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 と呼ばれる)と、Advanced Rigid-Flex モード(Rigid-Flex 2 とも呼ばれる)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注意してください。詳細は右側の Feature Availability パネルを参照してください。

    • サポートされる 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 は以下のとおりです。

      • 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 以降。

製造に持ち込むうえで、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。PCB 設計はどのような場合でも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、製品の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、筐体に適切に接続できるよう、実装済み基板が組み立て時にどのように曲がる必要があるかを慎重に設計しなければならないためです。

これまで、この厳しい電気・機械協調設計の課題は、機械的モックアップ、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再現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 設計を転送でき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。標準モードは Rigid-Flex (または Rigid-Flex 1)と呼ばれ、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 とも呼ばれる)が必要です。Advanced モードでは、フレックス領域の重なりに加えて、substack 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 cutout 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されます。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、Active Bar を確認します。

  • 標準 rigid-flex の Board Planning モード Active Bar   Click and drag to move

  • Advanced rigid-flex の Board Planning モード Active Bar   Click and drag to move

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、および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 層の銅で構成され、その剛性領域から伸びるフレックス領域は 1 層の銅と 1 層のポリイミドで構成され、そのフレックス領域がさらに 6 層の銅で構成された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 layerstack 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と、MCAD 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と、MCAD 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 に Push され、その後 MCAD で曲げを抑制して基板を表示し、作業できます。 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

の詳細はこちら► Defining Board Regions and Bending Lines

の詳細はこちら► Rigid-Flex Design

の詳細はこちら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 への Pull 時には、CoDesigner は各曲げの半径も確認し、MCAD の sheet metal 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検査し、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検査し、自動的に解決します。

マイクロセグメントを自動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 cutout 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 sheet-metal 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、次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 split line 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 する際に検査され、検出された問題は正常に Push 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 split line に近すぎます(0.5 mil 未満)。この設計では、曲げ領域が split line に近すぎます(0.5 mil 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場合、曲げ角度が大きすぎる場合、または曲げセグメントが短すぎる場合をチェックします。これは MCAD への Pull 時に、「金属」の厚みと bend relief 要件を考慮して確認されます。

2 つの曲げは、sheet metal 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、sheet metal 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 への Pull 中に、構築できない曲げがある場合は CoDesigner が警告します。このような場合は、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 への Pull 時に、CoDesigner は最小曲げ半径が次の条件を満たしていることを確認します。

rmin > 1/2 * FlexSubstackThickness

substack 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フレキシブル領域 

  • SOLIDWORKS の MCAD における剛性領域上の銅箔およびシルクスクリーンの表現

  • ローカル曲げ (より大きなフレックス領域内の cutout 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 設計の各リジッド領域は 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 でリジッド 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 可能なベンドであっても、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サポートされていません。

  • 複数の基板領域にまたがる切り抜きについては、MCAD では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)。説明は SOLIDWORKS で行われていますが、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 Boards の作業に関する注意事項

  1. ECAD で RF2 基板を設計する場合、基板の各リジッド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 を配置してその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る必要があります。2 つの領域が重なっている場合、ソフトウェアは共有領域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、フレキシブル領域を隣接するリジッド領域内まで延長するほうが容易になることがあります。Planning Rigid & Flex Regions - Advanced Mode の詳細をご覧ください。

  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。Creating Board Regions from Selected Objects の詳細をご覧ください。

  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。Adding and Editing a New Substack の詳細をご覧ください。

  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キシブル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 に 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、SOLIDWORKS における 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. 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は、SOLIDWORKS の RF2 モードではリジッド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. エッジセットの変更など、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. ベンドを変更した後は、多くの場合 MCAD 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 に送信すること)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 Save した後に発生する自動 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 に手動で Push する必要もあります。

  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セットがあり、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の間の距離

ECAD では、基板を ECAD からサポート対象の MCAD に 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 自体は正常に完了しても、その基板を MCAD に 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。Working with Bending Lines in ECAD の詳細をご覧ください。

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

SOLIDWORKS における 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 と 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、SOLIDWORKS における 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。

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。

標準リジッドフレックス (RF1) 高度なリジッドフレックス (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。 
    こ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 押し出しフィーチャーが作成されます。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 の板金フィーチャー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 のスケッチベンドが作成されます。スケッチベンドは 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)を合致させるために使用されます。

      • 基板外形はスケッチによって定義されます。このマスタースケッチには、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 アセンブリが作成されます。

      • 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 パーツが含まれます。

      • 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合致されます。

  • 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。 
    こ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、それぞれ個別のスケッチによって定義されます。

      • SOLIDWORKS の板金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 のスケッチベンドが作成されます。スケッチベンドは 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部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合致させ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 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。

      •  リジッド領域を表す SOLIDWORKS パーツ、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 パーツ。

      • 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合致されます。

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

SOLIDWORKS の機能サポート

機能 標準リジッドフレックス (RF1) 高度なリジッドフレックス (RF2)
ECAD から MCAD へのリジッドフレックス基板の転送、およびその逆方向の転送 サポート サポート
MCAD で ECAD の変更をプレビュー サポート 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 サポート 未対応 *
MCAD で新しいベンドを作成 サポート サポート
基板のリジッドセグメントおよびフレックスセグメントの形状を変更します。たとえば、製品エンクロージャの形状に合わせて基板形状を調整する、切り欠きや取り付け穴を作成する、またはベンドの半径を変更する、などです。 サポート サポート
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  サポート
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 サポート
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します。 サポート サポート
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 サポート
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 に転送 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

