DesignSpark Library Tutorial iss2

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1 ライブラリ作成作成チュートリアル

2 2 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 著作権表示 このソフトウェアとマニュアルの全体及び一部に記載されている著作権は RS Components に帰属しています RS Components の書面による事前の許可なく 方法や媒体を問わず このソフトウェアとマニュアルの全体又はその一部をいかなる人物に対しても使用 販売 譲渡 コピー 複製してはいけません このマニュアルを使用する場合は 自らの責任において使用し RS Components やその関連会社はいかなる種類の損失や損害の責任も負わないことを理解するものとします RS Components は すべてのハードウェア / ソフトウェア環境でソフトウェアパッケージが正常に動作することを保証しません RS Components はソフトウェアのテストと文書の校閲を実施していますが 明示的 / 黙示的を問わず このソフトウェア又は文書の品質 性能 商業性 特定目的への適合性について 一切の保証や表明を提供しません ソフトウェアと文書は 現状 のままライセンス付与され ラインセンス取得者であるユーザは 品質や性能に関するあらゆるリスクを想定した上でソフトウェアや文書を使用するものとします ソフトウェアや文書の使用又は使用不能によって 直接的 間接的 特殊 偶発的 必然的な損害が生じた場合も そうした損害の可能性を示唆されていたとしても RS Components は一切責任を負いません RS Components は 自社のソフトウェアプログラムと出版物を予告なく変更 改変 修正 アップグレードする権利を有し またその権利の行使について責任を負いません DesignSpark は RS Components の商標です Microsoft Windows Windows NT Intellimouse は Microsoft Corporation の登録商標又は商標です Eagle は CadSoft が著作権を保有します その他の商標は所有各社に帰属します Copyright RS Components All rights reserved. E&OE 発行日 : 2011 年 2 月 22 日第 2 版 RS Components Ltd International Management Centre 8050 Oxford Business Park North Oxford OX4 2HW United Kingdom Tel: +44 (0) Fax: +44 (0)

3 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 3 内容 内容... 3 第 1 章ライブラリの作成... 5 概要... 5 DesignSpark ライブラリについて... 5 回路図及び基板記号ライブラリ... 7 コンポーネントライブラリ... 7 ライブラリマネージャの概要... 8 第 2 章回路図記号の作成... 9 はじめに... 9 第 3 章基板記号 ( フットプリント ) の作成...19 はじめに...19 ライブラリでのフットプリントの編集...24 表面実装フットプリントの作成...27 基準原点と記号原点...27 第 4 章コンポーネントの作成...29 コンポーネントエディタの使用...29 論理名の追加...35 コンポーネント値の追加...35

4 4 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル

5 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 5 第 1 章ライブラリの作成 概要 DesignSpark には ライブラリセットが同梱されています これらのライブラリは必要に応じて使用 変更 追加できます 新しいライブラリアイテムや既存のアイテムを混合したり 組み合わせたりすることで 独自のライブラリセットを作成することもできます 以降の各章では 独自のライブラリの基本的な作成方法について主に解説します コンポーネントのデザインに関する最後の章の後で ライブラリマネージャの使用方法について詳しく説明します DesignSpark ライブラリについて DesignSpark ライブラリの基本的な概念を確認することで 仕組みを明確に理解して 容易に使用できるようになります ライブラリは 3 つの独立したライブラリで構成されています コンポーネントライブラリコンポーネントライブラリは 回路図記号ライブラリと基板記号 ( フットプリント ) ライブラリの要素によって構築されます コンポーネントライブラリ 回路図記号ライブラリ 記号は ゲート と呼ばれる場合もあります NAND Buffer OPAMP Res Cap などの一般的な名前が使用されます 基板記号ライブラリ DIP14 SOIC14 QFP44 などの一般的な名前が使用されます これらはコンポーネントライブラリでの生成用に使用されます 通常は 以下のような正式なメーカーのコンポーネント名が使用されます SN7400 SN74LS10 PIC18C242 CA3450 回路図デザインデザインと基板レイアウトの両方両方で使用使用されるのは このこのライブラリの名前名前のみですのみです 回路図記号 基板記号基板記号 及びコンポーネントライブラリコンポーネントライブラリに分かれているかれている利点 電子回路のデザインでは 回路図記号と基板記号 ( 又はフットプリント ) を使用します 一般に 統合回路とその他のコンポーネントは基板で同じ物理フットプリントを使用しますが 技術仕様や内部デジタル又はアナログ回路は完全に異なります たとえば 標準的な 14 ピン DIP フットプリントの場合は次のようになります SN7400 DIP 14 パッケージ SN ピン DIP( デュアルインラインパッケージ ) は 数千種類のコンポーネントで使用されます このため 14 ピン DIP 基板フットプリントを 1 つだけ保存し これを繰り返し使用して 14 ピン DIP フットプリントを指定する異なる部品やコンポーネントを構築した方が効率的です

