Zasady projektowania wielopłytowych układów drukowanych: Projektowanie PCB dla systemów połączonych w Altium Designer

Jeśli otworzysz niektóre ze swoich ulubionych urządzeń elektronicznych, znajdziesz w nich systemy wielopłytowych obwodów lub wiele PCB połączonych ze sobą za pomocą kabli i taśm. W przeszłości oprogramowanie do projektowania obwodów traktowało każdą płytę w systemie indywidualnie, nie uwzględniając ważnych kwestii projektowania płytek obwodów, takich jak dystrybucja mocy i uziemienie, szybkie trasowanie, montaż mechaniczny i wymagania termiczne.

Oprogramowanie projektowe dorównało wymaganiom profesjonalnych projektantów płytek obwodów, ale jak wybrać pakiet projektowy PCB, którego potrzebujesz, aby stworzyć swój następny projekt systemu wielopłytowego? Odpowiedź leży w rozważeniu wszystkich dostępnych funkcji i cech w oprogramowaniu do projektowania PCB.

Kiedy używasz Altium Designer, będziesz miał dostęp do pełnego zestawu narzędzi projektowych, które są naturalnie przystosowane do projektowania wielu PCB. Twoje narzędzia do projektowania płytek obwodów będą integrować się z funkcjami projektowania systemu wielopłytowego w jednym programie.

ALTIUM DESIGNER

Najpotężniejsze, nowoczesne i łatwe w użyciu narzędzie do projektowania PCB dla profesjonalistów.

Przez lata standardowy przepływ pracy projektowania systemów polegał na opracowaniu indywidualnego projektu PCB, a następnie fizycznym dopasowaniu jego prototypu do pełnego makietowego modelu systemu. W obliczu dzisiejszych skomplikowanych projektów, które są ograniczane przez wymagania dotyczące skrócenia harmonogramów projektowania i budżetów, stary przepływ pracy stał się zatorem ze względu na czas i koszty ciągłego tworzenia prototypów. Skuteczne projektowanie systemu nadal wymaga pracy ze wszystkimi płytami razem, aby zweryfikować ich dopasowanie i łączność. Jednak pytanie brzmi, jak można to osiągnąć w bardziej terminowy i produktywny sposób?

W dawnych czasach musiałbyś ręcznie śledzić połączenia między płytkami drukowanymi w projektowaniu systemu wielopłytowego za pomocą narzędzi MCAD lub ręcznie. Teraz oprogramowanie ECAD może połączyć układ i schemat dla każdej płytki drukowanej oraz zastosować reguły projektowe do każdej sekcji. Z odpowiednim oprogramowaniem do projektowania, standardowe narzędzia do trasowania i sprawdzania reguł będą rozprowadzone po każdej PCB w systemie wielopłytowym. Tak właśnie Altium Designer ułatwia projektowanie wielopłytowe PCB i pomaga budować zaawansowane elektroniki.

Konieczność projektowania systemowego na poziomie wielopłytowym

Historycznie projektowanie PCB było realizowane indywidualnie dla każdej płyty. Tradycyjny przepływ projektowy mógł obejmować projektowanie wieloukładowych płyt drukowanych na wysokim poziomie, ale faktyczne płyty były projektowane pojedynczo. Nie tylko było to standardową praktyką, ale starsze systemy projektowe nie posiadały możliwości projektowania wielopłytowego od samego początku. Gdy prototypy projektów PCB były już zbudowane, wtedy płyty były testowane pod kątem formy, dopasowania i funkcji z innymi płytami systemowymi. Następnie w kolejnej rewizji projektów płytek obwodów dokonywano korekt, aby płyty poprawnie ze sobą współpracowały.

To podejście już nie sprawdza się dla zaawansowanych technologii, które są tworzone dzisiaj. Wymaganie dotyczące bardziej systemowego projektowania rośnie, podobnie jak potrzeba skracania cykli projektowych. Aby sprostać tym wymaganiom, tradycyjne metody systemowego projektowania PCB muszą zostać zaktualizowane o narzędzia CAD, które mogą obsługiwać złożoności projektowania systemowego na poziomie wielu płyt.

Właściwe funkcje projektowania wielopłytowego PCB pomagają szybko identyfikować sieci w układzie PCB 3D.

Rozpoczynanie pracy z projektowaniem wielopłytowym PCB

Projektowanie wielopłytowych PCB przebiega w ten sam sposób co projektowanie pojedynczej płytki drukowanej. Komponenty są dodawane do schematów dla każdej płytki, a schematy są przechwytywane jako wstępny układ. Warstwy płaszczyzn, przelotki dla przejść międzywarstwowych, pady i ścieżki miedziane są projektowane dla każdej płytki w systemie. Magia projektowania wielopłytowego PCB wynika z definiowania połączeń elektrycznych między każdą płytą oraz z projektowania układu różnych płytek drukowanych w 3D.

