Comment les outils de conception multi-cartes peuvent transformer vos projets électroniques

Lawrence Romine
|  Créé: Mai 22, 2024  |  Mise à jour: Juillet 1, 2024
Comment les outils de conception multi-cartes peuvent transformer vos projets électroniques

Concevoir une carte de circuit imprimé qui fonctionne de manière autonome est un processus très différent de la conception d'un système de cartes de circuits. De nombreux produits commerciaux ne fonctionnent pas avec une seule carte de circuit, ils utilisent souvent plusieurs cartes de circuits qui se connectent entre elles de manière complexe. Ces connexions peuvent être réalisées avec un harnais personnalisé, des câbles de circuit imprimé flexible (FPC), des connecteurs de carte à carte, connexions par broches pogo, ou des connexions par bord.

Qu'est-ce qui rend tout cela possible sans créer de charge supplémentaire dans votre processus de révision ? Vous avez besoin d'outils de conception qui rationalisent la création d'assemblages multi-cartes, à la fois logiquement et physiquement, dès le début comme une partie intégrante du processus de conception de PCB. Cela signifie une vérification plus simple des erreurs de connectivité, et l'intégration de conceptions d'interconnexion personnalisées au sein d'un système multi-cartes.

Ce que les outils de conception multi-cartes peuvent faire pour vous

Les outils de conception multi-cartes permettent plusieurs tâches de conception importantes qui peuvent être assez difficiles lorsqu'on travaille sur des PCB séparés. Les outils multi-cartes se concentrent sur l'intégration des aspects mécaniques et électriques de la conception de PCB en regroupant vos multiples PCB dans un seul projet. Cela signifie que votre groupe de PCB peut être vérifié mécaniquement, connecté électriquement, et préparé pour la production en tant que groupe unique.

Sans outils de conception multi-cartes : chaque PCB doit être conçu individuellement, et réintégré dans un assemblage complet seulement après que chaque conception soit terminée et révisée isolément. Cela implique normalement l'utilisation de modèles STEP pour chaque PCB, où les PCB sont regroupés ensemble dans une application MCAD. Les concepteurs astucieux sauront effectuer des placements critiques plus tôt dans le processus de conception et modéliser ces étapes comme une étape intermédiaire, mais il est facile de négliger cette partie et d'identifier plus tard un problème mécanique après que la conception électrique soit terminée.

Avec des outils de conception multi-cartes : les connexions logiques de réseau entre les PCB dans l'assemblage multi-cartes peuvent être définies électriquement et vérifiées physiquement. Cela signifie qu'il est possible de vérifier les bonnes connexions de carte à carte alors que l'assemblage est défini mécaniquement. De plus, il est possible de définir des accouplements entre objets et l'assemblage multiport de sorte qu'ils soient traités comme un seul objet et puissent être déplacés de manière synchronisée. Cela est vital lorsqu'on travaille dans un objet d'enceinte ou lors de l'importation d'assemblages de câbles, de harnais, ou de rubans FPC.

Flux de travail de conception multi-cartes

Les produits comportant plusieurs PCB nécessitent un travail d'équipe, et cela requiert un flux de travail légèrement différent de celui qui serait souvent mis en œuvre lors du développement de produits avec une seule PCB. Puisqu'il s'agit d'un effort d'équipe, un concepteur de PCB travaillerait à travers les disciplines, ainsi qu'en parallèle avec d'autres concepteurs qui conçoivent d'autres PCB pour l'assemblage multi-cartes. À un certain moment, tout le monde se réunit pour vérifier que le système fonctionnera mécaniquement et électriquement avant de planifier la fabrication et l'assemblage.

Pour maintenir chaque membre de l'équipe sur la bonne voie et prévenir les erreurs de conception, un ensemble de documentation de conception spécifique à l'assemblage multi-cartes est nécessaire. Une partie de cette documentation est mécanique et concerne l'agencement des PCB, tandis qu'une autre partie de la documentation est électrique et concerne les interconnexions requises entre chaque PCB de l'assemblage.

Chaque équipe peut avoir des exigences différentes en matière de documentation, mais il est judicieux d'inclure les éléments du tableau suivant dans un package de documentation de conception pour l'assemblage multi-cartes.

Dessins de brochage

  • Montrer les connexions logiques
  • Montrer la numérotation des broches
  • Montrer un modèle mécanique ou un empreinte pour démontrer les connexions

Nomenclature d'assemblage

  • Détail de tous les numéros de pièce PCBA qui apparaîtront dans l'assemblage multi-cartes
  • Détail de tous les numéros de pièce de câble/harnais qui apparaîtront dans l'assemblage multi-cartes
  • Détail de tous les connecteurs carte-à-carte de manière à ce qu'ils correspondent aux dessins de brochage

Transformez-le en liste de vérification

  • Créer une liste de vérification avec les pièces ci-dessus
  • Cocher chaque numéro de pièce PCB par étapes :
    • Conception initiale finalisée
    • Mise en page PCB complétée
    • Révision complète de la conception
    • Pièces/PCB commandés
    • Pièces/PCB reçus

Dessin mécanique

  • Modèle mécanique montrant l'assemblage 3D
  • Pour tout câble, détailler les chemins des câbles
  • Montrer le placement dans le boîtier si possible

Ce niveau de documentation par votre équipe éliminera les répétitions inutiles de révisions de conception tout en fonctionnant également comme un outil de suivi pour chaque composant dans la conception. Ceci n'est qu'une partie de la documentation nécessaire pour un projet de PCB multi-cartes ; une fois que vous commencez un cycle de fabrication pour l'assemblage multi-cartes, une documentation supplémentaire est nécessaire pour aider à suivre les progrès et maintenir une source unique de vérité pour les spécifications du produit.

Impliquez-vous dans la collaboration ECAD/MCAD

Parce que la conception de systèmes multi-cartes est fortement influencée par les contraintes mécaniques, les équipes travaillant sur des produits multi-cartes ont besoin d'un accès rapide à un ingénieur mécanique pour la conception de l'assemblage en amont et la vérification après achèvement des PCBs. Cela nécessite une intégration directe dans un logiciel de CAO mécanique, que ce soit via le cloud ou un réseau local. Altium Designer offre justement ce lien entre ses outils de conception de systèmes multi-cartes et les applications de CAO mécanique populaires pour la conception mécanique. Ce lien direct entre les mondes électrique et mécanique est essentiel pour construire rapidement et avec précision des assemblages multi-cartes et les préparer pour la fabrication.

Que vous ayez besoin de construire des électroniques de puissance fiables ou des systèmes numériques avancés, utilisez l'ensemble complet des fonctionnalités de conception de PCB et des outils de CAO de classe mondiale dans Altium Designer®. Pour mettre en œuvre la collaboration dans l'environnement interdisciplinaire d'aujourd'hui, les entreprises innovantes utilisent la plateforme Altium 365™ pour partager facilement les données de conception et lancer les projets en fabrication.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Chef de file de l'industrie de la CAO-E et expert chevronné chez Altium, Lawrence croit fermement que les solutions unifiées ne sont pas seulement intéressantes, mais indispensables.

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