6 6 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 同様に 回路図記号を 1 つだけ保存し それをさまざまな構成で繰り返し使用して異なるコンポーネントを構築すると能率が上がります このため 基板記号基板記号ライブラリライブラリに 14 ピン DIP フットプリントとその他のフットプリントを保存し 回路図記号ライブラリライブラリに 2 入力 NAND ゲートとその他の回路図記号を保存します これらを単独で使用したり 多くの異なる配列で組み合わせて使用したりすることで ( 回路図記号及び基板記号 ) コンポーネントライブラリコンポーネントライブラリを作成します また DesignSpark 内の複数のコンポーネントライブラリを使用してコンポーネントの分類を明確にすることで メーカー タイプ 機能などに分けることができます 重要 : DesignSpark の回路図デザインと基板レイアウトで使用されるのは コンポーネントライブラリから取得したコンポーネント名のみです 以下に 回路図デザインと基板レイアウトで使用する単純な 7400 コンポーネントを作成する場合の例を示します 回路図記号ライブラリライブラリから取得した 4 x 2 入力 NAND ゲート記号 基板記号ライブラリから取得した 1 x 14 ピン DIP パッケージ 回路図記号ライブラリライブラリから 4 x 2 入力 NANDゲートを選択し 基板記号基板記号ライブラリライブラリから 14 ピン DIP パッケージを選択することで 新しい 7400 コンポーネントを作成できます コンポーネントエディタでこれらを組み合わせて データブック仕様に準拠した正しいピンマッピングを挿入することで SN7400 コンポーネントを生成します これを固有のコンポーネント名 ( この例では SN7400) でコンポーネントライブラリコンポーネントライブラリに保存し デザインで使用できる状態にします 作業例では 次にようになります SN7400 コンポーネント + + = コンポーネントライブラリに SN7400 として保存され デザインで使用できる状態になります ゲート x 4 基板記号 x のピンマッピング コンポーネント 質問 : DesignSpark で回路図記号回路図記号を作成作成しましたがしましたが 基板記号基板記号を作成作成せずにせずに 回路図記号回路図記号を選択選択して回路図回路図デザインデザインで使用使用できますか? 新しい回路図記号を作成して回路図記号ライブラリに保存することは可能です ただし その記号をデザインで使用する前に その記号のコンポーネントコンポーネントを作成し デザインで使用できるようにコンポーネントライブラリコンポーネントライブラリに保存する必要があります 電源及びアース記号などを定義する場合 通常はこの方法を使用します コンポーネントをわざわざをわざわざ作成作成しなければならないしなければならない理由理由は? 記号を直ちにちに使用使用できないのはなぜでできないのはなぜですか? コンポーネントを作成すると 作成した任意の回路図記号が適切な名前で回路図記号ライブラリに保存されます その後 何度も再利用することで メーカーのコンポーネント名を使用して異なるコンポーネントを作成できます 作成するほとんどのコンポーネントに完全な回路図記号と基板記号を割り当てることができます これは基板記号基板記号でもでも同様同様ですか? 回路図記号なしでなしで基板記号基板記号を作成作成できますか? 基板記号も回路図記号とまったく同じです コンポーネントに回路図記号が関連付けられていない場合でも デザインで新しい基板記号を使用する前に コンポーネントを生成する必要があります 基板のみの記号をたとえばブランクの描画やテストパッドのプローブポイントとしてデザインに追加することもできます 基板のみ又は回路図のみのコンポーネントを作成した後で 関連付けられていないタイプの記号を追加して 両方のデザインエディタで利用可能な状態にすることができます 次のページでは 回路図記号と基板記号とともに それらを結合するコンポーネントの作成手順に関するチュートリアルを示します 注 : 記号の規格は会社によって異なります このチュートリアルでは デザイン及び管理プロセスを理解し 利用可能なツールの使用方法のみを解説します

7 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 7 回路図及び基板記号基板記号ライブラリ 記号ライブラリには.ssl という拡張子を持つ回路図記号用のライブラリと.psl という拡張子を持つ基板記号用のライブラリの 2 種類があります ライブラリに格納できる記号の数に制限はありません コンポーネントライブラリ コンポーネントライブラリは ファイル拡張子の.cml で識別できます ライブラリ内の各コンポーネントは そのコンポーネントを構成する記号の記号名とライブラリ名を認識します コンポーネントには 複数の回路図記号 ゲート 基板フットプリントの数 それぞれの記号がコンポーネントごとに格納されます たとえば コンポーネントには回路図デザインで使用する 3 x NAND ゲートと電力ゲートが割り当てられ 基板で使用する DIL 及び SMD フットプリントが割り当てられる場合があります 以下の図は 各デザインエディタでの要求に応じて コンポーネントが回路図記号ライブラリと基板記号ライブラリの両方にアクセスする仕組みを示しています 名前 : 74LS00 回路図記号参照 :NAND2 基板記号参照 :DIP14 Packages.txt ( パッケージタイプ ) DIL SM QFP (.PSL)

8 8 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル ライブラリマネージャの概要 ライブラリマネージャは すべてのライブラリを作成して管理するために使用します ここでは ライブラリマネージャの操作について簡単に解説します 詳しい操作方法については 本書で後述します [Symbol ( 記号 )] 及び [Component ( コンポーネント )] タブを使用して 対象のライブラリ タイプ のモードに切り替えます たとえば 基板フットプリントを編集する必要がある場合は [PCB Symbol ( 基板記号 )] タブをクリックします [Dir ( ディレクトリ ):] リストを選択すると 現在のライブラリパスが表示されます [Library ( ライブラリ ):] リストには 現在選択現在選択しているしているライブラリライブラリが表示されます 選択したライブラリで検出されたライブラリアイテムは [Library contents ( ライブラリコンテンツ )] リストに表示されます 以下の例はコンポーネントライブラリを示しています [Library Contents ( ライブラリコンテンツ )] リストで任意のアイテムを選択すると そのコンテンツがページの右側にある [Preview( プレビュー )] ペインに表示されます [Components ( コンポーネント )] タブの場合は コンテンツの詳細 ( コンポーネントで使用されている記号 参照元のライブラリ ゲート / 記号の関係 パッケージ / 基板記号の関係に関する詳細な説明 ) が表示されます また コンポーネントで使用されている記号のプレビューも表示されます いずれかの記号タブでは [Preview( プレビュー )] ボタンをクリックすると 選択した記号の画像が表示されます ツール及びユーティリティボタンユーティリティボタンは ライブラリに対して処理を実行したり ライブラリを操作したりするために使用します 各記号ライブラリとコンポーネントライブラリのタブ [Folders ( フォルダ )] タブ 現在のライブラリパス 現在のライブラリ 新規ライブラリの作成ボタン コンポーネントコンテンツリスト コンポーネント 本体 の詳細 記号のプレビュー ツール及びユーティリティボタン

9 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 9 第 2 章回路図記号の作成 はじめに ライブラリマネージャを開くには [File ( ファイル )] ツールバーで [Libraries ( ライブラリ )] アイコンを選択します ( ショートカットキーは Ctrl+L) 記号エディタエディタを開くにはライブラリマネージャダイアログで [Schematic Symbols ( 回路図記号 )] タブを選択します このチュートリアルでは 記号タイプとコンポーネントタイプの新しいライブラリをそれぞれ作成します 新しい記号を既存のライブラリに追加することも可能です 記号エディタは デフォルトのデザイン設定セット (Styles Colours Grids Units など ) を取得します これらの設定は 選択したテクノロジファイルから読み込まれます DesignSpark の操作に慣れてきたら 設定を独自に選択してこれらのファイルをカスタマイズできます このダイアログの [Tech Files ( テクノロジファイル )] ボタンをクリックすると テクノロジファイルの選択方法を確認できます ここでは 標準のテクノロジファイルに格納されているデフォルトセットをそのまま使用します

