─ 設計と実装の最前線を貫く技術と共創の道 ─
【はじめに｜電子技術の基盤を築く設計群】
現代の社会インフラ、モビリティ、IoT機器──
あらゆる先端製品は、電子回路なくして成立しません。
基板レイアウト、電源制御、通信制御、放熱設計まで。
“見えない中枢”を築くのが電子設計の仕事です。
【基礎知識｜回路設計と電子の振る舞い】
電子回路は、電気の流れを制御する論理の集合体。
アナログとデジタル、増幅と演算、直流と交流。
これらの組み合わせにより、目的に応じた制御回路が生まれます。
設計には、理論・部品知識・シミュレーションの3要素が必須です。
【基板設計｜配線の工夫が性能を左右する】
回路を実装する「基板」は、性能・耐久・コストを大きく左右します。
基板設計では、信号経路・電源層・グラウンド層の構成が鍵。
高密度化が進む現代では、EMCや熱分布も配慮が必要です。
【実装設計｜部品配置と熱の逃がし方】
電子部品は、ただ配置すればいいわけではありません。
発熱するICの近くに放熱経路を設ける。
ノイズの出やすい電源ラインを最短距離で配線する。
「配置」と「熱設計」は、一体で考えるべき工程です。
【電源設計｜安定動作を支える縁の下の力持ち】
電源は、あらゆる回路の“ライフライン”。
電圧変動や突入電流、負荷応答を見据えた回路設計が求められます。
DC-DCコンバータやLDO、パワーICの選定と放熱設計が鍵を握ります。
【組込み設計｜動かす知能＝ソフトとハードの融合】
電子回路は、組込みソフトによって“命を得る”存在です。
マイコンやFPGAを制御するファームウェア、
リアルタイム処理や省電力制御などが、設計初期から一体で検討されます。
【EMC設計｜静かに動く技術をつくる】
電磁ノイズは、電子機器の大敵です。
ノイズが出ないように設計し、外部からの影響も受けない構造とする。
シールド、フィルタ、配線距離、接地方法──
すべてがEMC対策の一環として扱われます。
【高周波設計｜RFとSerDesの領域】
5G通信・無線モジュール・高速インタフェース──
GHz帯の高周波領域では、物理的な距離やパターン形状が信号品質に直結。
伝送損失、インピーダンス制御、等長配線などの知識が必須です。
【通信インタフェース設計｜つながる時代の設計思想】
USB、CAN、Ethernet、I2C、SPI…
多様な通信方式に応じた回路設計とノイズ対策が必要です。
デジタルの“言語”が正しく届くよう、物理層もソフトも整える必要があります。
【センサ・アクチュエータ設計｜外界との接点】
温度、光、圧力、加速度──
センサが取得した情報を正しく読み取る回路とソフトが必要です。
同時に、アクチュエータで正確に物理動作へと変換する設計も含まれます。
【デバッグ設計｜“動かす”ための設計思想】
開発現場では、うまく動かないことが前提。
“確認しやすさ”を仕込むことが、電子設計のプロの流儀です。
テストポイント、ロジックアナライザ用ピン、ソフトのエラーログ機構──
すべては「原因をすぐに特定するため」の設計です。
【統合設計｜分野を越えた横断設計へ】
電子設計の各分野は、密接に連動しています。
部品を変えれば基板設計が変わり、熱対策も変わる。
通信仕様が変われば、ソフトと電源設計も連動します。
だからこそ“全体を見通す視点”が重要です。
【設計環境とツール群】
・回路設計CAD（OrCAD、Altium、KiCAD など）
・基板レイアウト（CR-8000、Allegro など）
・組込み開発（CubeIDE、IAR、Visual Studio Code など）
・熱・ノイズ解析（ANSYS、SIwave、FEM系）
・高速伝送解析（HyperLynx、ADS など）
・EMC対策支援ツール（電流プローブ＋スペアナ）
【共創提案｜必要なのは“つなぐ設計者”】
ハード・ソフト・機構・熱・通信…
すべてを理解したうえで“つなぐ設計”が今求められています。
要件整理から試作設計、検証治具づくりまで、
一気通貫の開発支援ができるパートナーが企業競争力を左右します。
【導入事例｜一体型筐体に組込みモジュール設計】
筐体設計から電子回路、ソフトまでを一括で受託。
温度センサを搭載し、取得値をBluetoothで外部送信。
基板形状は筐体の曲面に沿って最適化、
電池寿命を1.5倍に延ばす省電力設計も評価されました。
【小話｜“動かす設計”を追い続けた青年の話】
ある若手設計者が初めて携わったのは、
冷蔵庫のドアに付ける開閉センサの基板設計でした。
最初の試作では、ノイズで誤動作が頻発。
動作確認もままならず、先輩にこう言われます。
「これじゃ“動く”じゃなくて“止まる設計”だな」
彼は現場に何度も足を運び、
ドアの金属構造がノイズ源であることを突き止め、
配線とグラウンド配置を見直しました。
テストポイントも加えて、確認しやすい基板に刷新。
やがて、センサは安定動作するようになり、
現場の工員が「これ、ええなぁ。安心して組める」と。
その一言が、彼の“設計観”を変えました。
「人が安心して使えるかまでを設計するのが、本物だ」
それ以降、彼は毎週現場へ通い、
“動かす設計”の本質を体得していったのです。
【おわりに｜Primal Design.Laboの強み】
Primal Design.Labo合同会社では、
電子設計と機構設計を統合したプロダクト開発、
要件定義から量産設計・治具開発・試作まで一貫対応します。
また、3Dプリントや機構モックとの並行開発、
制御基板やソフト組込みを含めた
“現場で動くことを前提とした設計”を得意としています。
パートナーとして、ぜひご相談ください。
技術の深さと横断力で、御社の製品を共に育てます。
■ プロダクトデザイン、装置開発含め
外注開発・OEM・ODMも対応可能です。
仕様・設計から一式開発も可能です。
試作だけの簡易版から、AI統合の高度装置等
用途・予算・設置環境に応じてご提案します。
■【ご連絡・ご相談について】
ご関心のある方は、ぜひお問い合わせください。
事業の詳細・構想段階の仕様については、
守秘義務契約のもと個別にご説明可能です。
