Samtec社とAnsys：シミュレーションを活用して、より小型で、より高速で、より高密度な世界を実現

データ接続は、私たちの日常生活の発展に欠かせないものとなっています。特に、自動車業界、コンシューマー向けエレクトロニクス業界、通信業界、データセンター業界では、最先端技術に必要な高速かつ低遅延の信号を伝送するために、高速インターコネクトソリューションが不可欠です。エンジニアは、この717億ドル規模の業界の継続的な成長を支えるため、デジタル設計、性能、速度向上におけるさらなる進展の可能性を常に追求しています。

集積回路（IC）またはチップは、一般的な半導体材料であるシリコンから作られた電子部品および回路の集合体です。これらの部品と回路は、インターコネクトと呼ばれる要素によって相互接続されており、このインターコネクトによって、チップ上のデバイス間とプリント基板（PCB）上のチップ間の信号通信の基盤が形成されます。これらの集積回路も、PCBと同様に、オン/オフスイッチを備えたほぼすべてのものに組み込まれています。

ほとんどの人は、意識せずにPCBを使用してデバイスを動かしているのです。PCBは、スマートウォッチ、スマートフォン、スマートテレビ、コンピュータなど、私たちが日常的に使用しているほぼすべての電子デバイスに搭載されています。トレース、パッド、ビア、コネクタをすべて備えたPCBの設計には、多くのエンジニアリングが組み込まれています。

電子インターコネクト業界のリーダーであるSamtec社は、これまで50年近くにわたり、信頼性の高い最先端の基板間コネクタ、ケーブル、光学製品、RF製品を顧客に提供してきました。同社は、データ通信、産業機器、軍事および航空宇宙、医療、コンピュータおよび半導体、計測機器、自動車などのさまざまな業界をサポートする非上場のハイパフォーマンスインターコネクトソリューションプロバイダーです。

Samtec社は、PCBとケーブルの設計全般に対応する、高度なSudden Serviceを顧客に提供しています。同社が過去約10年間、迅速な設計サイクルを可能にしてきた重要な要素のひとつは、Ansysのシミュレーションツールの活用です。今回私たちは、Samtec社の専門家2名に、Ansysのシミュレーションツールがいかにして設計力、信頼性、そしてスピードを高め、インターコネクト業界での競争優位を確立しているのか、お話を伺いました。

Samtec社のシミュレーションノウハウ

AnsysのシミュレーションをSamtec社に導入したのは、技術戦略の担当者であるScott McMorrow氏です。McMorrow氏は、Samtec社の技術の方向性を見極め、それに合ったツール、手法、プロセスを導入し、さらにその価値を広めていくという重要な役割を担っています。Samtec社は、Ansysのツールを導入して以来、業界内でトップクラスのAnsysユーザーとなっています。

Samtec社のテクニカルマーケティングディレクターであるMatthew Burns氏は、次のように述べています。「Ansysのシミュレーション設計機能を利用している当社では、チームがデータセンターエコシステム内で有効であると考えるコンセプトを仮想検証環境で試すことができます。」

「私たちがAnsysを採用した理由は、高周波電磁界シミュレーションソフトウェアであるAnsys HFSSとその3Dレイアウト機能、さらに卓越した精度を誇るPCBおよびパッケージ電磁界解析ソフトウェアであるAnsys SIwaveを使用してきた経験があるからです。何度も作り直す必要がないように、最初から時間をかけて正しく設計することをモットーにしています。私たちは、推測で物事を進めません。電磁界解析であらゆる作業を行い、相関を取るときに結果が一致しなかったとしても、その原因がツールではないことは分かっています。」

Samtec社は、Ansysのツールとソルバーを使用することで、物理的な現実に即した総合的なシミュレーション・解析・モデリング環境で製品を設計することができます。Samtec社では、Ansys Mechanical（MCAD）による3Dコンピュータ支援設計でも、2Dレイアウト設計でも、Ansys Electronics Desktopプラットフォームでシグナルおよびパワーインテグリティシミュレーションを行います。このプラットフォームでは、2つのワークフローが連携し、設計シミュレーションやパラメータデータを交換することで、エンジニアの作業時間を短縮する包括的なワークフローを実現します。

Ansysのツールとソルバーを効果的に活用しているSamtec社では、前述のソフトウェアに加え、以下のソフトウェアも使用しています。

• 寄生成分抽出に対応した電磁界シミュレーションソフトウェア：Ansys Q3D Extractor
• 非線形動的構造シミュレーションソフトウェア：Ansys LS-DYNA
• 光学システム設計および解析ソフトウェア：Ansys Zemax OpticStudio
• 熱マネジメントに対応するソフトウェア：流体シミュレーションソフトウェアAnsys Fluent

HFSSにおける暗号化された3Dコンポーネント

Samtec社では、顧客の設計プロセス全体を通じて、必要なすべての要件と仕様を満たす顧客固有の製品を提供しており、コンポーネントの設計はHFSS環境を通じて顧客に渡されます。

McMorrow氏は次のように述べています。「Ansys HFSSの暗号化コンポーネントを使用することで、複雑なコネクタの電磁界解析に必要な電磁界構造全体をカプセル化できます。これは、電磁界構造の内部設計アーキテクチャを明らかにすることなく行うことができるため、当社の知的財産（IP）を保護することができます。」

こうしたHFSSの暗号化機能により、Samtec社はシミュレーション用のコネクタモデルを顧客に提供でき、顧客は自信を持ってSamtec社のコネクタを自社製品に組み込むことができます。

Burns氏は次のように語っています。「物事がより速く、より小さく、より高密度になる中で、私たちは常にAnsysの継続的なイノベーションとパートナーシップから恩恵を受けています。」Samtec社がハイパフォーマンスエンタープライズプロバイダーとして優れたサービスを提供する上で欠かせない要素となっているのが、設計プロセスにおいてシミュレーションをリアルタイムで反復できる能力です。

より小さく、より速く、より高密度な未来

McMorrow氏とチームは、Ansysの製品を活用することで、技術的優位を維持しています。同氏は次のように述べています。「当社の設計プロセスは、Ansysのシミュレーションによって大幅に加速しました。」

AnsysとSamtec社は、この10年間で強固な協力関係を築き、エンジニアがインターコネクトシミュレーションを行う際に直面する課題を共同で特定し、解決してきました。両社は、パートナーシップによる協力の重要性を認識した上で、それを積極的に活用し、顧客や業界全体に利益をもたらすソリューションを開発しています。

Burns氏は次のように語っています。「Ansysが実現するシミュレーション環境は、当社の研究開発プロセスに不可欠なものとなっています。」

高速データ接続に対する需要の高まりの背景には、技術分野におけるイノベーションと進化に対する飽くなきニーズがあります。Samtec社では、日常的に使用されているデバイスを支えるコンポーネントの進化を促進する新しい技術を開発しています。Ansysとの連携により、同社のグローバルな展開は、絶えず変化する環境の中で比類のないカスタマーサービスと最先端のイノベーションを実現しています。

1月29日および30日に開催されるDesignCon 2025では、ぜひAnsysとSamtec社のブースにお立ち寄りください。

Ansysのシミュレーションが電磁干渉を最小限に抑えるのにどのように役立つかについて、詳細をご覧ください。