プリント基板設計は、電子機器製造において最も重要なプロセスの一つです。適切なPCB設計ソフトウェアを選択することで、設計方法や全体的な成果に大きな違いが生じる可能性があります。このブログでは、最も一般的な8つの回路基板設計ソフトウェアツールを取り上げ、それぞれの機能を比較し、ニーズに最適なソフトウェアを選択する際に考慮すべき重要な要素について解説します。
Altium Designer
Altium(旧Protel Systems)が開発したAltium Designerは、現在、毎年6000人の新規ユーザーを獲得する業界リーダーとして認められています。複雑な構造の設計要件を満たす豊富な機能を備えており、産業界や学術界で広く活用されています。しかし、初期費用は7,000ドルからと高額です。また、Altium Designerのもう一つの制限は、Windowsオペレーティングシステムのみに対応していることです。
主な特長:
- 回路図キャプチャ、レイアウト ルーティングと編集、ドキュメント、シミュレータなどの機能が統合されています。
- 製造のための設計(DFM)機能
- 3Dフレックスリジッド設計のサポート
- 強力なデータ移行ツール
KiCAD
KiCADは、1992年に開発された、プリント回路基板作成用の無料のオープンソースツールです。多くのファンがおり、開発とアップデートが活発で、コミュニティも活発です。Windows、Mac、Linuxのオペレーティングシステムで使用できますが、他の多くの有料テキストエディタに比べて使い勝手が悪く、機能も少ないのが難点です。
主な特長:
- 回路図キャプチャ
- PCBルーティング
- 3Dモデリング機能
- Linux/Windows/Mac OSで動作
画像ソース: https://www.www.kicad.org/
ケイデンスアレグロ
Cadence Allegroは、PCBレイアウト用に設計されたプロフェッショナル向けソフトウェアで、主に大企業、特にCPUマザーボードの製造に使用されています。ハイエンドかつパフォーマンス重視の設計に優れており、高度な解析ツールも備えています。しかし、習得が難しく、価格も高いため、シンプルなプロジェクトには複雑すぎると感じます。
主な特長:
- 能力を持つ 高密度相互接続(HDI)PCB設計
- リアルタイム分析と設計のためのシステム
- また、ルーティングと配置に関する高度な機能も備えています。
EAGLE (簡単に適用できるグラフィカル レイアウト エディター)
EAGLEは1988年以来、最も人気のあるPCB設計ソフトウェアの一つです。一部のハイエンドオプションよりも安価(Standard版は年間500ドル)で、初心者にもプロにも適しています。さらに、EAGLEに関する様々なオンラインリソースも利用可能です。欠点は、ユーザーインターフェースが直感的ではないことです。
主な特長:
- ライブラリ接続を備えた回路図エディタ
- 高度な機能を備えたレイアウト図の作成
- 豊富なコンポーネントライブラリ
またはCAD
OrCADは、使いやすいユーザーインターフェースと優れたシミュレーション機能を備えているため、初心者から経験豊富なエンジニアまで幅広いユーザーに利用され、高く評価されています。また、このPCB基板設計ソフトウェアは、アナログ設計とデジタル設計に適した強力なシミュレーションツールも提供しています。
主な特長:
- 高度なミックスシグナルシミュレーション
- 電力分布解析のためのCadence Sigrityとの統合
- 豊富なコンポーネントライブラリ
PADS
PADSは効果的なPCB設計ソフトウェアで、様々なパッケージレベルが用意されています。OrCADよりも若干高価ではあるものの、優れたパフォーマンスと強力な機能を備えています。他のソフトウェアからプロジェクトを簡単にエクスポートできるため、他のパッケージで作成した構造の再設計にも適しています。
主な特長:
- 最先端のRFおよびマイクロ波設計ツール
- 熱分析機能
- 設計ルール検証
- STEPファイルのインポート/エクスポート機能を備えた3Dツール
- 可用性 FPGA 上位パッケージでの設計サポート
イージーEDA
EasyEADは比較的新しいPCB設計ソフトウェアで、様々なデバイスでのプロジェクトの作成と修正をサポートしています。Google ChromeやFirefoxを含む様々なブラウザと互換性があり、Windows、Linux、MacOSなど、様々なシステムに適しています。しかし、機能面での追い上げが必要なのが欠点です。
主な特長:
- オンライン回路図キャプチャおよびPCBレイアウトツール
- クラウドベースのストレージとコラボレーション
- 回路図キャプチャと実用的な視覚化ツール
ディップトレース
DipTraceは、使いやすく、幅広い機能を備えたプロフェッショナル向けPCB設計スイートです。初心者から中級者、さらには上級者にもお勧めです。
主な特長:
- 階層的な回路図のキャプチャ
- 大規模なコンポーネントライブラリ(160,000以上のコンポーネント)
- カスタムコンポーネント作成ツール
8つの回路基板設計ソフトウェアの比較
ソフトウェア | 価格 | コミュニティ支援 | 使いやすい | パーソナライゼーション | ファイル生成 |
Altium Designer | ハイ | 広範 | 穏健派 | ハイ | ガーバー、ODB++、IPC-2581、BOM |
KiCAD | Free | 広範 | 穏健派 | ハイ | ガーバー、ODB++、スペクトラ、BOM |
ケイデンスアレグロ | ハイ | 広範 | 複雑な | ハイ | ガーバー、ODB++、IPC-2581、BOM |
鷲 | 低から中 | 広範 | 初級 | M | ガーバー、ODB++、DXF、エクセロン |
オルカド | 中から高 | 穏健派 | 穏健派 | M | ガーバー、ODB++、IPC-2581、BOM |
PADS | M | 穏健派 | 穏健派 | M | ガーバー、ODB++、IPC-2581、BOM |
イージーEDA | 無料から低価格 | 広範 | 初級 | ロー | ガーバー、BOM、DXF、SVG |
ディップトレース | 低から中 | 穏健派 | 初級 | M | ガーバー、DXF、STEP、BOM |
PCB設計ソフトウェアを選択する際に考慮すべき重要な点
必要なものがすべて揃った、適切なPCB設計ツールを選ぶのは常に難しいものです。しかし、以下の要素を慎重に検討することで、ツールを評価できます。
- 機能: レイアウト作成からシミュレーションや分析機能に至るまで、プロジェクトに必要な機能をソフトウェアが提供しているかどうかを検討します。
- コスト:予算とソフトウェアの機能のバランスを取りましょう。プロ仕様のツールの中には高額なものもある一方で、無料または低価格で強力なオプションも存在します。
- 学習曲線:ソフトウェアを習得するのにどれだけの時間と労力がかかるかを考えてみてください。スムーズで統合された学習プロセスを備えたツールもありますが、高度なソリューションという点ではやや物足りないかもしれません。
- コミュニティのサポートとリソース: ユーザー密度が高く、情報が豊富であることは、特に初心者や複雑なデザインに取り組むときに非常に役立ちます。
- 互換性: 共同作業と製造を容易にするために、ソフトウェアが最も一般的に使用されている形式で動作することを保証する必要があります。
最後のワード
回路設計ソフトウェアは、製造工程に入る前に組織内でPCBの設計と整理を行う上で不可欠です。設計者やエンジニアは、PCBの製造方法や動作を細部に至るまで完全に制御できます。今日では優れた設計が数多く存在するため、PCBに最適な設計ソフトウェアを選択することは、多くの人にとって非常に困難な作業です。
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