Advanced Design Technologies_AD

Created: 7月 15, 2021 | Updated: 9月 06, 2025 | Applies to version: 3.2

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This documentation page references Altium NEXUS/NEXUS Client (part of the deployed NEXUS solution), which has been discontinued. All your PCB design, data management and collaboration needs can now be delivered by Altium Designer and a connected Altium 365 Workspace. Check out the FAQs page for more information.

今日の小型電子製品は、コンパクトで異形の筐体で提供されています。多くの場合、バッテリーで駆動され、軽量で持ち運びやすく、信号電圧や消費電力も低く抑えられています。そして、これらのコンパクトな設計は、高速スイッチング速度を持つ最新のデバイス技術を使用しています。その速度は非常に速く、配線はもはや電流を流し電圧を表現する単純な銅経路の集合ではなく、今や配線は伝送線路の配列となり、配線プロセスはそれ自体がエンジニアリング分析と設計の課題となっています。

このすべてが、電子製品開発の設計と実装の段階に多くの新しい課題をもたらします。Altium NEXUSでは、このような課題を解決するために様々な設計技術が開発されています。

タッチコントロールの設計

タッチ・センシティブ・エレクトロニクスはテクノロジーの最先端です。ユーザーインターフェイスが製品の成功にとってより重要になるにつれ、クリーンでモダンなコントロールが不可欠と考えられるようになりました。

タッチセンサを電子製品に追加することは、設計の初期段階から始まり、ボード設計プロセスにまで及ぶプロセスです。Altium NEXUSのタッチセンササポートにより、タッチセンサを設計ワークフローに簡単に統合することができます。

Altium NEXUSのタッチコントロールサポートには以下が含まれます：

設定可能なタッチセンサーライブラリにより、デバイスのコントロールとパラメータを最初から設定できます。
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的に生成します。
ネイティブ 3D で設計をモデリングして検証し、正しく配置されフィットしていることを確認します。
Atmel® QTouch® および QMatrix® ライブラリー; Cypress® Capsense® ライブラリー; Microchip® mTouch® ライブラリー

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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に付けられる名称です。当初はスペースと重量を節約するために宇宙計画のために開発されましたが、フレキシブルおよびリジッドフレックスプリント基板は、携帯電話やタブレットなどの今日の携帯機器に普及しています。

製品の小型化に役立つだけでなく、次のような利点もあります：

相互接続配線の必要性を大幅に減らすことで、パッケージングの複雑さを軽減
相互接続ハードウェアの削減と組立歩留まりの向上による製品の信頼性向上
製品の製造・組立コスト全体の一部として考えた場合のコスト削減

Altium NEXUSのリジッドフレックスの強力なサポートには、Altium NEXUSのネイティブ3D PCBエディタ内で3Dコリジョン検出を実行する機能が含まれています。また、折りたたまれたボードの3D STEPフォーマット出力を生成し、MCADソフトウェアにロードすることができます。

►リジッドフレックス設計についてもっと知る

高速設計

高速デジタル設計では、配線は単純な相互接続として考えることはできません。高速スイッチング信号では、エネルギーがターゲット・ピンからソースに向かって反射し、元の信号と相互作用して歪む可能性があります。

信号のエネルギーが信号を伝送する材料と相互作用する方法も変化します。エネルギーの一部は、配線銅に含まれなくなり、周囲の絶縁材を伝わります。このエネルギーはルートから放射され、隣接するルートに伝わったり、さらに放射されて電磁干渉（EMI）となり、その結果、製品は必須のエミッション規格に適合しなくなります。

これらの課題は、以下のような適切な高速設計技術を適用することで解決されます：

慎重な材料選択、層スタック設計、ビアの設計と使用
差動ペアと制御されたインピーダンス配線の使用と、明確に定義された信号リターンパス
シグナル・インテグリティとインピーダンス解析、および信号タイミング要件を満たすための長さ調整

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組込み部品による設計

電子製品の小型化、高集積化への要求はますます高まっており、これらのデバイス内の信号の高周波化と相まって、回路を製造し、組み立てるためのより良い方法の研究が進められています。

高密度化と、より高い信号周波数への対応の両方を実現する技術のひとつが、回路構造の層内に部品を埋め込むことである。例えば、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、抵抗と寄生インダクタンスの低減、ノイズとEMIの低減、回路信号のインテグリティの向上が可能になります。これらの改善により、より小型で信頼性の高い製品を実現し、より高速な信号速度と高帯域幅をサポートします。また、製造プロセスや製造技術で達成されつつある改善と組み合わせることで、製品の小型化、製造コストや基板レベルの組み立てコストの削減にもつながります。

コンポーネントの組み込みは、設計から製造、組み立て、テスト、完成品のメンテナンスに至るまで、プロセスの各段階に多くの通常とは異なる要求を課すことになります。

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プリンテッドエレクトロニクス

電子製品の設計と開発におけるエキサイティングな進化は、製品の一部となるプラスチック成形品のような基板に電子回路を直接印刷する能力です。

プリンテッドエレクトロニクスは、エレクトロニクスの新市場への統合を可能にする、極めて重要な技術になるでしょう。プリンテッドエレクトロニクスは、回路と製品の密接な接続を可能にします。身体に直接取り付けるフレキシブルセンサーから、ロボットの手が柔らかいプラスチックカップに液体を注いで持つことを可能にするマルチセンサー、指先形状の成形品まで、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にわたって革新的な新しいソリューションの開発を可能にします。

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