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三次元CADの評価とプリント基板設計CADへの応用
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基板設計CAD「CSiEDA」について
最近、トランジスタ技術の表紙などにも登場している「CSiEDA」

昨年初めにカタログ入手し、電話で基板設計CAD「WinPCB」について質問した経緯があります。
今回はそれからバージョンアップしているかどうかということと
別途、質問があったのでまた電話してみました。

この基板設計CADの批評にならないように箇条書きで淡々と記述してみます。

1.昨年初めにはVer.5.5だったものが現在はVer.5.6とのことです。
(6.0になれば追加機能もあるようですがそのリリース時期は不明とのこと)

2.基板全体を3D表示処理するには別途「Win3DView」(390K)が必要です。

3.3D部品作成はサーフェスでソリッドではありません。
 (また、3DCADとのやりとりはSTEPということになるので半透明部品の作成は無理かもしれません。)

4.IDF出力が可能なので、3D処理は別途「Solidworks」を導入しそのアドインの「Circuitworks」で
 処理した方が良さそうです。
 IDF入力は「CSiEDA」はサポートしていないので「WinPCB」側への情報のフィードバックはなしです。

4.ODB++はサポートしていないので過去の資産は別途「WinGerber」経由(ポリゴン化、部品化)での
 対応となってしまいます。



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CAM350でのCADデータ化
ガーバーデータのチェック用に使用しているCAM350(V10.0)にて
EXPORTの項目にCADデータの出力項目があるので、それを試してみました。

ガーバーデータの表示レイヤをグラフィックではなく、それぞれ対応する
TOP、BOTなどに設定し、Accel EDA(PCADの前身)で出力しました。
図研やPADSなどの基板設計CADデータにも対応しています。

そのデータをPCAD2002で読み込むと
一部のパターンが欠落している箇所がありましたが修正すれば殆ど問題ない
レベルで読み込めました。
また、左下の原点は異なっていました。

ただ、シルクを含めてすべてがVIAやラインなどの要素で構成されているので
部品と認識していません。
従って、ネットリストをロードしてDRCが掛けられません。

随分前に行ったCAM350の講習会では個別に各レイヤの要素を総合して、部品として認識させることが可能とは
聞いたことがあるのですがこれにはトライしておりません。

他社の古い機種を位置からやり直す場合の下絵としては利用可能でしょう。


IPC-D-350での入出力
ガーバーデータのチェック用にだけの「CAM350」の利用のため
IPC-D-35Xに関しては、名前は知っているものの使ったことがありませんでした。

IPC-D-35Xとしたのは
IPC-D-350、IPC-D-356、IPC-D-356Aなどの種類があるからです。

「CAM350」から「EXPORT」できるのはIPC-D-350だけなのでこれでファイル出力し
それをIPC-D-350形式ということで自己読み込みしました。
(読み込みはIPC-D-350、IPC-D-356、IPC-D-356Aのすべてに「CAM350」は対応)

他のファイル形式の場合は、こういった手法でも問題がでることが多いのですが
IPC-D-350では問題はなく読み込めました。
特に両者に差も感じられません。

文献が少ないのでどういうファイル形式なのかも未だにわからないままです。
基板設計CADなどでの扱いが少ないので中間ファイルとしてはどうなのでしょうか。


3D対応のための費用と時間
基板設計側では基板設計CADが3DCADに直接対応している場合は少ないでしょう。
オプションで対応している場合もあるのでそれは個々でチェックが必要です。
気になっている「CSiEDA」はそのカタログでは3D対応のようですが
導入するバージョンにもよるようです。

IDFファイル形式に対応している基板設計CADの場合は買い替えは不要で現行のままでOKです。

これとは別に3DCADが必要です。
Altium社(旧プロテル)のシリーズでは独自に3D化が可能なようですが本格的な稼動となると
やはり別途3DCADが必要です。

「SOLID WORKS」はアドインソフトウェアの「CIRCUIT WORKS」が入っている(スタンダードではない)
上位機種のプレミアムが必要です。
(価格としては2010/2011などの年代にもよりますが、恐らく200万円前後はします。)

こういった3DCADは機種によっては、バージョンによって互換性がないので
同じメーカーでも古い機種では新しい3DCAD生ファイルを読めない場合が多々あります。

3DCADはトレーニングが必要ですが「SOLID WORKS」の場合は2週間から1ヶ月あれば十分でしょう。
それよりも基板設計CADとIDFファイル形式で連動する場合は部品作りの方が大変です。
XYZの向きや部品の見栄えを考えて何度も作り直すことが多いです。
うちでは1ヶ月ぐらい掛かって稼動開始できました。
アレンジで殆どの部品に対応できるまでに更に1ヶ月掛かりました。

アドインソフトウェアの「CIRCUIT WORKS」のトレーニングは簡単なので特に不要ですが
汎用部品の登録と慣れの為に数日は必要でしょう。


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IDF対応表
ソリッドワークスのこちらの記事に
ECAD Systems Supported by CircuitWorks
各社のECAD(実際は基板設計CAD)のIDFバージョンが一覧表で示されています。
   