10 10 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル まず 新しい記号を保存するための新しいライブラリを作成します [New Lib ( 新規ライブラリ )] タブをクリックします [File name ( ファイル名 ):] ボックスで Tutorial という名前を入力します これが新しいライブラリの名前になります [Save ( 保存 )] をクリックしてこのファイル名を保存し ダイアログを終了します 新しい チュートリアル ライブラリが選択され 新しい記号を保存できる状態になります 次に 新しい回路図記号を作成する必要があります [New Item ( 新規アイテム )] ボタンをクリックして記号エディタを開きます 記号エディタが開きます 画面はデザインチュートリアルで使用する回路図デザインエディタとほとんど同じです 使用方法や操作結果 アイテムの移動と操作方法もほぼ同じです このチュートリアル演習では オペアンプコンポーネントを作成します このコンポーネントには それぞれ異なる 2 つの記号を格納します このコンポーネントでは オペアンプゲートと電源ゲートを使用します このため 実際の作業を通じて 1 つのコンポーネントで複数のゲートを使用する例を示します 作成するのはオペアンプゲートのみです 電源ゲート (PWR) は付属のライブラリにすでに存在します 実際にこのゲートを作成してみましょう 画面グリッドドットグリッドドットの確認まず 画面にズームインして ( マウスホイールを回すか <Z> キーを押します ) 画面画面グリッドグリッドを確認できる状態にします グリッドが 50 mil に設定されていることを確認してください [File ( ファイル )] ツールバーで [Grids ( グリッド )] アイコンを選択します

11 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 11 [Grids ( グリッド )] ダイアログが表示されます グリッドの [Step Size ( 刻みサイズ )] が 50 mil 刻みに設定されていることを確認し [OK] をクリックします 記号の細部細部の追加 [Schematic Symbol ( 回路図記号 )] ツールバー ( 画面の左側にある縦のツールバー ) で [Add Closed Shape ( クローズドシェイプローズドシェイプを追加 )] を選択します 画面の一番下のステータスバーに 描画している画像のサイズが表示されます 使用する [Style ( スタイル ):] は [Normal ( 標準 )] に設定します ステータスバーに表示されない場合は <S> キーを押してスタイルを変更します [Line Style ( 線のスタイル )] ダイアログが表示されます リストから [Normal ( 標準 )] を選択し [OK] をクリックします これでシェイプを描画する準備ができました 開始点を選択し 下に向かって長さ 500 mil のシェイプを作成します シェイプの左上に記号原点を示す S が表示されます これは後でより関連性の高い場所に移動します この S 表示は作成時に最初の記号アイテムの原点に常に追加されます 三角形のシェイプを作成するために 編集モードを [Orthogonal ( 直角 )] から [Free ( フリー )] ハンド編集に切り替える必要があります 単純に [Add Triangle ( 三角形を追加 )] オプションを使用することもできますが 簡単すぎるのでここでは使用しません [Free ( フリー )] ハンドモードに変更するには 1 回クリックしてコーナーを追加し 開始点から下に向かって 500 mil(10 グリッドポイント分 ) 移動して右クリックし ショートカットメニューを表示します

12 12 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル メニューから [Segment Mode ( 線分モード )>] [Free ( フリー )] の順に選択します 次に 接続されていない 2 つ目の線分を右に 500 mil 上に 250 mil 移動して三角形の頂点を作ります グリッドは 50 mil 刻みなので正確に 250 mil だけ移動できます シェイプは次の画像のようになります 円弧を作成作成するには この例では円弧は必要ありませんが 必要な場合は簡単に作成できます 円弧を追加するには シェイプの線分を選択して右クリックします 以下の例では 説明のために 箱型 シェイプを追加しています ショートカットメニューから [Arc ( 円弧 )>] [Angle 180 (180 )] の順に選択します セグメントが円弧に変化します

13 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 13 作成した円弧は次のようになります 円弧の向きが逆の場合 ( 外向けではなく内向きになったとき ) は 円弧シェイプをもう一度右クリックし ショートカットメニューから [Arc ( 円弧 )>] [Flip Arc ( 円弧の反転 )] の順に選択します 円弧の向きが反転します 記号の細部細部の追加 シェイプの細部を追加するために 既存のシェイプの周囲に若干のスペースが必要になる場合があります この場合は キーボードで <P> キーを押してパン機能を使用するか 中央のホイールボタンを押すか ズームイン又はズームアウト機能を使用します [Schematic Symbol ( 回路図記号 )] ツールバーで [Add Open Shape ( オープンシェイプを追加 )] を選択します [Add Shape Single Line ( シェイプの単一単一ラインラインを追加 )] オプションを選択しても同じ効果が得られます 垂直の線分で 記号原点 S から 100 mil (2 グリッドポイント ) 下で始点を選択し 左に 100 mil (2 グリッドポイント ) 分ドラッグしてラインを引きます 次のようになります ダブルクリックで終了します 必要なラインをさらに追加します 先ほど挿入したラインを選択し <Ctrl+C> キーでコピーして <Ctrl+V> キーで貼り付けます この操作を 2 回繰り返します 単純に [Add Shape Line ( シェイプラインを追加 )] ツールを使用してラインを追加しても構いません 追加した 2 本のラインを上の図のように配置します この段階では DesignSpark はこれらのラインを電気接続ポイントやピンとして認識しません 次に これらのラインを挿入していきます ピンの追加 ピンは DesignSpark に接続先となる 実際の 電気ポイントを認識させるために追加する必要があります ピンを追加することで DesignSpark で固有の電気接続を常に利用できるようになります [Schematic Symbol ( 回路図記号 )] ツールバーで [Add Pad <F4> ( パッドの追加 <F4>)] を選択します

