Comment les outils intégrés facilitent la conception de systèmes PCB multi-cartes

Créé: Janvier 18, 2019
Mise à jour: Septembre 25, 2020

Flexible connection on a green PCB

Si vous avez déjà démonté un ordinateur, alors vous savez que tout le système ne peut pas tenir sur un seul PCB. Les dispositifs les plus complexes utilisés dans une variété d'applications sont des systèmes multi-cartes, et concevoir ces systèmes nécessite de l'imagination, de la planification, et le bon logiciel de conception.

Les PCB rigides-flexibles sont juste un autre type de système de circuits multi-cartes, et les mêmes concepts de conception s'appliquent lors de la conception de chaque partie de la carte, ainsi que du ruban flexible qui les relie. Tous les systèmes multi-cartes n'ont pas besoin d'être des systèmes rigides-flexibles, mais vous devrez concevoir des connexions entre vos cartes au sein de votre logiciel de conception. Concevoir n'importe quel type de système multi-cartes est facile lorsque vous travaillez avec les meilleurs outils de conception dans un environnement de conception unifié.

 

Blocs Fonctionnels dans Votre Conception Multi-cartes

Lorsque vous commencez initialement à créer une conception de PCB multi-cartes, il est préférable de partir d'une vue à 30 000 pieds de votre système avant de commencer à construire vos schémas. Les systèmes multi-cartes intègrent une variété de fonctions dans un seul système. Si vous créez un diagramme de blocs pour votre système, il est plus facile de voir comment différentes fonctions dans votre système peuvent être séparées en blocs fonctionnels.

Tout comme les blocs fonctionnels sont séparés dans votre schéma de blocs, vous pouvez séparer différents blocs fonctionnels sur différentes cartes dans votre système à circuits multiples. Si vous pensez à la manière dont fonctionne un ordinateur, vous avez différentes cartes pour l'affichage, la mémoire, les connexions réseau et d'autres fonctions selon les besoins.

Séparer les fonctionnalités sur différentes cartes en fonction des blocs fonctionnels vous aide également à déterminer le nombre de couches approprié pour chaque carte. Si vous deviez tout intégrer sur une seule carte, vous devriez par défaut opter pour le nombre maximal de couches dans tout le système. Au contraire, lorsque les cartes sont séparées, vous pouvez utiliser moins de couches dans différents blocs, ce qui peut réduire vos coûts de fabrication globaux. Certaines cartes dans le système peuvent nécessiter une conception HDI sur des cartes multicouches avec un nombre élevé de couches, tandis que d'autres cartes fonctionneront très bien avec une simple carte à 4 couches.

Vos spécifications d'emballage limiteront la taille et la forme de chaque carte dans une conception de système multi-cartes. Si votre emballage doit se plier d'une certaine manière, vous aurez besoin d'utiliser un ruban flexible pour connecter plusieurs cartes. Sinon, vous pouvez utiliser des connecteurs et des câbles standard avec du fil de cuivre pour connecter les cartes dans votre système.

3D view of a multi-board system in Altium

Les outils de conception 3D vous aideront à construire un excellent système multi-cartes

 

Comprendre l'origine de la difficulté

Lorsque votre logiciel de conception de PCB est réellement axé sur la conception de PCB multi-cartes plutôt que sur un autre domaine comme la conception de circuits intégrés, il inclura des outils spécialisés pour la conception de systèmes multi-circuits et rigide-flexible. Cela nécessite un gestionnaire de superposition qui vous permet de personnaliser la structure de chaque carte dans votre système au sein d'un seul projet. La plupart des programmes de conception vous obligeront à passer d'un projet de conception à un autre, rendant ainsi vos fonctionnalités critiques de simulation, d'analyse et de vérification inutiles.

Si vous décidez de créer vos conceptions de systèmes multi-cartes sous forme de cartes rigide-flexible, votre gestionnaire de superposition de couches devrait faciliter la liaison de l'alimentation, de la masse et des signaux à travers le ruban flexible comme s'il s'agissait d'une autre section de PCB, soit en tant que couche de cuivre solide, soit en tant que cuivre quadrillé. Tout cela doit se dérouler au sein d'un seul projet et dans un seul programme. Cela garantit que vos fonctionnalités de conception sont directement intégrées à vos outils de visualisation, d'analyse et de vérification des règles.

Valider votre conception ne se limite pas à vérifier vos règles de conception à la demande. Lorsque vous travaillez avec des cartes à circuits multiples et des systèmes rigides-flexibles, vous avez besoin d'une simulation intégrée pour diagnostiquer les éventuels problèmes de signal et de fonctionnalités de visualisation 3D pour vérifier votre facteur de forme. D'autres plateformes de conception de PCB exigent que vous achetiez ces fonctionnalités en tant qu'extension, et ces extensions ne s'intègrent pas directement dans un seul programme. Vous êtes toujours coincé à naviguer entre différents modules de conception, ce qui épuise votre productivité et crée un risque majeur d'erreurs de données.

