Wie Multi-Board-Design-Tools Ihre Elektronikprojekte transformieren können

Lawrence Romine
|  Erstellt: Mai 22, 2024  |  Aktualisiert am: Juli 1, 2024
Wie Multi-Board-Design-Tools Ihre Elektronikprojekte transformieren können

Das Entwerfen einer einzelnen Leiterplatte, die für sich allein steht, ist ein sehr unterschiedlicher Prozess im Vergleich zum Entwerfen eines Systems aus mehreren Leiterplatten. Viele kommerzielle Produkte funktionieren nicht nur mit einer einzigen Leiterplatte, sie verwenden oft mehrere Leiterplatten, die auf komplexe Weise miteinander verbunden sind. Diese Verbindungen können mit einem speziellen Kabelbaum, Flex-Printed-Circuit (FPC)-Kabeln, Board-zu-Board-Verbindern, Pogo-Pin-Verbindungen oder Edge-Verbindungen hergestellt werden.

Was macht es möglich, ohne zusätzliche Belastung in Ihrem Überprüfungsprozess zu schaffen? Sie benötigen Design-Tools, die die Erstellung von Multi-Board-Baugruppen sowohl logisch als auch physisch an der Front als integralen Teil des PCB-Designprozesses vereinfachen. Das bedeutet einfachere Überprüfungen auf Verbindungsfehler und die Integration von benutzerdefinierten Verbindungsdesigns innerhalb eines Multi-Board-Systems.

Was Multi-Board-Design-Tools für Sie tun können

Multi-Board-Design-Tools ermöglichen mehrere wichtige Designaufgaben, die bei der Arbeit an separaten PCBs ziemlich schwierig sein können. Multi-Board-Tools konzentrieren sich auf die Integration der mechanischen und elektrischen Aspekte des PCB-Designs, indem sie Ihre mehreren PCBs zu einem einzigen Projekt zusammenfassen. Das bedeutet, dass Ihre Gruppe von PCBs mechanisch überprüft, elektrisch verbunden und als eine einzige Gruppe für die Produktion vorbereitet werden kann.

Ohne Multi-Board-Design-Tools: muss jede PCB einzeln entworfen werden und erst nach Abschluss und isolierter Überprüfung jedes Designs in eine komplette Baugruppe zurückgeführt werden. Normalerweise involviert dies die Verwendung von STEP-Modellen für jede PCB, wobei die PCBs in einer MCAD-Anwendung zusammengefasst werden. Geschickte Designer wissen, kritische Platzierungen früher im Designprozess vorzunehmen und diese als Zwischenschritt zu modellieren, aber es ist leicht, diesen Teil zu übersehen und später ein mechanisches Problem zu identifizieren, nachdem das elektrische Design abgeschlossen wurde.

Mit Multi-Board-Design-Tools: können logische Netzverbindungen zwischen PCBs in der Multi-Board-Baugruppe elektrisch definiert und physisch überprüft werden. Das bedeutet, dass es möglich ist, korrekte Board-zu-Board-Verbindungen zu verifizieren, während die Baugruppe mechanisch definiert wird. Darüber hinaus ist es möglich, Verbindungen zwischen Objekten und der Multiport-Baugruppe zu definieren, sodass sie als ein einzelnes Objekt behandelt werden und synchron bewegt werden können. Dies ist entscheidend, wenn in einem Gehäuseobjekt gearbeitet wird oder wenn Kabelbaugruppen, Kabelbäume oder FPC-Bänder importiert werden.

Multi-Board-Design-Workflows

Produkte mit mehreren PCBs erfordern Teamarbeit, und dies erfordert einen etwas anderen Workflow, als oft bei der Entwicklung von Produkten mit einer einzigen PCB implementiert würde. Da es eine Teamleistung ist, würde ein PCB-Designer disziplinübergreifend arbeiten, sowie parallel mit anderen Designern, die andere PCBs für die Multi-Board-Baugruppe entwerfen. Irgendwann kommen alle wieder zusammen, um zu überprüfen, ob das System mechanisch und elektrisch funktionieren wird, bevor die Fertigung und Montage geplant wird.