14 14 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル カーソルの端にハイライトカラーでピンが表示されます ピンを下の図のようにラインの端に配置します ピンを配置すると 次の続き番号のピンがカーソルの端に表示されます この続き番号はピンを配置するたびに自動的に加算されます 最後のピンを追加したら <Esc> キーを押してキャンセルします これらのピンは順番に配置する必要がありますが 記号の番号の順序にこだわる必要はありません これらの番号は参照限定です これらは固有であり 順序にギャップが生じることはありません <A> キーを押して記号をウィンドウに合わせて配置します ピンに関するする情報 各ピンには 3 つの情報が含まれています - ピンの形状と場所を示す大きな十字 - ピン番号 (1 2 3 など ) - ピン名の位置マーカー (N1 N2 N3 など ) - デザイン内のコンポーネントに対して使用したときにピン名の場所を示します ピン名位置名位置マーマーカー (N3) は 回路図デザインでコンポーネントを使用した場合のみ表示されます コンポーネントを使用していない場合は名前位置マーカーのみが表示されます 記号シェイプの前に ピンを記号に最初に追加した場合は ピン 1 に記号原点を示す S 文字が表示される場合もあります

15 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 15 ピン番号番号は自動的に振られます この番号は 必要に応じて実際の端末番号と一致させたり コンポーネント定義で番号を振り直すこともできます 番号は デザインで使用したときに配置される位置に表示されます この位置は 記号エディタで移動できますが デザインに配置した後は移動できません ヒント : ピンを追加する際に 番号や場所を移動したり パッド名テキストの配置を変更した場合 あるいはその後の端末でこのピンを使用する場合は そのピンをまず選択し [Add Pad ( パッドの追加 )] を選択します 選択した端末のスタイルが取得され 次の端末にまったく同じ内容で追加されます 記号原点の移動 記号原点は 回路図デザインで記号を移動する際に使用する記号の基準点です ( 小さい S マーカー ) 一貫性を保つために 原点は常に同じ相対位置に配置するように設定されます 通常は 記号のピン 1 が原点になります 記号原点は最初のデザインアイテムに追加されます この例では記号シェイプに追加されましたが 最初に追加したピンに配置することもできます 記号原点を選択します 記号原点を選択し 下の図のようにピン 1 にドラッグします ピン名の移動 ピン番号 ( ピン 1 2 3) とピン名 ( ピン N1 N2 N3) を選択し 適切な場所にドラッグして移動します 移動する場合は名前のみを選択します ピン自体 ( 大きな X 印 ) を選択しないでください 移動時に ピン名と番号を簡単に整然と配置するには ショートカットキーの <Ctrl-G> を使用してスナップモードを表示します スナップモードを [Half Grid (1/2 グリッド )] 又は [Quarter Grid (1/4 グリッド )] に変更します ピンを下の図のように配置します テキストの位置合位置合わせのわせの変更 ピン名はデフォルトで左から右に左揃えで表示されます この例では ピン名の N3 をコンポーネントに配置していますが 実際に表示してみると 記号シェイプの輪郭と重なり 見にくくなっています 万全を期すには 輪郭の内側に全体が表示されるように調整する必要があります

16 16 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル この場合は まずピン名位置マーカーの N3を選択し ショートカットメニューから [Properties ( プロパティ )] を選択します 次のダイアログが表示されます 記号をデザインに配置したときに使用するテキストの位置揃えを変更できます ピン名を使用した場合は テキストを読む方向として左揃え又は右揃えから選択できます この例では ダイアログで [Right ( 右 )] 位置揃えを選択し [OK] をクリックします 記号が更新され この変更が反映されます ピン名の方向はピンマーカーの左端になり 右から左に位置が揃えられます 基準原点の追加基準原点が設定されていない場合 回路図デザインで使用されるコンポーネント名 (U1 IC1 など ) は記号原点に自動的に配置されます 特定の基準原点を追加すると コンポーネント名を任意の場所に配置できます DesignSpark ライブラリでは 基準原点はデフォルトで記号シェイプの右下に配置されます 基準原点を追加するには [Add ( 追加 )] メニューから [Reference Origin ( 基準原点 )] を選択します R マーカーを記号に配置します

17 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 17 デザインで記号をコンポーネントとともに使用する場合は 基準原点を使用してコンポーネント名 パッケージ名 基板記号名を配置することもできます ( 表示するアイテムとして選択されている場合 ) これで 記号をライブラリに保存する準備ができました 記号の保存 [File ( ファイル )] メニューで [Save ( 保存 )] を選択します [Save ( 保存 )] ダイアログが開きます Tutorial.ssl ライブラリを選択し 記号に OPAMP という名前を割り当てて [OK] をクリックします ライブラリでのでの記号記号の表示 記号を作成して保存したら ライブラリマネージャで表示してみましょう [File ( ファイル )] ツールバーで [Libraries ( ライブラリ )] を選択します <Ctrl+L> ショートカットキーを使用しても構いません [Libraries ( ライブラリ )] ダイアログが開きます まだ選択されていない場合は [Schematic Symbols ( 回路図記号 )] タブを選択し ドロップダウンリストから Tutorial.ssl ライブラリを選択します [Preview ( プレビュー )] ボックスがオンになっていることを確認します [Library Contents ( ライブラリコンテンツ ):] リストで 作成した OPAMP 記号を選択します 画面は次の状態になります

18 18 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 表示を確認したら 次のセクションに進んで基板記号 ( フットプリント ) を作成します

19 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 19 第 3 章基板記号 ( フットプリント ) の作成 はじめに ライブラリマネージャを起動起動する [File ( ファイル )] ツールバーで [Libraries ( ライブラリ )] アイコンを選択します ( ショートカットキーは Ctrl+L) 記号エディタエディタを開くにはライブラリマネージャダイアログで [PCB Symbols ( 基板記号 )] タブを選択します このチュートリアルでは 新しい基板記号を追加するための新しいライブラリを作成します [New Lib ( 新規ライブラリ )] ボタンをクリックします [File name ( ファイル名 )] ボックスで 新しい基板記号ライブラリの名前として Tutorial と入力します [Save ( 保存 )] をクリックして確定します ライブラリマネージャで新しい基板記号を入力できる状態になりました

