PADS PCB設計マスター：高度な機能とチュートリアル

PADSはMentor Graphicsによって開発されたPCB設計パッケージです。Standard、Standard Plus、Professionalの3つのグレードがあり、ハイエンドの商用グレードソフトウェアパッケージと見なされています。信号整合性解析機能、高度なオートルータ、熱設計配慮解析、さまざまなプロジェクト管理機能のサポートなど、多数のハイエンド機能を備えています。

3つの異なるバージョンのPADSは異なる機能を持ち、異なるターゲットユーザー向けに設定されています。以下の表にそれらの比較を示します。このチュートリアルでは、PADS Standardを例にいくつかのクイックスタートを紹介します。

バージョン	ターゲットユーザー	機能
PADS Standard	主に回路図とPCB設計に焦点を当てるエンジニア	・検索可能なPDF出力生成による詳細な設計ドキュメント ・カスタムIPC準拠ランドパターンの迅速な作成 ・コンポーネント部品選択とインスタンス化 ・強力な検索とフィルタリング
PADS Standard Plus	解析と検証のメリットも必要とするハードウェアエンジニア	・HyperLynx®テクノロジーによるクロストークを含む信号整合性 ・統合された制約管理と配線 ・熱とアナログシミュレーション ・一元化されたライブラリ
PADS Professional	すべてをこなす独立した多領域ハードウェアエンジニア	・ハードウェアエンジニアやワークグループ向けの自己完結型統合設計フロー ・SI、PI、熱、DFM、3D検証を含むバーチャルプロトタイピングによる設計スピン削減 ・高度に統合されたキャプチャ、制約、解析、レイアウトによる設計時間短縮 ・頻繁でないユーザーとエキスパートユーザーの両方にとって導入、学習、使用が容易 ・複雑なPCBとFPGAシステム設計の効果的なソリューション ・制約駆動、構築による正しさ ・ニーズの成長に合わせて拡張可能 ・低インフラストラクチャオーバーヘッド

1. 回路図キャプチャ

PADSのスタートページで [作成] ボタンをクリックして回路図キャプチャを開始します。

次に、選択した部品の特徴を設定できます。右側の列にサンプル部品が表示されます。

ページ上部のツールバーは、回路内のさまざまなツールと表示を提供します。カスタム回路設計に応じてそれらを選択できます。

回路図キャプチャ後、回路全体の設計がうまく機能するかテストできます。[ライブラリ] ラベルの下で [共通] をクリックし、[セントラルライブラリ同期ツール] を選択すると、回路のどの部分に問題があるか確認できます。黄色の警告がある部分が問題を示しています。

2. コンポーネント管理

PADSコンポーネント管理では、データの冗長性、複数のライブラリ、時間のかかるツールオーバーヘッドを気にすることなく、単一のスプレッドシートからすべてのコンポーネント情報にアクセスできます。PADSは業界標準のODBC（オープンデータベース接続）を通じて、企業のコンポーネントデータベースとMRPデータベースと容易に統合し、地理的に分散した設計チームが中央のコンポーネント情報にアクセスできるようにします。さらに、データベースは同期され最新の状態に保たれるため、設計サイクルの後半まで検出されない可能性のあるコストのかかる再設計と品質問題を回避できます。

PADSコンポーネント管理はいくつかの方法で使用できます。ユニークなコンポーネントを見つけるには、単純に検索基準（例：8ビットレジスタ）を入力すると、PADSが特定の基準を満たすすべての利用可能な部品を表示します。他のパラメータ（例：トライステート出力）を入力して検索を絞り込みます。各検索後、PADSは指定された基準を満たす候補の数を表示します。
部品を見て選択するには、コンポーネント管理スプレッドシートで候補部品とそのプロパティをすべて表示。スプレッドシートの直接リンクで部品データシートが開き、詳細な部品情報が手元にあります。選択後、目的のコンポーネントを回路図に直接インスタンス化するのは簡単です。
汎用コンポーネントを回路図に追加することもできます。
PCBメーカーを選択する時期が来たら、単純にコンポーネントを選択すると、PADSが利用可能なメーカーを表示し、メーカーと部品の入手可能性を自動的に表示します。決定はリードタイム、価格、在庫レベルなどの基準に基づいて行えます。選択が完了すると、コンポーネントの固有プロパティを回路図の汎用コンポーネントに注釈できます。
PADSは回路設計全体の整合性を検証するためにも使用でき、回路図上のすべての情報が企業データベースと一貫していることを保証します。PADSコンポーネント管理は、設計のどの部分が一意に特定されていないかをアドバイスし、不足しているプロパティ情報を自動的に注釈します。
PADSでは、特定の再利用ブロックを検索したり、一連の基準を満たす再利用ブロックを検索したりできます。これにより、新しい回路図に適切な再利用設計を簡単に見つけて組み込むことができます。

3. PCBレイアウト

PADSの強力なレイアウト機能を使用して、回路の種類に関わらず（高速、アナログおよび/またはデジタル、RF）、高度な基板を迅速かつ容易に設計できます。設計の複雑さに関わらず、PADSは設計プロセスのすべてのステップを効率的かつ容易に処理できます。
強力な物理設計再利用、使いやすい製造準備、高度な3Dレイアウトで設計をより速く完了。回路図とレイアウト間の完全なクロスプロービングにより、PADSはより少ない再設計で、より良い完成品をより速く実現するのに役立ちます。PADS Standard Plusは、チップオンボード/ICパッケージングサポート、時間節約のDFT（テスト設計）監査、高速オートルーティングの高度なオプションも提供します。
PADSレイアウトは、PADS Professional（Xpedition® PCBの先進技術とデュアルライセンス）を含むすべてのPADS構成に含まれます。
コンポーネント、パッド、配線、ビア、プレーン、シルクスクリーン、ソルダーマスクなどを含むPCBの完全な3D可視化。このフォトリアルなビューにより、製造前に基板を正確に検査し、設計上の問題をチェックできます。3D表示は基板の内部レイヤースタックアップの直接的なビューも提供し、カスタムPCBを知識豊富に、自信を持って設計するために必要なすべての情報を提供します。
設定した制約に基づいて、オブジェクト間の距離と最小距離を測定し、どれだけ近いか遠いかをチェックできます。カバー、シャーシ、ヒートシンク、または他のプラグイン基板やその他の機械的要素をPADSにインポートし、それらが正しく嵌合するかチェックすることもできます。

本稿で紹介した機能は、PCB設計におけるPADSソフトウェア使用の基本的なものに過ぎません。設計業務で実際に活用すれば、より実用的な機能と優れた性能が発見されるでしょう。

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参考リソース：
・効率的なPCB製造のためのファイル要件
・複数の付加価値オプション付きフル機能PCB製造サービス
・PCBCartの標準能力内で回路を設計することでPCB製造価格を削減
・PCB製造プロジェクトの見積もり生成に関する詳細マニュアル
・PCB製造以外にも、PCBCartはフルターンキーPCB実装サービスを提供