Przechodzenie przez projektowanie systemów wielopłytowych z odpowiednim oprogramowaniem

Potrzebujesz następujących narzędzi do skutecznego projektowania systemowego wielopłytowego i układu PCB:

• Narzędzia do przechwytywania schematów, w tym hierarchiczne przechwytywanie schematów do definiowania obwodów dla różnych płyt
• Zarządzanie stosami warstw dla każdej płyty z połączeniami via między warstwami
• Funkcje układu i trasowania PCB działające w 2D i 3D
• Dostęp do bibliotek komponentów i footprintów dla złącz płytowych i pin headers
• Narzędzia MCAD do definiowania układu płyty obwodu

Proces projektowania wielu PCB rozpoczyna się od przechwytywania schematów, przechodzi do kompletnego układu płyty drukowanej dla każdej płyty, a kończy się kompletnym pakietem dokumentacji, który opisuje wszystkie aspekty systemu wielopłytowego. Po drodze, oprogramowanie do projektowania płytek obwodów będzie musiało integrować dane z wielu źródeł, w tym komponenty, stos warstw i wszystkie inne aspekty płytki obwodu.

Gdy nadejdzie czas na planowanie produkcji systemu wielopłytowego, będziesz potrzebować funkcji, które pozwalają na generowanie spójnej dokumentacji i instrukcji montażowych dla dowolnego producenta bezpośrednio z danych projektowych. Projektowanie i produkcja obwodów drukowanych może być wreszcie adresowane w jednym programie, gdy te ważne zadania są zintegrowane w jeden program ze spójnym interfejsem.

• Altium Designer oraz zespół ekspertów są tutaj, aby pokazać Ci subtelności technik projektowania wielopłytowego i pomóc Ci w skutecznym projektowaniu.
  Dowiedz się więcej o projektowaniu wielopłytowym z ekspertem PCB, Benem Jordanem.
• Płytki sztywno-elastyczne są z natury systemami wielopłytowymi, a Twoje oprogramowanie do projektowania powinno być przystosowane do pracy z każdym typem systemu.
  Zobacz, jak Twoje oprogramowanie do projektowania może wspierać systemy sztywno-elastyczne i wielopłytowe.
• Każdy producent wielopłytowy potrzebuje kompletnego pakietu dokumentacji. Nie powinieneś być zmuszony używać oprogramowania do przetwarzania tekstu do tworzenia specyfikacji materiałowej i instrukcji montażu. Twoje oprogramowanie do projektowania powinno tworzyć tę dokumentację za Ciebie.
  Dowiedz się więcej o dokumentacji, której producent potrzebuje do fabrykacji.

Po zaprojektowaniu każdej płytki obwodu w systemie i stworzeniu układu PCB, możesz rozmieścić swoje płytki w 3D, korzystając z funkcji MCAD.

Projektowanie wielopłytowych PCB wymaga integracji z MCAD

Każdy projekt wielopłytowego PCB wymaga weryfikacji mechanicznej, aby zapewnić, że każda płyta obwodu będzie prawidłowo do siebie pasować. Płyty, które łączą się za pomocą złączy pinowych lub innych konektorów, muszą spełniać ścisłe ograniczenia mechaniczne, aby zapobiec kolizjom między komponentami. Najlepszym sposobem na to jest użycie funkcji MCAD, które pozwalają na przeglądanie każdej płyty obwodu w 3D, jak również całego systemu płyt.

Niestety, większość platform projektowych drukowanych obwodów drukowanych niskiej jakości nie zawiera tych funkcji wraz ze standardowymi funkcjami projektowania obwodów drukowanych. Będziesz zmuszony eksportować swój projekt do programu projektowania mechanicznego, gdzie stracisz możliwość wspólnego projektowania funkcji obwodów drukowanych. Dlatego potrzebujesz używać aplikacji projektowej, która integruje wszystkie te ważne funkcje w jednej aplikacji.

Dlaczego projekt wielo-PCB wymaga zintegrowanego projektowania ECAD/MCAD

Gdy twoje funkcje ECAD są zintegrowane w jednej platformie wraz z funkcjami MCAD, nie będziesz musiał przełączać się między programami, aby wykonać ważne zadania projektowania mechanicznego. Wszystkie twoje zasady projektowania będą sprawdzane i obsługiwane w 3D, gdy przygotowujesz swój projekt mechaniczny. Pozwala to na wyprodukowanie najdokładniejszych układów 2D i 3D w jednym programie i przygotowanie ich do procesu produkcyjnego.

