部品とそのライブラリの作成と管理

Image of various components

電子設計は、相互に接続されたコンポーネントの集合です。製品開発の醍醐味は、技術的な課題を解決する優れた方法を考案し、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にあります。

しかし、作業の大部分を占め、多くの設計者にとってより手間に感じられるのが、コンポーネントの作成です。華やかな作業ではないかもしれませんが、コンポーネントは企業にとって貴重な資産となるため、実際の部品を正確に表現していることが不可欠です。

購入して基板にはんだ付けしたり、ワイヤーハーネスに使用したりする部品は実物の部品ですが、設計で使用するには、それぞれの電子設計領域でその部品をモデル化する必要があります。

実施する設計の種類に応じて、コンポーネントには、 回路図用のシンボル、 回路シミュレーター用のシミュレーションモデル、 シグナルインテグリティ解析用のIBISモデル、 PCBレイアウト用のパターンまたはフットプリント、 さらに可視化、3Dクリアランスチェック、機械CAD領域へのエクスポート用の3Dモデルを含めることができます。


コンポーネント管理

コンポーネントデータの効果的な管理は、 電子設計に不可欠です。設計で使用するコンポーネントの管理は、Altiumの設計ソフトウェアにおいて、常に 基本的な要素の一つでした。長年にわたるソフトウェアの進化とともに、コンポーネント管理手法も大きく発展してきました。回路図モデルとPCBモデルを個別に格納するシンプルなライブラリから、データベースライブラリを経て、 Workspaceコンポーネント へと進化しています。Workspaceコンポーネントは、設計コンポーネントの情報をより広い製品開発の領域で利用できるようにするとともに、設計プロセス全体を通じて優れたコラボレーションを実現する、先進的で使いやすい機能を提供します。

Workspace

Workspaceライブラリ

接続されたWorkspaceに保存されるコンポーネントです。設計チーム全体に、最新かつ標準化されたコンポーネントデータの一元的な情報源を提供します。パラメトリック検索とファセット検索により、必要な部品を効率よく素早く見つけて配置できます。これらのコンポーネントは、実際に製造される部品や、設計時にアクセスできるサプライチェーンデータと密接に結び付いているため、製品の製造時における調達コストと調達時間を大幅に改善できます。

データベース

データベースライブラリ 設計コンポーネントを社内データベースと密接に連携させたい場合は、データベースライブラリをご検討ください。各レコードが一つのコンポーネントに相当し、必要なモデルとコンポーネントのパラメトリックデータを参照します。配置時にモデルへのリンクとパラメーターがシンボルに追加され、Altium Designerのコンポーネントになります。
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を拡張したもので、ソースシンボルとモデルがバージョン管理される点が異なります。ソースライブラリの作成、追加、保守は、Subversionベースのリポジトリ内で行われます。リポジトリ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。
データベースリンク この方法では、データベースリンクファイル(*.DbLink)によって、回路図コンポーネントとデータベース内の対応するレコードとのリンクを定義します。レコードの照合はキーフィールドのリンクによって行われます。単一のキーフィールド(部品番号など)を使用することも、Where句を定義して複数のキーフィールドを使用することもできます。

ファイル

統合ライブラリ コンポーネントを事前にパッケージ化し、検証したうえで一つのファイルにまとめたい場合は、ソースの回路図モデル、PCBモデル、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。
回路図ライブラリ 回路図ライブラリ(*.SchLib)は、コンポーネントシンボルを格納するモデルライブラリとして使用できます。また、各シンボルにモデルへのリンクとパラメトリックデータを追加すると、コンポーネントライブラリになります。
PCBライブラリ PCBフットプリントモデルを格納するライブラリ(*.PcbLib)です。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するか、STEPモデルを3Dボディオブジェクトにインポートして作成します。

Workspaceライブラリ

コンポーネントは、Workspaceに保存されます。Workspaceは、設計データを一元管理する安全な場所であり、設計チーム全体からアクセスできます。Workspaceでホストされるコンポーネントを使用することには、多くの利点があります。その一部を以下に示します。

  • Single source of component data – チーム全体がアクセスできるWorkspaceを使用することで、エンジニアは一つの安全な場所から最新かつ標準化されたコンポーネントを入手し、リアルタイムのサプライチェーンデータを取得できます。また、パラメトリック検索とファセット検索を使用して、必要なコンポーネントを的確に見つけられます。

  • Design-time choice of physical components – 各コンポーネントについて、基板の組み立て時にそのコンポーネントとして使用できるメーカー部品を選択できます。

