回路設計エンジニアとは？主な業務内容や必要なスキル、資格について徹底解説！
スマートフォンやPC、家電など現代の電子機器製品の多くには電子回路が組み込まれています。
回路設計とは、電子機器の内部にある電子回路の設計を行うことであり、大きく分けてアナログ回路・デジタル回路の2種類の回路の設計を実施することになります。
IoT・AIの潮流などを背景として、近年で重要性が増している回路設計エンジニアの概要や主な担当業務、必要なスキル・資格について解説します。
回路設計エンジニアとは
回路設計エンジニアとは、その名の通り回路の設計を担当するエンジニアのことを指します。
具体的には、日常生活の中で使用する様々な製品に内蔵される電子回路の設計・製造を行うのが回路設計エンジニアの仕事となります。
電子回路には大きく、論理ゲートと呼ばれる0か1の信号の出入力を行うデジタル回路と、抵抗やコンデンサなどの素子を組み合わせて作成するアナログ回路の2種類が存在します。
どちらも非常に重要な仕事であり、回路設計エンジニアはどちらかを専門にする傾向があります。
回路設計エンジニアの主な業務の流れ
回路設計エンジニアは電子回路基盤を作る業務であると紹介しましたが、回路設計は実際にはどのような流れで行われるのでしょうか。
以下では具体的に回路設計エンジニアの仕事内容と業務の流れについて紹介します。
製品設計者との打ち合わせ
必要な情報を入手することができたら、システム設計を行います。
まず、電子回路に搭載する部品を選定し、回路の規模や性能などを決定していきます。
次の工程では全体的なシステム設計として、機能ごとに回路ブロックを分けて大まかな設計を行います。
機械設計
機械設計ではシステム設計を元にプログラミングを用いてより詳細な設計を行います。
例えば、デジタル回路であればVHDLやVerilog HDL、C言語などのプログラミング言語を利用して実装を進めます。
その後、回路図作成ソフト（CAD/EADツール）を使用して基板上のレイアウトを詳細に作成していきます。
この工程を、レイアウト設計ということもあります。
シミュレーション
機械設計までの工程が完成した後には、コンピュータ上でシミュレーションを制作に移す前に実施します。
作成した電子回路が問題なく動作するかを確認し、改善点があれば回路の修正を行います。この際に仕様書の要件を満たしていない場合は、設計内容を修正して再度シミュレーションを実施することになります。
フィードバック
シミュレーションである程度問題を改善することができたら、実際に試作品を作成し、動作の評価を行います。
複数回試作品の作成と修正・改善を繰り返すことで、最終的な製品化を目指します。
この際、設計通り正常に動作するかといった動作確認に加え、温度試験、静電気試験、ノイズ試験など製品によって様々な試験を行います。
回路設計エンジニアのやりがい、必要なスキルや資格とは
ここまで回路設計エンジニアの業務内容を紹介してきましたが、どのようなやりがいがあるのでしょうか。
また、必要なスキルや資格はあるのでしょうか。詳しくみていきましょう。
回路設計エンジニアのやりがい
回路設計エンジニアの一番のやりがいは、現代において需要が高まっている電子回路の設計により、ものづくりの中心部分に携われることにあります。
最新技術が集結している電子回路を設計するためには、技術動向にキャッチアップすることが必要です。
新しい技術を活用しながら高性能・小型化・省電力化した回路を設計することにはやりがいを感じられるでしょう。
優れた電子回路の設計によって、製品に更なる磨きをかけることができます。
また、専門性が高く、経験を積むほどキャリアアップが目指せることも魅力といえます。
経験を積むことで、ゆくゆくはプロジェクトリーダーやスペシャリストとして活躍するキャリアパスが考えられるでしょう。
回路設計エンジニアに必要なスキル・素養
回路設計エンジニアには、回路理論、電子回路、CAD、電磁気学、制御工学など、様々な領域の知識とスキルが求められます。
一般的に回路設計エンジニアになるためには、大学・工業高校での学習経験や実務経験など、一定の経験が必要となります。
また、特にデジタル回路を扱う場合にはプログラミングによる設計を行うため、プログラミングスキルが必要です。
加えて、定められた設計通りの回路を製作するための論理的思考力、問題解決力やチーム間で円滑なコミュニケーション能力があるとより良い仕事ができるでしょう。
さらに、試作機の制作などは自らの手で行うため、細かい作業が得意な方には向いている仕事といえます。
回路設計エンジニアに資格は必要か
回路設計エンジニアになるためには特別な資格は必要ありませんが、ここまで紹介したような経験や知識を重要視する傾向にあります。
また、資格があると業務の効率化やスキルアップなどにつながります。
例えば、電子回路の設計力を認定する資格であるEMC設計技術者資格や、特にデジタル回路を専門とする方であればプログラミングスキルや組込みシステムのスキルを認定する基本情報技術者試験、エンベデットスペシャリストなどの資格取得を目指すとよいでしょう。
また、基板設計などではCADを利用することが一般的であるため、CAD利用技術者試験などもスキルアップに有効な資格として考えられます。
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回路設計エンジニアの概要や担当業務、やりがいや必要なスキルについて紹介してきました。
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