20 20 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 基板記号ウィザードウィザードを起動起動するには このチュートリアルでは 基板フットプリントウィザードを使用します フットプリントで寸法の計算が必要な場合は これが最も簡単な作成方法になります 必要であれば 回路図記号エディタで説明しているグラフィックによる作成方法を使用することもできます ライブラリマネージャで [Wizard ( ウィザード )] ボタンをクリックします [PCB Symbols ( 基板記号 )] ページが表示されていることを確認してください フットプリントの例 メーカーのデータシートがあれば フットプリントパターンの寸法を容易に確認できます 通常は データシートでは単にフットプリント名を参照するだけで その後に寸法を記入する必要があります 作成するフットプリントは 下の図のように非常に小さなパッケージです 10 リード µsoic(rm-10) BSC シーティングプレーン Copyright acknowledged to Analog Devices Inc. フットプリントウィザードの使用 [Wizard ( ウィザード )] ボタンをクリックします このチュートリアルでは 印刷したり PDF ファイルで表示したときにコントラストが強調されて見やすくなるように アイテムと背景の色を変えています 必要に応じて [Colors ( 色 )] ダイアログで同じ色に変更することもできます 上記のフットプリントの例では 寸法の範囲の正確性を確認できます フットプリントを完成させる前に製造方法を把握する必要があるため この正確性にはある程度の曖昧さも加味されます

21 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 21 最初に表示されるのは [Start ( 開始 )] ページです このページから フットプリントの作成プロセスを開始します [Next> ( 次へ >)] ボタンをクリックして次のページに進み 新しい記号の作成を開始します ページの一番下には [<Back (< 戻る )] [Next> ( 次へ >)] [Cancel ( キャンセル )] [Help ( ヘルプ )] ボタンが常に表示されます これらのボタンを使用して各ページ間を移動するか ウィザードの左上にあるナビゲーションバーをマウスでクリックして移動します 次のページでは 利用可能なテクノロジテクノロジファイルと使用する単位単位を選択します テクノロジファイルはまだ使用しませんが ここで [Units ( 単位 )] を [Metric ( メートル )] に変更し [Precision ( 精度 )] を [2] に設定します このフットプリントは非常に小さいため 0.5 mm のピンピッチが必要になります プレビューペインに記号が表示されます これは現在のシェイプを単純にグラフィック形式で表示したもので この後すぐに別のシェイプに変わります さらに 背景色も黒から白に変更し PDF ファイルでの視認性を改善しています 実際の画面は黒のままです [Next> ( 次へ >)] をクリックして次のページに進みます タイプを設定するページで [SOIC] シェイプを選択します プレビューが変化し SOIC デバイスが表示されます [Origin ( 原点 )] で [Center ( 中央 )] を選択します 表面実装 (SM) コンポーネントの場合 この設定が標準です [Component Name ( コンポーネント名 )] ポジションで 右下のラジオボタンをクリックします プレビューが更新されます [Next> ( 次へ >)] をクリックして次のページに進みます

22 22 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル [Pads ( パッド )] ページでは フットプリントの全体的なレイアウトを定義します このページはウィザードで最も重要なページと言えます デフォルトのページ設定は以下のとおりです このページで定義されているパラメータを変更する必要があります ボックスの矢印を使用するか 数値を直接入力して [Pad Count ( パッド数 )] の [Total ( 合計 )] を [10] に設定します 寸法の編集後に保存されるように パッドの [style( スタイル )] の名前を入力する必要があります このチュートリアルの例では Rec と入力します [Measurements ( 測定値 )] では 使用する寸法を入力する必要があります 一般的に これらの値はメーカーのデータシートや IPC 委員会規格などの他の中央リソースから取得できます 以下にフットプリントの正しい寸法をまとめておきます すべて mm 単位の値で [Technology ( テクノロジ )] ページで定義されます e 0.50 E 4.90 PW PL ウィザードで自動計算 ウィザードで自動計算 L 0.55 T 0.05 H 0.05 b 0.20 次に ピン 1 の位置を左下隅に定義し [Pin numbers ( ピン番号 )] を [Hide ( 非表示 )] にして [Pin Numbering ( ピンの番号付番号付け )] を [Counter-clockwise ( 反時計回り )] に設定する必要があります [Next> ( 次へ >)] をクリックして次のページに進みます

23 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 23 次に [Silkscreen ( シルクスクリーン )] の輪郭を定義します このダイアログでは デフォルトで常にシルクスクリーンの輪郭を使用することを想定しています 不要な場合は ラジオボタンで [No ( いいえ )] を選択できます この例では [Yes ( はい )] のままにしておきます [Layer ( レイヤ ):] ドロップダウンボックスで [Top Silkscreen ( トップシルクスクリーン )] を選択します ここで変更できるパラメータは [Notch At End ( 端部のノッチ )] の値のみです この値を 0.50 に変更します [Next> ( 次へ >)] をクリックして次のページに進みます この例では 配置シェイプを使用して [Top Assembly ( トップアセンブリ )] レイヤに追加します このレイヤをドロップダウンリストから選択します [Next> ( 次へ >)] をクリックして次のページに進みます [Footprint Name ( フットプリント名 ):] ボックスに RM-10 と入力します [Save the footprint to the library ( フットプリントをライブラリライブラリに保存保存する )] ボックスをオンにします ドロップダウンリストから Tutorial.psl ライブラリを選択します [Edit the footprint now ( 今すぐすぐフットプリントフットプリントを編集編集する )] チェックボックスはオフのままにしておきます [Finish ( 完了 )] をクリックしてフットプリントの作成を完了します

