにも対応する変更を加えます。

Notes:

  • 剛性 part の形状は、フレックス part の対応するセグメントの形状とは関連付けられていません。

  • CoDesigner は、フレックス part に対して行われた変更のみに基づいて、ECAD 内のボード形状を変更します。それでも、正しいボード形状を得るために、MCAD 側でも剛性 part に変更を加えることを推奨します。CoDesigner は、ECAD から次回 Pull した際に、剛性 part の形状をフレックス part の対応するセグメントに合わせて調整します。

  1. To create a cutout or a mounting hole
    1. Flex Part の編集を開始します。
    2. SuppressFlex part を展開するために、bend フィーチャーを します。
    3. フレックス part に Hole または Extruded Cut を作成します(スケッチはその上面または下面に配置します)。
    4. モデルツリー内でそれを移動し、bend より前に配置されるようにします。
    5. (任意)変更したセグメントに対応する剛性 part の編集を開始し、それらにも対応する変更を加えます。
    6. フレックス part に戻り、bend を Resume します。 ボードを展開/再折り曲げした後は、モデルを Regenerate することを推奨します(Creo では Ctrl+G)。

Notes:

  • 剛性 part の形状は、フレックス part の対応するセグメントの形状とは関連付けられていません。

  • CoDesigner は、フレックス part に対して行われた変更のみに基づいて、ECAD 内のボード形状を変更します。それでも、正しいボード形状を得るために、MCAD 側でも剛性 part に変更を加えることを推奨します。CoDesigner は、ECAD から次回 Pull した際に、剛性 part の形状をフレックス part の対応するセグメントに合わせて調整します。

機械設計者向けの追加推奨事項

  1. To unfold/fold all bends on a board(たとえば、重なりを確認するため)
    1. Fold Unfold ボタンを Altium CoDesigner リボンでクリックします。

  1. To unfold/fold a bend (or bends)

    1. モデルツリーで、メインボード部品(RF1)または FlexPart(RF2)を開いて(展開して)ください。

    2. モデルツリーで Sketched Bend フィーチャーを選択し、Suppress します()。

    3. Resumeボードの曲げを復元して再度折り曲げるには、Bend フィーチャーを してください。

    4. ボードを展開/再折り曲げした後は、モデルを Regenerate することを推奨します(Creo では Ctrl+G)。

  2. If you break a model(また、再構築や元に戻す操作でも解決しません)

    1. 最新の変更を保存していない場合は、PCB アセンブリを保存せずに閉じて、再度開いてください。

    2. 保存済みの場合は、managed content server から変更をプルし、壊れたエンティティに関連するものだけを適用してください。


Siemens NX におけるリジッドフレックス設計(現在ベータ版)

Siemens NX の MCAD CoDesigner は、Advanced Rigid-Flex モード(RF2)で設計されたリジッドフレックス PCB の Pull と Push をサポートします。なお、このサポートは現在ベータ版です。

ECAD で Standard Rigid-Flex モード(RF1)を使用して設計されたボードを Siemens NX に Pull することは可能ですが、そのボードを ECAD に Push し戻すことはできません。MCAD から ECAD への転送が必要な場合は、まず ECAD でそのボードを Advanced Rigid-Flex モードに変換し、その後 MCAD に Push して必要な設計変更を行ってください。 

Siemens NX におけるボード構造(RF2)

リジッドフレックス ボードを Siemens NX に Pull すると、ボード構造は次のようにマッピングされます。

  • ボード全体に対して、<SavedMcadAssemblyName> という名前の NX アセンブリが作成されます。

    • ボードの各剛性領域に対して、RigidAssembly_<PcbRegionName>_<SavedMcadAssemblyName> という名前の NX アセンブリが作成されます。このアセンブリには次が含まれます。

      • 剛性ボード領域そのものを表す NX Part(名前は RigidPart_<PcbRegionName>_<SavedMcadAssemblyName>

      • )各領域に実装された各コンポーネントを表す NX パート。

      • このアセンブリは、ローカル座標系によって基板パートに拘束されます。

    • 基板の各フレックス部に対して、FlexPart_<PcbRegionName>_<SavedMcadAssemblyName> という名前の NX パートが作成されます。このパート内では、

      • NX Sheetmetal パートが作成されます。

      • フレックス領域内の各ベンドに対して、NX Sketched Bend が作成されます。Sketched Bend は NX で抑制でき、基板を平坦な状態に展開できます。

      • 各リジッド・フレックス分割線の一端の位置(またはその近傍)に座標系が定義されます。これらの各座標系は、各リジッド領域コンポーネント アセンブリ(以下で説明)を拘束するために使用されます。