  • Real-time supply-chain information –  Altium Parts Provider の集約部品データベースから情報がフィードバックされます。このデータベース自体も、有効化されたサプライヤーと連携し、部品情報を収集します。これにより、選択した部品の現在の価格と入手可能性、およびそれらの部品を販売するすべてのベンダーの情報(Workspaceのローカル部品カタログで定義されているもの)を設計者が把握できます。この情報は、コンポーネントをWorkspaceに保存した後も含め、いつでもコンポーネントに追加できます。コンポーネントを直接編集する必要がないため、すでにそのコンポーネントを使用し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利用できます。

  • Concurrent editing of the library – Workspaceライブラリは、基本的にそのWorkspaceでホストされるコンポーネントアイテムの集合です。そのため、 複数のユーザーが、他のユーザーの作業完了を待つことなく、それぞれ独立してWorkspaceライブラリのコンポーネントを編集したり、新しく作成したりできます。

  • Component Models Reuse – コンポーネントは、回路図シンボル、PCBフットプリント、ハーネス配線モデル、シミュレーションモデルを含む、すべてのパラメトリック情報と領域別モデルを格納する「入れ物」と考えることができます。コンポーネントには領域別モデルそのものではなく、同じくWorkspace内にある関連モデルアイテムへのリンクが含まれるため、一つの領域別モデルを複数のコンポーネントで使用できます。モデルが変更されると、そのモデルを使用しているすべてのコンポーネントの更新が推奨されるため、古いモデルを使用するコンポーネントが残るのを防げます。

  • Direct Component Editing – コンポーネントを編集する必要がある場合は、Workspace内から直接開いて編集できます。コンポーネントエディターの一時的なインスタンスを使用して、参照先の領域別モデルの変更を含む、コンポーネントのあらゆる項目を編集できます。 ファイルベースのドキュメントを扱う必要はありません。

  • Use of Component Templates – パラメーター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には、BOMの要件に適合した正しいパラメーターセットが自動的に設定されます。 さらに、適切な命名、リビジョン、ライフサイクルの各スキームの適用も自動化できます。

  • Component Lifecycle Validation – コンポーネントが「生産終了」「廃止」「使用中止」の状態にある場合、そのコンポーネントを使用した基板を製造する前に警告が表示されます。

  • Where-used Component Traceability – コンポーネントの使用先をすべて追跡できます。部品が廃止された場合は、どの設計で使用されていたかを調べ、 更新が必要な設計を特定できます。シンボルやフットプリントに誤りがある場合は、それらを使用しているすべてのコンポーネントを確認し、 修正できます。

  • Requests of new components – エンジニアは、 新しいコンポーネントや不足しているコンポーネントの作成を専任のライブラリ管理者に依頼できます。そのコンポーネントが依頼者や社内の他のエンジニアの設計で使用可能になると、通知を受け取れます。

Altium DesignerはWorkspaceに接続します。Workspaceは、次のいずれかの方法で提供されます。

  • Altium 365でホストされるWorkspace。Altium 365は、Altiumが提供する各種ソリューション、Altium DevelopおよびAltium Agileを支えるクラウドプラットフォームです。この基盤となる「エンジン」の中核であるWorkspaceには、各ソリューションとの関連を示すブランド名が付けられています。

    • Altium Develop Workspace – Altium Developソリューションの一部として作成された場合。

    • Altium Agile Workspace – Altium Agileソリューションの一部として作成された場合。

  • Altium On-Prem Enterprise Serverを通じて提供されるWorkspace。Enterprise Server Workspaceとも呼ばれ、自社のIT部門によってインストールおよび管理されます。

Altium 365 Workspaceでは、グローバル共有を含む、より充実したコラボレーション機能を利用できます。また、クラウドベースのため、手動アップグレードを気にすることなく、最新バージョンのWorkspaceを利用できます。

詳しくは、接続されたWorkspaceでの設計をご覧ください。

Altium 365 Workspaceでコンポーネントをホストすると、専用のライブラリ健全性ダッシュボードを通じて、コンポーネントの健全性に関する詳細情報を確認できます。問題の詳細が提供されるため、コンポーネントを迅速に評価し、適切に修正できます。

データベースライブラリ

Database Libraries

Altium Designerでは、Database Libraryを作成して使用することで、企業のデータベースからコンポーネントを直接配置できます。配置はComponentsパネルから行います。このパネルは、データベースライブラリをインストールすると、データベースを閲覧するためのブラウザーとして機能します。