24 24 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル ライブラリでのでの記号記号の表示 記号を作成して保存したら ライブラリマネージャで表示してみましょう [File ( ファイル )] ツールバーの [Libraries( ライブラリ )] ボタンから [Libraries( ライブラリ )] を選択するか ショートカットキーの <F11> を押します コンテンツリストから新しく作成したフットプリント (RM-10) を選択します [Preview ( プレビュー )] ボックスがオフになっている場合は フットプリントが表示されるようにオンにします この画面でフットプリントを編集することもできます これでフットプリントをコンポーネントで使用できる状態になりました ライブラリでのフットプリントの編集 以下はフットプリントウィザードを使用する際の補足情報です このセクションは省略しても構いません チュートリアルを続ける場合は デザインコンポーネントセクションに進んでください フットプリントを編集した場合 あるいは編集する場合は 表示するエンティティを追加又は変更できます コンポーネントへのへの取り付け穴の追加 取り付け穴を追加するために記号で追加パッドが必要な場合は [Add ( 追加 )] メニューの [Add Pad ( パッドの追加 )] オプションを使用します これらのパッドは記号パッドとともに順序付けられていますが メインパッドの順序外で作成すると単純に無視できるので 作業がはるかに容易になります 回路図記号と基板記号の間の端子に異なる番号のパッドを追加できます 端子とパッドをマッピングする際は 取り付け穴のために追加したパッドを単純に無視できます パッドスタイルイルの変更 パッドスタイルはパッド上でいつでも変更できます 特定のスタイルのすべてのパッドを一括で ( グローバル ) 変更できます あるいは 各パッドを個別に ( ローカル ) 変更することもできます グローバルパッドスタイル フットプリント内のすべてのパッドのパッドスタイル ( 既定のスタイル ) を変更するには [File ( ファイル )] ツールバーから [Styles ( スタイル )] ボタンを選択します

25 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 25 [Pad Styles ( パッドスタイル )] タブをクリックします グリッドで変更するパッドスタイルを選択します この例では Rec になります [Edit ( 編集 )] ボタンをクリックします スタイルのプロパティを変更し [OK] をクリックして確定します フットプリントエディタに戻ると このスタイルを使用しているすべてのパッドが変更されます ローカルパッドスタイル パッドを 1 つずつ変更して 異なるパッドスタイルを使用するように設定するには フットプリントで対象となるパッドを選択します 右クリックしてコンテキストメニューから [Properties ( プロパティ )] を選択します [Pad Properties ( パッドのプロパティ )] ページで ドロップダウンリストから新しいスタイルを選択します [OK] をクリックして この新しいスタイルを確定します

26 26 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル フットプリントが更新され この新しいパッドスタイルが反映されます 以下の例は 選択すると DRC エラーが発生するため 多少極端ですが 異なるパッドスタイルを明確に示しています この例のパッド 1 を表示するために この機能で IC の 1 つ目のパッドの上に四角形パッドを追加しなければならない場合がありますが 基板にシルクスクリーンを追加しない場合は非常に便利です シェイプの追加 シェイプは シルクスクリーンの輪郭 配置用の輪郭 アセンブリの輪郭など 任意の数の必要なデザインアイテムを定義するために使用できます [PCB Symbol ( 基板記号 )] ツールバーにあるシェイプを使用します これらのシェイプは デザイン内の特定のレイヤに追加したり 追加後にスワップされたレイヤに追加することもできます ( アイテムのレイヤの変更については下記を参照 ) すべてのアイテムとともに シェイプスタイルも変更できます 変更するには シェイプを選択し ショートカットキーの <S> (Change Style( スタイルの変更 )) を使用して変更します このオプションは 選択したシェイプを右クリックしたときに表示されるコンテキストメニューでも選択できます アイテムのレイヤレイヤの変更 シェイプ又はパッドのレイヤを変更するには [Change Layer ( レイヤの変更 )] オプションを使用します このオプションは コンテキストメニューから選択するか 選択したアイテムでショートカットキーの <L> を使用して呼び出します シェイプのレイヤレイヤ変更 [Old Layer ( 以前のレイヤ )] が参照用に表示されます [New Layer ( 新しいしいレイヤ )] はドロップダウンリストから選択できます [OK] をクリックしてレイヤの変更を確定します

27 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 27 表面実装フットプリントの作成 基板記号の表面実装パッドは簡単に作成できます ただし パッドの配置面には注意してください 通常のパッドでは [All ( すべて )] のレイヤを選択します これにより パッドがデザイン内のすべてのレイヤに適用されます これに対して 表面実装 (SM) パッドは 外側のレイヤの [Top ( 最上部 )] 又は [Bottom ( 最下部 )] にしか適用されません すべての表面実装パッドは 最上部 のレイヤで定義されます 基板デザインで使用する場合 コンポーネントは反転されて基板の反対側の面に配置されます ( 最下部 ) パッドのレイヤレイヤの変更 パッドの追加中や追加後にレイヤを変更できます さらに パッドスタイルを同時に変更しなければならない場合もあります パッドを選択して右クリックします メニューから [Change Layer <L> ( レイヤの変更 <L>)] を選択します ドロップダウンリストから [New Layer ( 新しいしいレイヤ )] を選択します [Old Layer ( 以前のレイヤ ):] ボックスには 現在使用しているレイヤが表示されます あるいは [Pad Properties ( パッドのプロパティ )] を使用する方法もあります これもショートカットメニューから選択できます [Layer( レイヤ ):] ドロップダウンリストには パッドの切り替え先となるレイヤが表示されます [Pad Style( パッドスタイル )] の変更が必要になる場合もあります 特に ドリル穴や現在のパッドスタイルのめっき状態は注意する必要があります [OK] をクリックして変更を確定します 基準原点と記号原点 基準原点の移動 基準原点は 記号をデザインで使用するときにコンポーネント名を配置するために使用します フットプリントウィザードを使用すると 表示されるコントロールによって自動的に割り当てと配置が行われます エディタを起動すると この原点の位置を自由に移動できます 移動するには 名前の原点マーカー (R) を選択して目的の場所にドラッグします 名前の原点マーカーが表示されていない場合 ( フットプリントをウィザードではなくエディタを使用して作成した場合 ) 名前は記号原点 (S) に配置されます 記号原点もインタラクティブに追加できます

