ATCx エンジニアのためのエレクトロニクス

メインセッションでは、業界リーダーによる基調講演が行われ、電子システム設計の迅速化、高信頼性、持続可能性を実現するために、各組織で実施した成功戦略についての洞察を披露します。

元APTIV LPCのDwight Howard氏、GN AudioのAlice Lin氏、CADYのGilad Shapira氏、EMA Design AutomationのGopakumar Achath氏などのプレゼンテーションをお楽しみください。

電子システム設計のためのアルテアのソリューションをご紹介します。 低周波電磁気学（EM）および電気モーター設計用のFluxおよびFluxMotor、高周波EMアプリケーションおよび伝搬モデリング用のFeko（WinPropおよびWRAPを含む）、HyperSpice（回路ソルバー）、PSIM（パワーエレクトロニクス）、PollEx（PCB周辺ソリューション）、EEvision（ワイヤーハーネス、回路図、コンポーネントの可視化）、そして新たに追加されたシリコンデバッグツールを網羅しています。 これらすべてのソフトウェアソリューションの簡単な概要に加え、最新の開発や新機能のハイライトを紹介し、いくつかの応用例を用いて説明します。

シミュレーション主導の設計は製品開発を一変させ、エンジニアは設計の反復や試作品のテストを減らすことができるようになりました。 ハイパフォーマンス・コンピューティング（HPC）は、解析を適用する機会を拡大し、プログラムのタイミング制約の中で大規模な設計研究を可能にしました。 今、人工知能（AI）と機械学習（ML）の工学的採用が、製品開発を再び変革しつつあります。 最新の高性能クラウドコンピューティングを活用し、物理ベースのシミュレーション駆動設計と機械学習を組み合わせることで、産業界は開発サイクルのより早い段階で、可能性の低いコンセプトを却下する一方で、可能性の高い設計をより多く探索し、特定できます。

コネクテッドデバイスやプラットフォーム（5G、6G、C-V2X、ADASなど）の増加に伴い、高度な計算電磁気（CEM）ツールが製品設計サイクルの一部となっています。 現在では、数値シミュレーションを実行して、アンテナの設計、配置、放射ハザード、EMC/EMIなどの影響を評価できます。 伝搬ツールと連動することで、デバイスの接続性とスループットのためのデバイスの動作環境を含むシステムレベル設計を達成できます。 クラウドコンピューティングとAI/MLの登場、そしてCEMシミュレーションとの融合により、コネクテッド・スマートデバイスの設計は、コンセプトから市場投入までの時間を短縮し、生産性とイノベーションを促進することで、より迅速なものとなりました。 クラウドコンピューティングとAI/MLを組み合わせることで、短期間で多くの設計反復を行うことができ、市場投入までの時間を短縮することができます。 本講演では、民生用電子機器、自動車、航空宇宙、防衛、生物医学など、さまざまな産業における製品設計における電磁気シミュレーションの利用に焦点を当てます。 この講演では、物理ベースのシミュレーションにおけるクラウド・コンピューティングの今後の動向にも焦点を当てます。

EDAは、今日発展してきた事実上すべての産業において、技術の急速な進歩を可能にしてきました。 テクノロジーは今日、さらに速いペースで進化しています。 人工知能は、電子設計の自動化においてますます大きな役割を果たしています。 コスト、スケジュール、複雑さ、初回設計の品質、不良ゼロ、アプリケーションに求められる現実性／耐久性、安全性、機能性など、進化するテクノロジーのあらゆる領域における膨大な課題に対応するために、EDAとAIの相乗効果は拡大しなければなりません。 本基調講演では、EDA/AIによって大きな成果が得られた過去の事例を紹介し、将来の技術進化におけるEDA/AIの必要性を提示します。

「ハイテク・エレクトロニクスの革新に挑む」は 、コンパクトで高速なエレクトロニクスを扱うエンジニアが、正確でミスのない設計判断により、市場投入までの時間を短縮し、コスト効率を高めることを支援します。 半導体レベルからシステムレベルまで、性能と製造性に対応した設計ソリューションを探求し、アフターセールスの信頼性を向上させる最適な設計を実現します。

コンシューマー・エレクトロニクスの領域では、斬新な製品を迅速に革新することは常に大きな課題でした。
従来のシミュレーションソフトの前処理段階は、特にフルデバイスドロップのような複雑なモデルを扱う場合、時間がかかることが判明しています。 さらに、構造解析と流体解析で別々のソルバーを購入する必要があるなど、単一目的のソルバーには限界があり、シミュレーション・エンジニアの可能性を狭めてきまし。

2018年以降、Jabraは製品設計にアルテアのソフトウェアの使用を開始した。 Simlabを採用することで、前処理の効率は明らかに向上し、シミュレーションの専門家が新しい問題領域を掘り下げる時間を節約できるようになりました。 Simlabはまた、流体および熱シミュレーションの多用途プリプロセッシングツールとしても機能するため、熱管理チャンレンジの解決にも使用できます。

さらに、このソフトウェアは実験計画法（DOE）とトポロジー最適化をサポートし、設計の改良を可能にします。
アルテアのソフトウェアがあれば、小規模なシミュレーションチームでも、構造、熱、光学シミュレーションに至るまで、さまざまな問題にシームレスに対応できます。