配置後は、配置したコンポーネントと、データベース内の対応するリンク済みレコードとの間で、設計パラメーター情報を同期できます。グラフィカルシンボル、モデル参照、パラメーターを含む、コンポーネント全体の更新も可能です。また、データベースのパラメーター情報を最終的な部品表(BOM)に含めて、部品調達に利用することもできます。

データベースライブラリについて参照してください。


ファイルベースライブラリ

Library files

コンポーネントをローカルのファイルシステムに保存しておく必要がある場合は、ファイルベースライブラリにまとめて管理できます。

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を任意にまとめたものです。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自由です。デバイスのサプライヤー別にライブラリを構成することも、機能別にコンポーネントをまとめることもできます。たとえば、社内で使用するすべてのマイクロコントローラーを1つのライブラリにまとめられます。

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)で作成します。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および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、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ライブラリについて参照してください。


モデル

A component

設計者の観点では、コンポーネントとは、すべての設計領域にわたってそのコンポーネントを表現するために必要な情報を、1つのエンティティにまとめたものです。この意味で、コンポーネントはコンテナー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コンポーネントのパラメーターデータの集合です。各設計領域で必要となる詳細情報は、モデルに含まれています。

次の種類のモデルを使用できます。

回路図シンボル シンボルは、回路図シート上でコンポーネントを表します。シンボルは標準の描画オブジェクトを使用して作成し、ピンによって電気的特性を付加します。
SPICEモデル SPICEシミュレーターを使用して、接続されたコンポーネントの動作をシミュレーションします。SPICEモデルは通常、デバイスのサプライヤーから入手します。
シグナルインテグリティモデル デバイスや回路のスイッチング速度が向上するにつれ、PCBの配線も回路の一部として機能するようになっています。IBISモデルはピンの動作を記述し、Altium Designerのシグナルインテグリティシミュレーターによる配線の解析を可能にします。
PCBフットプリント 各コンポーネントには、PCB上で実装および接続する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上の領域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組み合わせで作成し、パッドによって電気的な接続を提供します。
3Dモデル 今日の電子製品は、小型で部品が高密度に配置され、独特な形状を持ち、筐体に収めるためにPCBを折り曲げ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、完成した基板の可視化、3Dクリアランスチェック、部品実装済み基板の機械系CAD環境への転送が可能になります。そのためには、各部品の3Dモデルが必要です。

Workspace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ご覧ください。


Componentsパネル

The expanded Components panel

Componentsパネルでは、Altium Designerで利用可能なすべての部品に直接アクセスできます。これには、Workspace、 データベース、およびファイルベースのライブラリの部品が含まれます。

このパネルは、Workspaceと、開いている、またはインストールされているライブラリファイルから部品を取得します。選択した部品の詳細情報(パラメーター、モデル、部品候補、サプライヤーデータなど)の表示や部品の比較に加え、Workspaceの部品については、目的の部品パラメーターを指定できる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。状況に応じて動的に変化するフィルターを使用するこの検索機能により、接続された自社のWorkspaceから、必要な部品をすばやく正確に見つけることができます。

 Componentsパネルについてご覧ください。


Manufacturer Part Searchパネル

Manufacturer Part Searchパネルを使用して、 実際に製造されている部品を検索することもできます。このパネルは、Componentsパネルと同じ基本的な検索エンジン機能と表示形式を使用します。選択した メーカー部品 を基に、 接続されたWorkspaceで新しい部品を作成したり、そのパラメーターやデータシートを配置済みの部品に追加したりできます。

部品エントリーの  アイコンは、その部品にモデル(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)が割り当てられていることを示します。このメーカー部品を基に新しい部品を作成すると、そのモデルも取得されます。また、 この部品をローカルにダウンロードしたり、回路図に直接配置したりすることもできます。

 Manufacturer Part Searchパネルについてご覧ください。


次のステップ

回路図シンボルの作成

PCBフットプリントの作成

ハーネス配線部品の作成

パッドとビアのテンプレートおよびライブラリの操作

データベースライブラリ

ファイルベースの部品ライブラリ

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機能の提供状況

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実際にお使いのソフトウェアに文書化されている機能が表示されない場合は、詳細についてAltium Sales までお問い合わせください。

従来のドキュメント

Altium Designer のドキュメントは、バージョンごとに掲載されなくなりました。Altium Designer の旧バージョンのドキュメントは、Other Installers ページの Legacy Documentation の項目をご覧ください。

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