      • 基板外形は Sketch によって定義されます。このマスター Sketch にはすべての領域が含まれます。

なお、フレックス領域に実装されたコンポーネントは MCAD に転送されません。

NX の機能サポート

機能 Advanced Rigid-Flex (RF2) 1
リジッド・フレックス基板を ECAD から MCAD へ、また MCAD から ECAD へ転送 サポート対象
MCAD で ECAD の変更をプレビュー 未サポート
MCAD で新しいリジッド領域およびフレックス領域を作成 未サポート
MCAD で新しいベンドを作成 未サポート
基板のリジッド部およびフレックス部のジオメトリを変更します。たとえば、製品筐体のジオメトリに合わせて基板形状を調整する、切り欠きや取付穴を作成する、またはベンド半径を変更するなどです。 サポート対象
厚みの異なるフレックス領域を含む基板を転送 サポート対象
リジッド領域上の銅箔およびシルクスクリーンの詳細を転送 2 サポート対象
既存コンポーネントの配置を変更し、新しいコンポーネントを基板上に配置 サポート対象
配置変更を ECAD にプッシュし、ECAD から新しい変更をプル サポート対象
MCAD でリジッド・フレックス基板をゼロから作成 未サポート
フレックス領域に実装されたコンポーネントを ECAD から MCAD に転送 未サポート
MCAD でフレックス領域にコンポーネントを配置 未サポート
フレックスのみの基板で新しい基板領域を作成 未サポート
  1. Standard Rigid-Flex モードは Siemens NX ではサポートされていません。Standard から Advanced Rigid-Flex モードへの切り替えの詳細をご覧ください。

  2. 銅箔およびシルクスクリーンの詳細は、フレックス領域ではサポートされていません。

NX でのリジッド・フレックス基板の操作

MCAD で基板形状を変更する

  1. To change the shape of a board region

    1. FlexPart を Work PartAssembly Navigator で Part Navigator に切り替えます。

    2. "BoardOutline" の Sketch を編集します。

    3. 必要に応じて、そのパートの任意のセグメントの形状を変更します。FlexPart の整合性を維持するため、セグメント同士が重なってはならず、またそれらの間に隙間があってはなりません。

    4. FlexPart の編集を終了するには、Finish ボタンをクリックします。

    5. (任意)変更したセグメントに対応するリジッド パートの編集を開始します。それらにも対応する変更を加えます。

Notes:

  • リジッド パートの形状は、フレックス パートの対応するセグメントの形状には関連付けられていません。

  • MCAD で領域形状を編集する際に隣接領域や拘束に影響する場合は、MCAD で正しい基板形状を確保するため、編集した領域と整合するように隣接領域およびその拘束も一貫して編集することを推奨します。

    または、MCAD で領域形状を編集し、その変更を ECAD にプッシュした後、ECAD エンジニアにその変更を適用して設計を再度プッシュしてもらうこともできます。これにより、MCAD 側の CoDesigner はそれらの変更に従って MCAD 設計を自動的に再構築できます。ただし、この方法では隣接領域が正しく更新されないリスクがあります。

  1. To create a cutout or a mounting hole
    1. FlexPart を Work PartAssembly Navigator で Part Navigator に切り替えます。

    2. Suppressベンド フィーチャを抑制して FlexPart を展開します。

    3. FlexPart に Hole または Extruded Cut を作成します(スケッチはその上面または下面に配置)。

    4. モデル ツリー内で移動し、ベンドより前に配置します。

    5. (任意)変更したセグメントに対応するリジッド パートの編集を開始します。それらにも対応する変更を加えます。

    6. UnsuppressFlexPart のベンドを 抑制解除します。 

Notes:

  • リジッド パートの形状は、フレックス パートの対応するセグメントの形状には関連付けられていません。

  • MCAD で領域形状を編集する際に隣接領域や拘束に影響する場合は、MCAD で正しい基板形状を確保するため、編集した領域と整合するように隣接領域およびその拘束も一貫して編集することを推奨します。

    または、MCAD で領域形状を編集し、その変更を ECAD にプッシュし、その後 ECAD エンジニアにその変更を適用して設計を再度プッシュしてもらうこともできます。これにより、MCAD 側の CoDesigner はそれらの変更に従って MCAD 設計を自動的に再構築できます。ただし、この方法でも隣接領域が正しく更新されないリスクがあります。

機械設計エンジニア向けの追加推奨事項

  1. To unfold/fold all bends on a board(たとえば、重なりの確認のため)
    1. Fold Unfold ボタンを Altium CoDesigner リボンでクリックします。

  1. To unfold/fold a specific bend (or bends)

    1. FlexPart を Work PartAssembly Navigator で Part Navigator に切り替えます。

    2. モデル ツリーで SB Bend フィーチャを選択し、右クリックしてそれらを Suppress します()。

    3. UnsuppressBend フィーチャの を行ってベンドを復元し、基板を再び折り曲げます。

  2. If you break a model(および再構築や元に戻す操作でも解決しない場合)

    1. 最新の変更を保存していない場合は、PCB アセンブリを保存せずに閉じてから再度開いてください。

    2. 保存済みの場合は、管理コンテンツ サーバーから変更をプルし、破損したエンティティに関連するものだけを適用します。

    3. a. と b. のいずれでも解決しない場合は、PCB を再度 MCAD にプルし、新しいアセンブリとして保存します。設計を比較するために古いバージョンのアセンブリを参照として使用し、行われていた MCAD の変更を再適用します。

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