CADYは、電気回路図の検査プロセスを自動化するために設計された画期的なSaaSシステムを紹介します。 独自のNLPとコンピュータビジョンアルゴリズムを活用することで、このテクノロジーは電子部品のデータシートを効率的に解釈します。

回路設計がCADYシステムにアップロードされると、そのネットとピンを丹念にトレースし、関連するデータシートと照合して、メーカーのガイドラインに準拠していることを確認します。 システムは包括的なレポートを作成し、プルアップ/ダウン抵抗の欠落、電圧範囲の違反、通信ラインの不一致、潜在的なコンデンサの破損などの不一致を強調表示します。

CADYのシステムは綿密なフィルターとして機能し、エラーを効果的に特定し、下流に進むのを防ぎます。 手作業によるピアレビュー検査プロセスを合理化することで、再スピンの繰り返しに伴う時間消費、エラーリスク、コストを大幅に削減し、最終的に製品の市場投入までの時間を短縮します。

半導体の設計と加工には、さまざまな部品を使用する必要があります。 しかし、これらのコンポーネントのいずれかが故障すれば、生産に遅れが生じる可能性があります。 本セッションでは、機械学習を使用して残りの耐用年数を予測し、静電チャックのメンテナンス・アクションを計画することで、部品の故障による遅延を減らすことに焦点を当てます。

従来、ECADユーザーはサプライチェーンに統合されておらず、関与していませんでした。 しかし、チップ不足をめぐる半導体業界の課題が高まる中、顧客はECADとサプライチェーンを統合する必要性に気づき始めています。 前回の購入と購買決定は、ECAD設計者の上流に移りました。 設計コンポーネントを検証し、部品の入手可能性、ライフサイクル状況、そして最も重要なリードタイムに基づいて設計に使用するコンポーネントを選択する方法を、設計ツールから学ぶことができます。 サプライチェーンの強靭性を設計プロセスの重要な一部とする方法を紹介します。

複数のダイを積層する3D ICは、機能性の向上、小型化、相互接続密度の向上を実現します。

しかし、こうした進歩には、熱管理の問題などいくつかの課題が伴います。

アルテアのマルチフィジックス製品は、熱管理戦略を最適化し、熱応力に起因する不具合を最小限に抑えるために設計者を支援します。

「航空宇宙と自動車エレクトロニクス設計の将来性」は、自動車および航空宇宙産業における電子システム設計の課題を深く掘り下げた内容となっている。 エンジニアがシミュレーションとデータ分析を使って、設計サイクルの早い段階で、接続されたエンドツーエンドの設計ワークフローを処理し、製品が市場に出る前に信頼性とロバスト性に対処する方法を学びます。

PCB検証は、設計段階の早い段階で特定し、修正を提案します。 検証を通じて、試作前のレイアウト設計を幾何学的設計要件やベストプラクティスに照らしてチェックします。 その結果、製品の機能的、電気的、組立的な問題のリスクが低減されます。 PCB検証は、電気的妥当性と製造可能性を通して、温度変動、湿度、振動、電磁干渉など、自動車の過酷な動作条件に対処しています。

技術的清浄度とは、製品やシステムの信頼できる性能を確保するために、生産現場で要求される純度のことです。
Altair PollExは、技術的清浄度を含むさまざまな検証機能を提供します。

これらの機能は、設計検証を簡素化、自動化するだけでなく、設計の繰り返しを減らすことで設計コストを大幅に削減します。

最近まで、EMIの問題を理解する唯一の方法は、ハードウェア・テストによるものでした。 実験室での試作品1個に適用できる解決策では、大量生産には対応できません。 製品を分解し、部品を再はんだ付けし、製品バックを組み立て、測定を繰り返すには多くの時間がかかります。 EMC-CEの課題に取り組む場合、このアプローチはコストと時間を要します。 シミュレーションによって、設計サイクルの初期段階で伝導EMIに関する実用的な設計上の決定を下せるようになり、故障のリスクとコスト（ハードウェア認証にかかる費用を含む）を低減できます。 検査室での検査で判明したコンプライアンス違反の根本原因を見つけ、対処するのにも役立つでしょう。

シグナル・インテグリティ（SI）の専門家でなければ、EMI/EMCの問題を考えると寒気がするかもしれません。 PCBシミュレーションツールの改良が進むにつれ、設計プロセスの早い段階でシグナルインテグリティ（SI）チェックを組み込むことが重要になります。 PCB をレイアウトした後に解析結果を待つのではなく、検証プロセスにベスト プラクティスを導入してみてはいかがでしょうか。このワークショップでは、一般的な EMI/EMC 問題と、それらを追跡して設計のベスト プラクティスを得る方法について説明します。 また、ルールベースの検証を使用して指標を自動的にチェックし、時間とコストを節約する方法についても検討します。 このワークショップは、初級から中級レベルのPCB設計者およびSIエンジニアを対象としています。 このワークショップの目的は、Siエキスパートの時間を確保するためのスキルセットを追加することです。 また、このワークショップでは、このメソッドを採用することで、現在のワークフローにベストプラクティスを加えることを奨励しています。 このワークショップは、一般的なDFEおよびDFMツールで実行できます。 学習項目：
– プリント基板の小型化がシグナルインテグリティに及ぼす影響
– EMCエラーを早期に発見するための一般的なDRC設定
– EMI/EMCの自動検証を取り入れて品質を向上させる方法