Cómo las herramientas de diseño de múltiples tarjetas pueden transformar tus proyectos electrónicos

Lawrence Romine
|  Creado: Mayo 22, 2024  |  Actualizado: Julio 1, 2024
Cómo las herramientas de diseño de múltiples tarjetas pueden transformar tus proyectos electrónicos

Diseñar una sola placa de circuito que funcione por sí misma es un proceso muy diferente de diseñar un sistema de placas de circuito. Muchos productos comerciales no operan con solo una placa de circuito, a menudo utilizan múltiples placas de circuito que se conectan entre sí de maneras complejas. Estas conexiones se pueden realizar con un arnés personalizado, cables de circuito impreso flexible (FPC), conectores de placa a placa, conexiones de pines pogo, o conexiones de borde. ¿Qué hace todo esto posible sin crear una carga adicional en tu proceso de revisión? Necesitas herramientas de diseño que simplifiquen la creación de ensamblajes de múltiples placas, tanto lógica como físicamente, desde el principio como parte integral del proceso de diseño de PCB. Esto significa una verificación más sencilla de errores de conectividad, y la integración de diseños de interconexión personalizados dentro de un sistema de múltiples placas.

Lo que las Herramientas de Diseño de Múltiples Placas Pueden Hacer por Ti

Las herramientas de diseño de múltiples placas habilitan varias tareas de diseño importantes que pueden ser bastante difíciles al trabajar en PCBs separadas. Las herramientas de múltiples placas se centran en integrar los aspectos mecánicos y eléctricos del diseño de PCBs al agrupar tus múltiples PCBs en un solo proyecto. Esto significa que tu grupo de PCBs puede ser revisado mecánicamente, conectado eléctricamente y preparado para la producción como un solo grupo. Sin herramientas de diseño de múltiples placas: cada PCB debe ser diseñada individualmente y reintegrada en un ensamblaje completo solo después de que cada diseño se haya completado y revisado de manera aislada. Esto normalmente implica el uso de modelos STEP para cada PCB, donde las PCBs se agrupan juntas en una aplicación MCAD. Los diseñadores astutos sabrán realizar colocaciones críticas más temprano en el proceso de diseño y modelar estas como un paso intermedio, pero es fácil pasar por alto esta parte y luego identificar un problema mecánico después de que el diseño eléctrico se haya completado. Con herramientas de diseño de múltiples placas: las conexiones lógicas de red entre PCBs en el ensamblaje de múltiples placas pueden definirse eléctricamente y verificarse físicamente. Esto significa que es posible verificar las conexiones correctas de placa a placa mientras el ensamblaje se está definiendo mecánicamente. Además, es posible definir acoplamientos entre objetos y el ensamblaje multiport para que sean tratados como un solo objeto y se puedan mover sincronizadamente. Esto es vital al trabajar en un objeto de carcasa o al importar ensamblajes de cables, arneses o cintas FPC.

Flujos de Trabajo de Diseño de Múltiples Placas

Los productos con múltiples PCBs requieren trabajo en equipo, y esto requiere un flujo de trabajo ligeramente diferente al que a menudo se implementaría al desarrollar productos con una sola PCB. Dado que es un esfuerzo de equipo, un diseñador de PCB estaría trabajando en disciplinas cruzadas, así como en paralelo con otros diseñadores que están diseñando otras PCBs para el ensamblaje de múltiples placas. En algún momento, todos se reúnen nuevamente para verificar que el sistema funcionará mecánica y eléctricamente antes de planificar la fabricación y el ensamblaje.

Para mantener a cada miembro del equipo en el camino correcto y prevenir errores de diseño, es necesario un conjunto de documentación de diseño específica para el ensamblaje de múltiples tarjetas. Parte de esta documentación es mecánica relacionada con la disposición de las PCBs, mientras que parte de la documentación es eléctrica relacionada con las interconexiones requeridas entre cada PCB en el ensamblaje.

Cada equipo puede tener diferentes requisitos de documentación, pero una buena idea es incluir los elementos en la siguiente tabla en un paquete de documentación de diseño para el ensamblaje de múltiples tarjetas.

Dibujos de asignación de pines

  • Mostrar conexiones lógicas
  • Mostrar numeración de pines
  • Mostrar un modelo mecánico o huella para demostrar conexiones

BOM de ensamblaje

  • Detallar todos los números de parte de PCBA que aparecerán en el ensamblaje de múltiples tarjetas
  • Detallar todos los números de parte de cables/arnés que aparecerán en el ensamblaje de múltiples tarjetas
  • Detallar todos los conectores de tarjeta a tarjeta de tal manera que coincidan con los dibujos de asignación de pines

Convertirlo en una lista de verificación

  • Crear una lista de verificación con las partes mencionadas anteriormente
  • Marcar cada número de parte de PCB en etapas:
    • Diseño inicial finalizado
    • Diseño de PCB completado
    • Revisión completa del diseño
    • Partes/PCBs ordenados
    • Partes/PCBs recibidos

Dibujo mecánico

  • Modelo mecánico mostrando el ensamblaje 3D
  • Para cualquier cable, detallar las rutas de los cables
  • Mostrar la colocación en el recinto si es posible

Este nivel de documentación por parte de tu equipo eliminará las repetidas revisiones de diseño innecesarias mientras también funciona como una herramienta de seguimiento para cada componente en el diseño. Esta es solo una parte de la documentación necesaria para un proyecto de PCB de múltiples tarjetas; una vez que comiences una producción para el ensamblaje de múltiples tarjetas, se necesita documentación adicional para ayudar a rastrear el progreso y mantener una única fuente de verdad para las especificaciones del producto.

Involúcrate en la Colaboración ECAD/MCAD

Debido a que el diseño de múltiples tarjetas está tan influenciado por las restricciones mecánicas, los equipos que trabajan en productos de múltiples tarjetas necesitan acceso rápido a un ingeniero mecánico para el diseño de ensamblaje frontal y la verificación posterior cuando las PCBs están completadas. Esto requiere una integración directa con el software MCAD, ya sea a través de la nube o mediante una red local. Altium Designer proporciona justo ese enlace entre sus herramientas de diseño de sistemas de múltiples tarjetas y las populares aplicaciones MCAD para diseño mecánico. Este enlace directo entre los mundos eléctrico y mecánico es esencial para construir de manera rápida y precisa ensamblajes de múltiples tarjetas y prepararlos para la fabricación.

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Sobre el autor / Sobre la autora

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Lawrence, líder de opinión en el sector de EDA y veterano experto en Altium, cree firmemente que las soluciones unificadas no solo son convenientes, sino también esenciales.

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