* 高度なリジッドフレックス (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操作する

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、Installing and Configuring CoDesigner in Your MCAD Software 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パーツを開きます(展開します)。
    2. 最初のフレックス領域フィーチャーを開き、そのスケッチの編集を開始します(これは基板全体のマスタースケッチです)。
    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、スケッチ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。

基板形状を変更するには、マスタースケッチを編集します。基板形状を変更するには、マスタースケッチを編集します。

リジッドまたはフレックスのセグメント、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フィーチャーを編集します。
    2. スケッチ内の正しい輪郭がそのフレックス領域に使用されていることを確認します。正しくない場合は、選択された輪郭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押し出しフィーチャーが、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. スケッチベンドを選択して編集し、その位置、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。MCAD から ECAD に基板をプッシュバックする際、CoDesigner は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していない状態で行う方が適切です。
    4. コンポーネントが配置されている場合: ベンドは最終位置にできるだけ近い状態で ECAD 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。

座標系は、その基板のリジッド部分に配置されたコンポーネントのアセンブリを固定するために使用されます。座標系が壊れた場合は、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. メイン基板パーツ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 フィーチャー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、基板アセンブリレベル(そのコンポーネントを基板基準で配置したい場合)またはデバイスレベル(そのコンポーネントをエンクロージャ基準で配置したい場合)に移します。
    2. 合致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、それらの合致/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. メイン基板パーツ(RF1)または FlexPart(RF2)をモデルツリーで開きます(展開)。

    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 Bend フィーチャーを して、曲げを復元し、基板を再度折り曲げます。基板を展開/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、剛性領域に関連するアセンブリのコンポーネントは、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、管理コンテンツサーバーから変更をプルし、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る点に注意してください)。
  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、標準リジッドフレックスモード(RF1)または高度なリジッドフレックスモード(RF2)のいずれかで設計されたリジッドフレックス PCB の Pull と Push をサポートしています。 

PTC Creo における基板構造(RF1 および RF2)

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

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

    • 基板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。

      • 剛性基板領域自体を表す 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基板パーツに mate されます。

    • 基板の各フレックスパーツに対して、<PcbRegionName>_BOARD_F<SavedMcadAssemblyName><CoD_UID> という名前の Creo part が作成されます。

      • この part 内には、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 で抑制して基板を平坦化できます。

      • 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。

      • 基板外形は 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 標準リジッドフレックス(RF1) 高度なリジッドフレックス(RF2)
ECAD から MCAD へのリジッドフレックス基板の転送、およびその逆方向の転送 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/フレックス基板領域を作成 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
基板の剛性セグメントおよびフレックスセグメントのジオメトリを変更します。たとえば、製品エンクロージャ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、または曲げ半径を変更するなどです。 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基板を転送 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基板上に配置 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 でリジッドフレックス基板をゼロから作成 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
フレックスのみの基板上に新しい基板領域を作成 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. 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 の整合性を維持するため、セグメント同士が重なったり、セグメント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 内の基板形状を変更します。それでも、正しい基板形状を得るために、MCAD 側でも剛性 part に変更を加えることを推奨します。CoDesigner は、次回 ECAD から 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. Suppress曲げフィーチャーを して Flex part を展開します。
    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、曲げ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、曲げを Resume します。 基板を展開/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 内の基板形状を変更します。それでも、正しい基板形状を得るために、MCAD 側でも剛性 part に変更を加えることを推奨します。CoDesigner は、次回 ECAD から 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 bend (or bends)

    1. メイン基板パーツ(RF1)または FlexPart(RF2)をモデルツリーで開きます(展開)。

    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. ResumeBend フィーチャーを して、曲げを復元し、基板を再度折り曲げます。

    4. 基板を展開/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、管理コンテンツサーバーから変更をプルし、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

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

ECAD で標準リジッドフレックスモード(RF1)を使用して設計された基板を Siemens NX に Pull することは可能ですが、その基板を ECAD に Push し戻すことはできない点に注意してください。MCAD から ECAD への転送が必要な場合は、まず ECAD でその基板を高度なリジッドフレックスモードに変換し、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 における基板構造(RF2)

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

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

    • 基板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。

      • 剛性基板領域自体を表す NX Part。名前は RigidPart_<PcbRegionName>_<SavedMcadAssemblyName>

      • その領域に実装されている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。

      • 剛性-フレックス分割線それぞれの一端の位置(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、各剛性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 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。

NX 機能サポート

機能 高度な 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 未対応
MCAD で新しい剛性領域およびフレックス領域を作成 未対応
MCAD で新しいベンドを作成 未対応
基板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します。たとえば、製品エンクロージャの形状に合わせて基板形状を調整したり、切り欠きや取付穴を作成したり、ベンド半径を変更したりできます。 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
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 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 に転送 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
フレックス専用基板上に新しい基板領域を作成 未対応
  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 に切り替えて、

    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、各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剛性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:

  • 剛性パートの形状は、フレックス パート内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。

  • 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、編集した領域に合わせて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。

    あるいは、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 に切り替えて、

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

    3. FlexPart 上に 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 ツリー内でそれを移動し、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剛性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 復元します。

Notes:

  • 剛性パートの形状は、フレックス パート内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。

  • 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、編集した領域に合わせて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。

    あるいは、MCAD で領域形状を編集し、その変更を ECAD にプッシュしてから、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. Altium CoDesigner リボンの Fold Unfold ボタンをクリックします。

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

    1. FlexPart を Work PartAssembly Navigator で Part Navigator に切り替えて、

    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. Unsuppressベンド フィーチャを して、ベンドを復元し、基板を再び折り曲げた状態にします。

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

    1. 最新の変更が保存されていない場合は、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. でも b. 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。旧バージョンのアセンブリを参照として使用して設計を比較し、行われていた MCAD の変更を再適用してください。

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