Um jedes Teammitglied auf Kurs zu halten und Designfehler zu vermeiden, ist ein Satz an spezifischer Dokumentation für die Mehrfachplatinen-Montage notwendig. Ein Teil dieser Dokumentation bezieht sich auf die mechanische Anordnung der PCBs, während ein anderer Teil der Dokumentation sich auf die erforderlichen Verbindungen zwischen jeder Platine in der Montage bezieht.

Jedes Team kann unterschiedliche Dokumentationsanforderungen haben, aber es ist eine gute Idee, die Elemente in der folgenden Tabelle in ein Dokumentationspaket für die Mehrfachplatinen-Montage einzuschließen.

Pinbelegungszeichnungen

  • Zeigen Sie logische Verbindungen
  • Zeigen Sie die Pinnummerierung
  • Zeigen Sie ein mechanisches Modell oder Footprint, um Verbindungen zu demonstrieren

Stückliste der Montage (BOM)

  • Detaillieren Sie alle PCBA-Teilenummern, die in der Mehrfachplatinen-Montage erscheinen werden
  • Detaillieren Sie alle Kabel-/Kabelbaum-Teilenummern, die in der Mehrfachplatinen-Montage erscheinen werden
  • Detaillieren Sie alle Platinen-zu-Platinen-Verbinder, sodass sie den Pinbelegungszeichnungen entsprechen

Machen Sie daraus eine Checkliste

  • Erstellen Sie eine Checkliste mit den oben genannten Teilen
  • Kreuzen Sie jede PCB-Teilenummer in Stufen ab:
    • Initiales Design abgeschlossen
    • PCB-Layout abgeschlossen
    • Vollständige Designprüfung
    • Teile/PCBs bestellt
    • Teile/PCBs erhalten

Mechanische Zeichnung

  • Mechanisches Modell, das die 3D-Montage zeigt
  • Für alle Kabel, detaillieren Sie die Kabelwege
  • Zeigen Sie die Platzierung im Gehäuse, wenn möglich

Dieses Maß an Dokumentation durch Ihr Team wird unnötige Wiederholungen von Designprüfungen eliminieren und gleichzeitig als Tracking-Tool für jedes Bauteil im Design dienen. Dies ist nur ein Teil der Dokumentation, die für ein Mehrfachplatinen-PCB-Projekt benötigt wird; sobald Sie einen Fertigungslauf für die Mehrfachplatinen-Montage starten, ist zusätzliche Dokumentation notwendig, um den Fortschritt zu verfolgen und eine einzige Informationsquelle für Produktspezifikationen zu pflegen.

Beteiligen Sie sich an der ECAD/MCAD-Zusammenarbeit

Da das Multiboard-Design stark von mechanischen Einschränkungen getrieben wird, benötigen Teams, die an Mehrfach-Board-Produkten arbeiten, schnellen Zugang zu einem Maschinenbauingenieur für das Front-End-Assembly-Design und die Rückprüfung, wenn die PCBs fertiggestellt sind. Dies erfordert eine direkte Integration in MCAD-Software, entweder über die Cloud oder über ein lokales Netzwerk. Altium Designer bietet genau eine solche Verbindung zwischen seinen Multiboard-Systemdesign-Tools und beliebten MCAD-Anwendungen für mechanisches Design. Diese direkte Verbindung zwischen der elektrischen und mechanischen Welt ist wesentlich, um Mehrfach-Board-Baugruppen schnell und genau zu bauen und sie für die Herstellung vorzubereiten.

Egal, ob Sie zuverlässige Leistungselektronik oder fortschrittliche digitale Systeme bauen müssen, nutzen Sie den kompletten Satz an PCB-Designfunktionen und erstklassige CAD-Tools in Altium Designer®. Um die Zusammenarbeit in der heutigen fachübergreifenden Umgebung umzusetzen, nutzen innovative Unternehmen die Altium 365™ Plattform, um Design-Daten einfach zu teilen und Projekte in die Fertigung zu geben.

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Über den Autor / über die Autorin

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Als Vordenker der EDA-Branche und erfahrener Experte bei Altium ist Lawrence fest davon überzeugt, dass einheitliche Lösungen nicht nur schön, sondern auch unerlässlich sind.

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