28 28 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル [Add ( 追加 )] メニューで [Reference Origin ( 基準原点 )] を選択します 基準原点を記号の右下隅に配置します 場所はどこでも構いません 記号原点の移動 記号原点は デザインでコンポーネントを配置するときに使用します フットプリントウィザードを使用すると 表示されるコントロールによって自動的に割り当てと配置が行われます エディタを起動すると この原点の位置を自由に移動できます 移動するには 名前の原点マーカー (S) を選択して目的の場所にドラッグします スルーホールコンポーネントでは デフォルトでパッド 1 に配置されます 表面実装デザインでは コンポーネントの中心が記号原点になります 編集後の記号記号の保存変更が完了したら 記号をライブラリに保存する必要があります [File ( ファイル )] メニューで [Save To Library ( ライブラリに保存 )] を選択します 保存する [Library( ライブラリ ):] 名と [Symbol Name( 記号名 ):] を確認し [OK] をクリックして確定します

29 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 29 第 4 章コンポーネントの作成 コンポーネントエディタの使用 このチュートリアルは 前述のチュートリアルで作成した回路図記号と基板記号 ( フットプリント ) を使用しますが 他の回路図記号と基板記号で使用するコンポーネントの作成にも同様に適用されます コンポーネントエディタを開くには [File ( ファイル )] ツールバーで [Libraries( ライブラリ )] をクリックするか <F11> 又は <Ctrl-L> キーを押します ライブラリマネージャで [Components( コンポーネント )] タブを選択します このチュートリアルでは 新しいコンポーネントを追加するための新しいライブラリを作成します [New Lib ( 新規ライブラリ )] ボタンをクリックします [File name( ファイル名 )] ボックスで 新しいコンポーネントライブラリの名前として Tutorial と入力します [Save ( 保存 )] をクリックして確定します ライブラリマネージャで新しいコンポーネントを入力できる状態になります

30 30 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 新しいコンポーネントを作成するために [New Item ( 新規アイテム )] をクリックします [New Component ( 新規コンポーネント )] ダイアログが開きます 8 つの情報が必要です [Component ( コンポーネント ):] ボックスで コンポーネント名として AD8592RM と入力します [Package ( パッケージ ):] ボックスで SOIC と入力します これがパッケージタイプになります 代替のフットプリントの選択用に複数のパッケージタイプを使用できます これらは入力するまでリストに表示されません [Default Reference( デフォルトの参照先 ):] ボックスで U と入力します これが 実際のデザインで使用されるコンポーネント名になります (U1 IC1 R1 C1 など ) [Schematic Symbol ( 回路図記号 )] で ライブラリが Tutorial.ssl に設定されていることを確認します 前述の手順で作成した回路図記号の OPAMP をリストから選択します ダイアログで [Pins ( ピン ):] に 3 ( 作成したゲートに 3 つのピン ) が自動的に表示され [Gates ( ゲート ):] に 1 が自動的に表示されます [Gates ( ゲート ):] を 2 に変更します 2 個のゲートがコンポーネントに追加されます 基板記号の場合は ライブラリが Tutorial.psl に設定されていることを確認してください 前述の手順で作成した基板記号の RM-10 を選択します [Pins ( ピン )] ボックスに 10 が表示され 正しい基板記号が選択されていることを確認します ダイアログでの作業が完了し 次のような画面になります この状態になったら [OK] をクリックして続行します

31 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 31 コンポーネントエディタが開き [New Component ( 新規コンポーネント )] ダイアログから追加されたアイテムが表示されます ここでは 図を見やすくするためにプレビュー画像の色を変更しています 実際の背景色は黒のままです 色を変更する場合は 記号 ( 又はフットプリント ) の [Preview ( プレビュー )] ウィンドウ内で右クリックし コンテキストメニューから [Display ( 表示 )] を選択します [Display ( 表示 )] ダイアログで 必要に応じて色を変更できます [OK] をクリックして選択内容を確定します ここまでに コンポーネントに名前名前を割り当てて 使用するデフォルトデフォルトの参照先参照先という名前ステムを選択し 使用する回路図記号と基板記号を選択しました 次に コンポーネントに詳細な情報を追加して よりインテリジェントな要素にする必要があります ゲートの追加 コンポーネントに電源ゲートを追加します DesignSpark では さまざまな方法で電源及びアースをコンポーネントに追加できますが ここでは最も簡単な方法を使用します コンポーネントグリッド内の任意の場所を右クリックします リストから [Edit Gates ( ゲートの編集 )] を選択します [Gates ( ゲート )] ダイアログで [Add ( 追加 )] ボタンを選択します 既存の 2x OPAMP ゲートがゲート a 及び b としてすでに表示されています [Library ( ライブラリ ):] リストで AD.ssl ライブラリを選択します

32 32 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル [Name ( 名前 ):] リストを下にスクロールし AD-P2 ゲート記号を選択します [Add 1 Gates (1 個のゲートゲートを追加 )] ボックスに 1 が入力されていることを確認します [Add ( 追加 )] ボタンをクリックします 電源ゲートがリストの一番下に表示されます [OK] をクリックしてコンポーネントに追加します 電源ゲートがコンポーネントグリッドと回路図記号プレビューの一番下に ( 最後のゲートとして ) 表示されます 次に さらに詳細な情報をコンポーネントに追加し 回路図記号で使用するピンを基板記号で実際に使用するピンに マッピング する必要があります ピンをパッドパッドにマッピングマッピングするする理由 コンポーネントを機能させるには 回路図記号で定義されているピンが基板記号で使用されるパッドとどのように関連しているかを示す必要があります コンポーネントエディタでは このマッピングが グリッド 形式で表示されます ピンの関係は手動でマッピングするか ツールを使用して自動的にマッピングすることができます 256 ピン BGA などの複雑なデザインでは 抵抗器などに適した手動マッピングよりも 自動マッピングの方が効率的な場合があります マッピングには 3 つの方法があります 1 つ目は 対象のグリッドセルにパッド番号を直接入力する方法 2 つ目は [Assign Pins ( ピンの割り当て )] モードを使用して回路図記号ピンをまずクリックし 次に該当する基板パッドをクリックする方法 3 つ目は [Assign Pins ( ピンの割り当て )] を 1:1 に設定して ピンを 1 対 1 で回路図記号から基板記号に自動的に割り当てる方法です ピンをパッドパッドにマッピングマッピングするには通常は [Assign Pins ( ピンの割り当て )] を使用する方法が一般的です この方法では 回路図記号ピンを直接クリックしてから 対応する基板ピンをクリックできます [Component ( コンポーネント )] ツールバーの [Assign Pins ( ピンの割り当て )] ボタンをクリックします