 

Les meilleurs outils de conception multi-cartes

Travailler avec des systèmes multi-cartes et rigides-flexibles nécessite des outils de conception et de visualisation 3D qui vous permettent de vous faire une idée de la manière dont vos cartes vont s'assembler en un seul système. Les équipes de conception mécanique et électrique sont restées isolées l'une de l'autre du fait que les programmes de conception dans chaque domaine n'ont jamais été intégrés. Lorsque votre logiciel intègre les capacités MCAD et ECAD dans un seul programme, les concepteurs de chaque domaine peuvent collaborer sur la meilleure taille de carte, disposition et fonctionnalité pour l'ensemble de l'appareil, rationalisant ainsi le processus de conception global.

La collaboration véritable entre MCAD et ECAD permet aux concepteurs de PCB de travailler avec les concepteurs mécaniques et les ingénieurs en DFM pour analyser la carte dans un modèle 3D. Cela facilite la prévention des collisions avant que les cartes ne commencent à sortir de la ligne de production. Vous n'aurez pas à utiliser un processus de conception itératif où les fichiers sont transmis entre les équipes de conception. Au lieu de cela, le modèle 3D du produit peut être partagé dans des fichiers .STEP à travers une organisation, et tous ceux impliqués dans le processus de conception peuvent travailler sur la conception dans un seul programme.

La conception multi-cartes est beaucoup plus facile lorsque votre logiciel de conception de PCB prend en charge la conception avec des schémas hiérarchiques. Lorsque vous segmentez votre dispositif en différents blocs fonctionnels, chaque bloc peut se voir attribuer son propre schéma, et vous pouvez facilement lier les schémas ensemble comme vous le feriez dans un diagramme de blocs. Vous pouvez ensuite capturer chaque partie de votre conception sur différents PCBs et observer votre conception de système multi-cartes prendre vie.

Si vous décidez de construire des connexions entre les cartes avec des rubans flexibles, vous avez besoin d'un gestionnaire de superposition de couches qui vous permet de définir les régions rigides et flexibles, ainsi que de définir comment le ruban flexible se connecte aux couches internes dans vos sections rigides. Vos outils de CAO devraient faciliter la visualisation de l'agencement de votre carte en 2D et 3D, et vos outils de routage devraient rendre extrêmement facile le routage des interconnexions à travers votre ruban flexible.

Screenshot of the integrated design environment in Altium Designer

Tous vos outils de conception multi-PCB critiques dans un seul programme

 

Conception Multi-PCB dans l’Environnement de Conception Unifié d’Altium

L'environnement unifié d’Altium Designer® intègre des outils de CAO puissants, la gestion de superposition de couches, la connectivité multi-cartes et la vérification des règles de conception dans une interface intuitive unique. Les fonctionnalités de conception hiérarchique sont cruciales pour les conceptions de systèmes multi-cartes car cela facilite la liaison des composants dans différents blocs fonctionnels de votre dispositif. Toutes ces fonctionnalités de conception sont intuitives, et les commandes requises sont faciles à localiser au sein du programme.

Travailler avec les outils de conception intégrés ECAD/MCAD dans Altium Designer permet une collaboration en temps réel entre les équipes de développement au sein de votre organisation. Les autres plateformes de conception de PCB n'offrent pas ce type de collaboration. Vous serez en mesure de créer des modèles plus précis, d'éviter les erreurs de production et de réduire votre temps de mise sur le marché.

Altium Designer vous offre une meilleure flexibilité que d'autres plateformes de conception de PCB et propose une plus grande intégration avec d'autres outils de conception. Vous pourrez importer et exporter entre des programmes de conception 3D comme SolidWorks. Si vous pensez à faire le changement pour Altium Designer mais que vous ne voulez pas perdre vos anciennes données de conception, n'ayez crainte : migrer d'autres programmes de conception et convertir au format de données d'Altium est simple.

Si vous recherchez le meilleur logiciel de conception de circuits multicouches et de design rigide-flex, vous devez essayer Altium Designer. Les fonctionnalités de conception multicouche, multi-PCB et rigide-flex sont intégrées avec les outils de conception standards, et l'interface intuitive rend facile la superposition des couches, l'arrangement des cartes et les zones de pliage. Les fonctionnalités de visualisation 3D sont conçues pour la collaboration entre les équipes de conception électrique et mécanique. Les autres programmes logiciels n'offrent pas ce niveau d'intégration ou de collaboration.

Altium souhaite que vous soyez un concepteur à succès, et pour cela, ils mettent à votre disposition de nombreuses ressources pour vous aider à y parvenir. Altium vous aidera à maîtriser tous les outils avancés qu'Altium Designer a à offrir. Vous pouvez également accéder à des exemples de conception utiles, au forum AltiumLive, à une vidéo avec des tutoriels sur les fonctionnalités, et à des webinaires proposés par des experts du secteur. Altium est entièrement dédié au succès de ses clients.

Maintenant, vous pouvez télécharger un essai gratuit et découvrir comment Altium peut vous aider. Parlez dès aujourd'hui à un expert Altium si vous souhaitez en savoir plus sur Altium et ses fonctionnalités de conception multi-cartes.

 

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