IDF 4.0は複雑なので現状ではYokogawa Digital Computer製(IDF出力)だけのようです。
図研でもまだ対応していないとは。

IDF 4.0でないとパターン情報をCircuitWorksに反映できないので
3Dでの見栄えとパターンと部品を絡めた確認がしにくいです。
Altium Designerの3Dパターン
Altium Designerでは基板上のパターンまで3D表現できているので
そのIDF形式はVer.4かと思っていましたがそうではなくSDRC-IDF(Brd)では
Ver.4の形式の*.idfファイルではなくVer.3の*.brdの拡張子でした。
PCAD2002ファイル>Altium Designer Summer09で読み込み>*.brd書き出し
でチェックした結果は基板上の部品がなぜか弾かれて基板だけになってしまいました。

Altium Designer経由でのファイル変換もパターンの条項が消えてしまったので
これらの不具合をも追求する気が失せてしまいました。
でも、これから想像するとそれらの3D表示はAltium Designer独自が持っているってこと
なのでしょう。
CAM350
以前はCAM350の4種類の中で上から2番目のECAMを使っていましたが
サポート会社が代わってからはご無沙汰しています。
ドングルもOSが代わってからは動作しないからでもあります。

久々に調べてみたら、まだ存在していました。(情報はこちら)

バージョンはCAM350 10.0 となっているようです。
また「CAM350 XL」というバージョンもあるようです。

CAM350の開発元は以前はチェックしていませんが今はこちらで扱っているようです。

また基板関連のドキュメント作りに利用できる「BluePrint」というソフトウェアと
抱き合わせで評価CDがDLできるようです。
2008/12からサイバネットシステム株式会社が扱っているようです。
IDF形式
「CIRCUITWORKS」への取り込みの関連でこのファイル形式について調べてみると
IDF2.0、IDF3.0、IDF4.0のバージョンがあるようです。

色々なカタログのバージョンをチェックするとIDF4.0に対応している
ものは少ないように思えます。
最初はMentor Graphics社が考案したファイル形式のようですが
今は独立したファイル形式で電気系CADと機械系CADを結ぶ交換ファイル形式です。

下記の基板設計CADで採用しています。
Orcad
Mentor Graphics
CADENCE Allegro
ACCEL P-CAD
CADVANCE

「Altium」では呼び名が少し違っていて
SDRC-IDF brd files (*.brd)
となっています。
しかし、同じくIDF形式でした。

互換性に関してはまだチェック中ですが細かい修正が必要なのではという感触です。

PADSはネットリストのASCII形式が代用で「CIRCUITWORKS」に
入力できるようです。
部品マウント図2
以前、回路設計をしていた時は自分で部品マウント図を作っていましたが、プリント基板のパターン設計の仕事をするようになってからは取引先からマウント図がないと言われることがあります。
うちから提出している各部品面のシルク図とレジスト図を合成して作成したPDF図面を、取引先ではマウント業者にそのまま渡して実装の見積もりや実作業に使っている為のようです。
これらのことから想像すると、電気回路の設計者や製造担当者のどちらも部品マウント図を作成しないで誰かが作ってくれるものだと誤解しているようです。
こういう進め方をする会社では機構設計も後回しとなるようで、基板設計作業をする場合に不都合が沢山でます。

各部署が連携していい製品を設計してもらいたいのですが小回りの聞く中小の会社でもあまりお見かけしません。
HPGL出力
半年ぐらい前に基板設計完了後に、取引先より部品製造やマウント資料を作成するためにHPGLファイル形式での出力を求められました。
確かに以前(MS-DOSの頃)はHPGL出力はしていましたが、最近はDXF形式には対応していてもHPGL出力など意識したことはないし、うちで使用している基板設計CADであるP-CAD2002もサポートしていませんでした。

後から気がついたのですがTurbocadにはHPGL形式は入力だけでなく出力にも対応していました。早く気がつけばよかったのですが、海外製のCADはこういう部分では一貫性があり助かります。
Turbocadから出力されたHPGLファイルをガーバーエディタで入力して確認したところエラーはありませんでした。

テーマ:ソフトウェア - ジャンル:コンピュータ

部品マウント図
現状のクライアントからはマウント図の要望はありませんが、PCADで部品を作る時点で、そのシルク外形のレイア以外にトップまたは(ボトム)ASSYに外形を補足するラインを配置しています。
PDF出力時にそれらのレイアを合成してコンデンサ(パスコンC11で説明)などでは抵抗と判別しやくしています。

以前は角張っていたシルク外形もリアリティを出すために円弧を積極的に使用しています。
またなるべく空間を作りそのPDFファイルを印刷した後に手書きで値を入れる場所確保に努めています。
DXF出力して再利用も可能な部品形状になるように考慮しています。

TOP_ASSY


プロフィール

SOPHIL

Author:SOPHIL
神奈川県でプリント基板のパターン設計業務をしています。
使用CADはP-CAD2002/2006、三次元CAD/SOLIDWORKSで実装部品を立体化
3DCAD、CG、グラフィックソフトを利用し
パターン設計ソフトの更なる使い勝手の改善にトライ。

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質問や仕事などのメール送付は下記アドレスまで お願い致します。

sophil@mug.biglobe.ne.jp

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