SpaceX et les autres technologies avancées ont également besoin des innovations en matière de circuits imprimés multicartes

Altium Designer
|  Créé: October 7, 2021
Zone de communication abstraite en lumière bleue sur fond noir

Lorsque j’étais aux études, j’adorais construire et faire voler des modèles réduits de fusées. Nous avions un club de fusées à l’université et, hormis le nombre important de fusées qui atterrissaient dans les arbres, c’était très amusant. Une chose était sûre cependant : si les fusées que nous lancions montaient, personne ne savait exactement où elles allaient retomber. Suspendues par leur parachute (en supposant que celui-ci se soit déployé comme prévu), elles pouvaient atterrir n’importe où.

Récemment, j’ai vu les deux boosters latéraux du Falcon Heavy de SpaceX effectuer des atterrissages simultanés parfaits par leurs propres moyens. Ces boosters n’étaient pas suspendus à des parachutes dans l’espoir d’atterrir près de leur zone d’atterrissage : ils ont utilisé leur carburant restant pour atterrir en douceur exactement là où ils étaient programmés. La leçon que j’ai apprise lorsque j’étais étudiant, à savoir que les fusées montent mais que personne ne sait où elles vont atterrir, a été redéfinie.

Pendant des années, j’ai conçu des cartes de circuits imprimés une à la fois. C’était la seule façon de procéder, car la conception de systèmes multi-cartes

À mesure que la technologie évolue, notre méthodologie de conception doit changer. Nous avons désormais la possibilité de concevoir plusieurs cartes au sein d’un même projet afin d’obtenir une conception globale au niveau du système. Cela vous donne des avantages significatifs par rapport à la conception d’une seule carte. Une telle conception au niveau du système a été essentielle pour les dernières avancées technologiques telles que le Falcon Heavy et d’autres applications aérospatiales.

Plus qu’une simple carte : Les innovations en matière de circuits imprimés multicartes

La norme en matière de conception de circuits imprimés a toujours été de concevoir un seul circuit imprimé à la fois. Ces conceptions faisaient souvent partie de systèmes multicartes, mais, en raison des limites de nos outils de CAO pour circuits imprimés, nous ne pouvions voir que la carte sur laquelle nous étions en train de travailler. Bien que nous sachions que d’autres conceptions étaient impliquées, nous ne pouvions pas les voir et devions nous fier à des données provenant d’autres sources pour faire correspondre notre travail au reste du système.

Les ingénieurs en mécanique nous donnaient les contours des panneaux avec les zones à éviter pour que nous puissions limiter les conflits de placement potentiels. Ils nous indiquaient où ne pas placer de composants au-dessus d’une certaine hauteur ou, dans certains cas, de ne pas en placer du tout. De la même manière, l’ingénieur électricien faisait correspondre les noms de réseaux de différentes conceptions. Les schémas indiquaient alors les différents connecteurs à associer entre les conceptions.

Photo de la carte de l'ordinateur branchée sur la carte mère

Les défis de la conception de cartes multiples pour un système

L’apport des ingénieurs en mécanique et en électricité nous a beaucoup aidés à concevoir un seul circuit imprimé afin qu’il fonctionne avec les autres cartes du système. L’inconvénient, bien sûr, c’est que ces indications étaient encore un peu vagues. C’était un peu comme conduire sur une route et voir un panneau « attention ». De quoi faut-il se méfier ? Nous avions besoin de plus de détails pour faire un travail de conception complet.

Prenons l’exemple du placement des connecteurs. Il est facile de placer un connecteur à un endroit précis, mais sans la possibilité de l’examiner par rapport à ce qu’il relie, vous risquez de passer à côté de certains détails de conception importants qui pourraient être améliorés. Le connecteur est-il au meilleur endroit ? Le harnais du connecteur atteindra-t-il le chemin qu’il est censé emprunter ? Si le harnais est branché sur le connecteur, cela entraînera-t-il des difficultés imprévues au niveau de l’emplacement environnant ?

Un autre aspect de la conception qui a constitué un défi a été la conception des circuits. La conception d’un circuit imprimé consiste généralement à créer une bonne connectivité entre les cartes grâce au placement et au routage. Il est cependant plus difficile de concevoir la connectivité intra-bande sans la possibilité de travailler avec plusieurs conceptions simultanément. Ce qui peut sembler être un excellent schéma de montage et de routage sur une carte individuelle peut changer lorsqu’on l’examine du point de vue d’un système multi-cartes.

Photo d'un assemblement multicarte dans altium

Comment les outils de conception avec les innovations en matière de circuits imprimés multicartes peuvent-ils vous aider  ?

Heureusement, il existe aujourd’hui des outils de conception de circuits imprimés qui vous permettent de concevoir dans une perspective plus large, au niveau du système. Déjà au stade du projet, vous pouvez désigner les conceptions de circuits imprimés individuels en fonction des cartes de votre système. Cela vous donne la possibilité de spécifier les noms de réseau qui se croisent entre les conceptions afin de pouvoir travailler avec une connectivité de nom de réseau cohérente entre les conceptions.

En ce qui concerne la disposition, vous pouvez soit travailler sur les conceptions individuellement, soit travailler au niveau du projet en les rassemblant telles qu’elles apparaîtront dans le système final. Cela vous donne la possibilité d’ajuster le placement des composants en fonction des besoins du système réel, au lieu de vous fier uniquement aux zones d’exclusion.

Les systèmes de conception de circuits imprimés multicartes peuvent faire la différence entre la conception à l’aveugle d’un système et la conception réelle au niveau du système. Grâce à la possibilité de concevoir dans un environnement NATIVE 3D, vous pouvez voir où se trouvent les conflits de placement et apporter des corrections en temps réel afin de résoudre le problème.

Pour concevoir au niveau du système et travailler sur ces conceptions dans un environnement 3D, un logiciel de conception de circuit imprimé tel qu’Altium Designer® peut s’avérer essentiel à la réussite de votre projet. Vous serez en mesure de voir comment toutes les cartes du système de votre projet fonctionneront ensemble, ce qui vous permettra d’apporter des modifications à la conception pour résoudre les conflits de disposition.

Vous souhaitez en savoir plus sur la manière dont Altium peut vous aider à réaliser votre prochaine conception au niveau système ? Parlez-en à un expert d’Altium.

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Outils de conception de circuits imprimés pour la conception électronique et DFM. Informations pour les dirigeants de l'AED.

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