Come gli strumenti di progettazione multi-scheda possono trasformare i tuoi progetti elettronici

Lawrence Romine
|  Creato: maggio 22, 2024  |  Aggiornato: luglio 1, 2024
Come gli strumenti di progettazione multi-scheda possono trasformare i tuoi progetti elettronici

Progettare una singola scheda elettronica che funziona da sola è un processo molto diverso dal progettare un sistema di schede elettroniche. Molti prodotti commerciali non funzionano con una sola scheda elettronica, spesso utilizzano più schede che si collegano tra loro in modi complessi. Questi collegamenti possono essere realizzati con un cablaggio personalizzato, cavi di circuito stampato flessibile (FPC), connettori da scheda a scheda, connessioni a pogo pin o connessioni a bordo.

Cosa rende tutto ciò possibile senza creare ulteriori oneri nel tuo processo di revisione? Hai bisogno di strumenti di progettazione che semplifichino la creazione di assemblaggi multi-scheda, sia logicamente che fisicamente, fin dall'inizio come parte integrante del processo di progettazione della PCB. Ciò significa controlli più semplici per gli errori di connettività e l'integrazione di progetti di interconnessione personalizzati all'interno di un sistema multi-scheda.

Cosa possono fare per te gli strumenti di progettazione multi-scheda

Gli strumenti di progettazione multi-scheda abilitano diversi compiti di progettazione importanti che possono essere piuttosto difficili quando si lavora su PCB separate. Gli strumenti multi-scheda si concentrano sull'integrazione degli aspetti meccanici ed elettrici della progettazione delle PCB aggregando le tue molteplici PCB in un singolo progetto. Ciò significa che il tuo gruppo di PCB può essere controllato meccanicamente, collegato elettricamente e preparato per la produzione come un singolo gruppo.

Senza gli strumenti di progettazione multi-scheda: ogni PCB deve essere progettata individualmente e riportata in un assemblaggio completo solo dopo che ogni progetto è stato completato e revisionato isolatamente. Normalmente, ciò comporta l'uso di modelli STEP per ogni PCB, dove le PCB sono raggruppate insieme in un'applicazione MCAD. I progettisti astuti sapranno eseguire posizionamenti critici all'inizio del processo di progettazione e modellarli come un passaggio intermedio, ma è facile trascurare questa parte e identificare successivamente un problema meccanico dopo il completamento della progettazione elettrica.

Con gli strumenti di progettazione multi-scheda: le connessioni logiche nette tra le PCB nell'assemblaggio multi-scheda possono essere definite elettricamente e controllate fisicamente. Ciò significa che è possibile verificare le corrette connessioni da scheda a scheda mentre l'assemblaggio viene definito meccanicamente. Inoltre, è possibile definire accoppiamenti tra oggetti e l'assemblaggio multiporta in modo che vengano trattati come un singolo oggetto e possano essere spostati in sincronia. Questo è vitale quando si lavora in un oggetto di involucro o quando si importano assemblaggi di cavi, cablaggi o nastri FPC.

Flussi di lavoro di progettazione multi-scheda

I prodotti con più PCB richiedono lavoro di squadra, e ciò richiede un flusso di lavoro leggermente diverso da quello che spesso sarebbe implementato nello sviluppo di prodotti con una singola PCB. Poiché è uno sforzo di squadra, un progettista di PCB lavorerebbe attraverso discipline, così come in parallelo con altri progettisti che stanno progettando altre PCB per l'assemblaggio multi-scheda. A un certo punto, tutti si riuniscono per verificare che il sistema funzionerà meccanicamente ed elettricamente prima di pianificare la fabbricazione e l'assemblaggio.

Per mantenere ogni membro del team sulla giusta traccia e prevenire errori di progettazione, è necessario un insieme di documentazione di progettazione specifico per l'assemblaggio multi-scheda. Parte di questa documentazione è meccanica, relativa alla disposizione delle PCB, mentre parte della documentazione è elettrica, relativa agli interconnessioni richieste tra ogni PCB nell'assemblaggio.

Ogni team può avere diverse esigenze di documentazione, ma è una buona idea includere gli elementi nella seguente tabella in un pacchetto di documentazione di progettazione per l'assemblaggio multi-scheda.

Disegni dei pinout

  • Mostrare le connessioni logiche
  • Mostrare la numerazione dei pin
  • Mostrare un modello meccanico o un footprint per dimostrare le connessioni

BOM dell'assemblaggio

  • Dettagliare tutti i numeri di parte PCBA che appariranno nell'assemblaggio multi-scheda
  • Dettagliare tutti i numeri di parte dei cavi/fascette che appariranno nell'assemblaggio multi-scheda
  • Dettagliare tutti i connettori scheda-a-scheda in modo che corrispondano ai disegni dei pinout

Trasformalo in una checklist

  • Creare una checklist con le parti sopra menzionate
  • Controllare ogni numero di parte della PCB in fasi:
    • Progettazione iniziale finalizzata
    • Layout della PCB completato
    • Revisione completa del progetto
    • Parti/PCB ordinati
    • Parti/PCB ricevuti

Disegno meccanico

  • Modello meccanico che mostra l'assemblaggio 3D
  • Per qualsiasi cavo, dettagliare i percorsi dei cavi
  • Mostrare il posizionamento nel contenitore se possibile

Questo livello di documentazione da parte del tuo team eliminerà ripetizioni non necessarie delle revisioni di progettazione, fungendo anche da strumento di tracciamento per ogni componente nel design. Questa è solo una parte della documentazione necessaria per un progetto di PCB multi-scheda; una volta iniziata una produzione per l'assemblaggio multi-scheda, è necessaria documentazione aggiuntiva per aiutare a tracciare i progressi e mantenere una singola fonte di verità per le specifiche del prodotto.

Coinvolgiti nella Collaborazione ECAD/MCAD

Poiché il design multiboard è fortemente influenzato da vincoli meccanici, i team che lavorano su prodotti multi-scheda hanno bisogno di un rapido accesso a un ingegnere meccanico per la progettazione dell'assemblaggio iniziale e per la verifica a posteriori quando le PCB sono completate. Ciò richiede un'integrazione diretta nel software MCAD, sia tramite cloud sia attraverso una rete locale. Altium Designer fornisce proprio questo tipo di collegamento tra i suoi strumenti di progettazione di sistemi multi-scheda e le popolari applicazioni MCAD per la progettazione meccanica. Questo collegamento diretto tra i mondi elettrico e meccanico è essenziale per costruire rapidamente e con precisione assemblaggi multi-scheda e prepararli per la produzione.

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Sull'Autore

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Leader di pensiero dell'industria EDA ed esperto Altium, Lawrence è fermamente convinto che le soluzioni unificate non siano solo belle, ma anche essenziali.

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