33 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 33 作成時に行う回路図記号と基板記号の通常のピンマッピングはこの手順と同一ではないため 正しい順序でマッピングする必要はありません 通常は 基板ピンがマッピングのベースになります 作成時に回路図記号の番号順を考慮する場合は 基板ピンの順序に従ってピンを追加するか 番号をつけます 順番を考慮しなくても この例では問題ではありません [Schematic Symbol ( 回路図記号 )] でピン 3 を選択します 記号ウィンドウでショートカットキーの <Z> <U> <A> を使用するか マウスホイールを回してズームイン / ズームアウトすることもできます [PCB Symbol( 基板記号 )] でパッド 1 を選択します コンポーネントグリッドでは ゲート a の [Sch Terminal Number 3 ( 回路端子番号 3)] に番号 1 が表示され 対応する [Component Pin Name/Number ( コンポーネントピン名 / 番号 )] セルにも番号 1が表示されます 割り当てが完了すると 回路図記号出力ピン ( ピン 3) に番号 1 が表示されます 回路図記号及び基板記号ピンの色も この割り当てに合わせて変更されます 割り当て済みのピン 未割り当てのピン 現在選択しているピンは それぞれ異なる色で表示されます 上の図では 1 つ目のゲート a の割り当てが完了し 2 つ目のゲート b の割り当てを開始しようとしています 下の図のように すべてのピンとパッドのマッピングを完了してください 回路図記号及び基板記号の間のすべてのピンの割り当てを行う場合 これはコンポーネントをライブラリに保存してデザインで使用できる最小構成と考える必要があります その他の情報も追加できます 詳しくは コンポーネントの保存の後のセクションを参照してください コンポーネントの保存 [File ( ファイル )] ツールバーで [Save ( 保存 )]<Ctrl+S> を選択します

34 34 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル [Save To Library ( ライブラリに保存 )] ダイアログが開きます 選択されていない場合は リストから Tutorial.cml ライブラリを選択します [New Item ( 新規アイテム )] ダイアログからコンポーネントエディタに移動したときに コンポーネントの名前をすでに割り当てています この名前が表示されます [OK] をクリックしてライブラリ名とコンポーネント名を確定します コンポーネントがライブラリに保存されます コンポーネントはエディタにそのまま表示されます 次にいくつか編集を行うため コンポーネントを開いたままにしておいてください ライブラリでのでのコンポーネントコンポーネントの表示 [File ( ファイル )] ツールバーで [Libraries ( ライブラリ )] を選択するか <F11> 又は <Ctrl+L> キーを押します [Libraries ( ライブラリ )] ダイアログが開きます まだ選択されていない場合は [Components ( コンポーネント )] タブを選択します [Preview ( プレビュー )] ボックスがオンになっていることを確認します 作成した AD8592RM コンポーネントを選択します 下の図のようになります 作成したコンポーネントが回路図記号と基板記号の [Preview ( プレビュー )] ウィンドウにそれぞれ表示されることを確認します この段階で 回路又は基板デザインにこのコンポーネントを追加しても正常に機能します

35 DesignSpark ライブラリ作成作成チュートリアル 35 論理名の追加 論理名を表示すると コンポーネントにさらに多くの値が割り当てられます これらの値は必要に応じて無効にすることもできます コンポーネントへのへの論理名論理名の追加エディタで論理名をコンポーネントに追加したり 論理名を編集したりするには ( 開いたままにしておいた既存のコンポーネント例を使用します ) [Sch Symbol Terminal Names ( 回路図記号端子名 )] フィールドに必要な名前を入力します 記号を保存すると これらの名前がデザイン内の回路図記号に表示されます コンポーネント値の追加 基本となるコンポーネントを保存した後で 値を使用してさらに詳しく設定することもできます 値はコンポーネントの重要なプロパティになります 値を使用することで たとえばコンポーネントの値や定格 タイプや許容差 ( 抵抗器やコンデンサなど ) をコンポーネントとともに保存して 回路図又は基板デザインに表示できます 値は製造時にも使用できますが 以下に示すあらかじめ定義された値の名前を使用することをお勧めします さらに高度で最も重要な目的として 値を使用して品番や部品情報を部品リストの一部として保存するという用途があります 値は デザイン内のコンポーネントやライブラリ内のコンポーネントに追加できます コンポーネントエディタ内で値を追加してライブラリに保存すると そのコンポーネントを使用するたびに保存した値が使用されます このため コンポーネントの編集作業が減り デザイン全体で値と値の名前の統一性を高めることができます コンポーネントへのへの値の追加エディタで値をコンポーネントに追加したり 値を編集したりするには ( アクティブな既存のコンポーネント例を使用します アクティブでない場合は [Libraries( ライブラリ )] ダイアログ内のリストでコンポーネントを選択して [Edit ( 編集 )] をクリックします ) [Edit ( 編集 )] メニューで [Values ( 値 )] を選択します [Add ( 追加 )] をクリックして 新しい値を作成します [Add ( 追加 )] ダイアログで [Name ( 名前 )] と [Value ( 値 )] を入力できます この段階では値を追加する必要はありません 名前は後で 又はデザイン段階で入力できるように空白にしておくこともできます [OK] をクリックして選択内容を確定します 値の名前は単なる ラベル です 部品リストでは 一貫した名前を使用することが重要です ここでは 以下の値の名前を割り当てています ユーザがこのコンポーネントを使用すると この値がシステムに自動的に通知されます Manufacture ( メーカー ) Manufacturer Part Number ( メーカー品番 ) Distributor ( 代理店 ) Distributor Part Number ( 代理店品番 ) 繰り返しますが これらの値をコンポーネントに追加したら そのコンポーネントをライブラリに保存してください ライブラリとライブラリマネージャのチュートリアルはこれで終了です