Advanced Design Technologies
今日の小型電子製品は、コンパクトで、時に独特な形状の筐体に収められています。多くはバッテリー駆動で軽量かつ携帯可能であり、より低い信号電圧と消費電力が求められます。そして、こうした小型設計では高速スイッチングの最新デバイス技術が使われています。その速度はあまりに速く、配線はもはや電流を流して電圧を表す単純な銅配線の集合ではなく、伝送線路のアレイとなり—配線作業そのものが、独立した工学的解析と設計の課題へと変わってきています。
これらすべてが、電子製品開発の設計・実装フェーズに多くの新たな課題をもたらします。これを支援するためにさまざまな設計技術が登場しており、その多くはAltium NEXUSで利用できます。
タッチコントロールを用いた設計
タッチセンシティブな電子機器は、技術の最前線にあります。ユーザーインターフェースが製品の成功においてより重要になるにつれ、クリーンでモダンな操作系は今や不可欠と見なされています。
電子製品にタッチセンサーを追加するプロセスは、設計の初期段階から始まり、基板設計プロセスへと続きます。Altium NEXUSのタッチセンサー対応により、設計ワークフローへタッチセンサーを容易に統合できます。
Altium NEXUSのタッチコントロール対応には、次が含まれます：
- 最初からデバイスのコントロールとパラメータを設定できる、構成可能なタッチセンサーライブラリ。
- タッチセンサーに必要な複雑なランドパターンとフットプリントを自動生成。
- Native 3Dで設計をモデリングおよび検証し、位置合わせと適切なフィットを確認。
- Atmel® QTouch®およびQMatrix®ライブラリ；Cypress® Capsense®ライブラリ；& Microchip® mTouch®ライブラリ
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リジッドフレックス設計
リジッドフレックスとは、フレキシブル回路とリジッド回路の両方を組み合わせたプリント回路の名称です。もともとはスペースと重量を削減するために宇宙計画向けに開発されましたが、フレキシブルPCBおよびリジッドフレックスPCBは、携帯電話やタブレットなど、今日のポータブル機器で広く使われています。
製品の小型化に役立つだけでなく、次のような効果もあります：
- 相互接続配線の必要性を大幅に減らし、パッケージングの複雑さを低減
- 相互接続ハードウェアの削減と組立歩留まりの改善により、製品信頼性を向上
- 製品全体の製造・組立コストの一部として捉えた場合、コストを削減
Altium NEXUSはリジッドフレックスを強力にサポートしており、Altium NEXUSのNative 3D PCBエディタ内で3D干渉（衝突）検出を実行できます。また、折り曲げた基板の3D STEP形式出力を生成し、MCADソフトウェアに読み込める状態で提供することも可能です。
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高速設計
高速デジタル設計では、配線を単純な相互接続として扱うことはできません。高速にスイッチングする信号では、エネルギーがターゲットピンで反射してソース側へ戻り、元の信号と相互作用して波形を歪めることがあります。
信号のエネルギーが、それを運ぶ材料とどのように相互作用するかも変化します。エネルギーは配線銅箔の中だけに閉じ込められず、一部は周囲の絶縁体中を伝搬します。このエネルギーは配線から放射して隣接配線へ結合したり、さらに放射して電磁干渉（EMI）となったりして、製品が必須の放射規格を満たせなくなる原因になります。
これらの課題は、次のような適切な高速設計手法を適用して管理します：
- 材料選定、層構成（レイヤースタック）設計、ビア設計とその使用の最適化
- 差動ペアと制御インピーダンス配線の使用、および明確に定義された信号リターンパス
- 信号整合性とインピーダンス解析、ならびに信号タイミング要件を満たすための配線長調整
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埋め込み部品を用いた設計
より小型で高集積な電子製品への需要の増大と、これらのデバイス内部の信号周波数の高周波化が相まって、回路の製造・組立をより良く行う方法の研究が継続的に進められています。
高密度化と高周波信号への対応強化の両方を実現する手法の一つが、回路構造の層内に部品を埋め込むことです。たとえば、集積回路の直下にディスクリート部品を埋め込むことで、信号長の短縮、抵抗および寄生インダクタンスの低減（それに伴うノイズとEMIの低減）、回路信号の整合性向上が期待できます。これらの改善により、より小型で信頼性の高い製品が実現し、より高速な信号速度と高い帯域幅をサポートできます。さらに、製造プロセスと技術の継続的な改善と組み合わせることで、製品サイズの縮小や、製造コストおよび基板レベルの実装コストの低減にもつながります。
部品の埋め込みは、設計から製造、組立、試験、完成品の保守に至るまで、プロセスの各段階に多くの特殊な要求を課します。
► 詳細はこちら：埋め込み部品
プリンテッド・エレクトロニクス
電子製品の設計・開発における刺激的な進化の一つが、製品の一部となるプラスチック成形品などの基材上に、電子回路を直接印刷できることです。
プリンテッド・エレクトロニクスは、新しい市場へのエレクトロニクス統合を可能にする中核技術となるでしょう。プリンテッド・エレクトロニクスにより、回路と製品を密接に結び付けられます。身体に直接貼り付けるフレキシブルセンサーから、液体を注ぐ際にロボットハンドが柔らかいプラスチックカップを保持できるようにする、複数センサーを備えた指先形状の成形品に至るまで、プリンテッド・エレクトロニクスは多くの市場セグメントで革新的な新ソリューションの開発を可能にします。
► 詳細はこちら：プリンテッド・エレクトロニクス
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