• Gdy funkcje MCAD są zintegrowane z ważnymi funkcjami ECAD, uzyskasz kompletny zestaw narzędzi do projektowania zaawansowanych systemów wielopłytowych.
  Dowiedz się więcej o narzędziach 3D MCAD do projektowania wielopłytowych PCB.
• Narzędzia MCAD i ECAD są kluczowe, aby zapewnić, że nowy projekt może być poprawnie wyprodukowany i że zmieści się w swojej obudowie. Przygotowując rysunki montażowe, możesz stworzyć niezwykle szczegółowe projekty dla każdej płytki obwodu w swoim systemie za pomocą Draftsman.
  Dowiedz się więcej o przeglądaniu topologii twojej płyty z Draftsman.
• Gdy układ jest gotowy i nadszedł czas na tworzenie rysunków produkcyjnych, musisz wygenerować wszystkie dostawy dla montażu wielopłytowego PCB. Obejmuje to rysunki montażowe wielopłytowe, listy materiałów, pliki Gerbera i wiele więcej.
  Dowiedz się więcej o generowaniu BOM dla wielu obwodów drukowanych i przygotowaniu do produkcji.

Projektowanie wielopłytowe działa najlepiej, gdy oprogramowanie ECAD zawiera narzędzia MCAD. Dzięki temu szybko przetniesz różne sekcje płyty i zweryfikujesz ograniczenia mechaniczne.

Projektowanie PCB wielopłytowych, układ i produkcja na jednej platformie

Projektowanie wielopłytowych PCB może być trudnym zadaniem, które wymaga najlepszego oprogramowania do projektowania obwodów, symulacji, weryfikacji i narzędzi dokumentacyjnych dostępnych na rynku. Podczas gdy inne platformy do projektowania płytek drukowanych dzielą te narzędzia na różne programy, wszystkie te funkcje znajdziesz w jednej aplikacji, gdy używasz Altium Designer. Ta unikalna platforma do projektowania płytek drukowanych oferuje nowoczesny przepływ pracy, który pomaga Ci zrealizować najbardziej zaawansowane zadania projektowe w jednym programie.

Narzędzia CAD 2D i 3D w Altium Designer pozwalają w pełni zweryfikować dokładność projektu na poziomie systemowym i wielopłytowego projektu PCB, zanim wyślesz swoją płytę do produkcji. Zunifikowane środowisko projektowe daje Ci dostęp do każdej potrzebnej funkcji projektowej bez przełączania się między wieloma programami. Ponadto będziesz mógł wygenerować każdy dostarczalny element dla producenta, którego możesz sobie wyobrazić, i to wszystko w ramach jednej platformy projektowej.

Altium Designer Ułatwia Projektowanie Wielo-PCB

Funkcjonalność projektowania wielowarstwowych płytek PCB w Altium Designer wykorzystuje 64-bitową architekturę wielowątkową, dając Altium Designer mocy do sprostania każdemu wyzwaniu. Podczas gdy prosty, intuicyjny interfejs w edytorze schematów jest przyjazny dla użytkowników po raz pierwszy, jest to również jedna z najbardziej potężnych i wszechstronnych aplikacji do przechwytywania schematów dostępnych obecnie. Została stworzona, aby radzić sobie z najbardziej złożonymi projektami hierarchicznymi i wielokanałowymi. Możliwości projektowania wielopłytowych PCB są wbudowane w Altium Designer, a nawet można zaimportować swój projekt do popularnych aplikacji MCAD do projektowania obudów i modelowania.

Możliwość wsparcia przejścia z ECAD do MCAD w Altium Designer stanowi główny czynnik dla projektów wielopłytowych. Ponieważ systemy MCAD nie uwzględniają reguł elektrycznych, interakcja między ECAD a MCAD umożliwia umieszczanie gęsto upakowanych komponentów z kontrolą kolizji. Edytor montażu wielopłytowego pokazuje również, jak płytki łączą się ze sobą. Altium Designer eksportuje pliki 3D STEP oraz poprawne dane obudowy Step, aby zapewnić, że płyty nie przekraczają określonych profili wysokości.

• Jednolite środowisko w Altium Designer umieszcza wszystkie narzędzia projektowe w jednym programie, a leżący u podstaw silnik projektowania oparty na regułach sprawia, że są one wyjątkowo przystosowane do projektowania wielopłytowego.
  Dowiedz się więcej o jednolitym środowisku projektowym Altium Designer.
• Hierarchiczny, wielokanałowy edytor schematów to naturalny wybór dla projektowania wielopłytowych PCB. Tworzenie schematów jest szybkie i łatwe z Altium Designer, i nie będziesz potrzebować oddzielnego programu do układania płytek drukowanych.
  Dowiedz się więcej o rozpoczynaniu projektowania wielopłytowych PCB w Altium Designer.
• Projektowanie systemów wielopłytowych jest znacznie łatwiejsze, gdy w jednym programie zawarte jest projektowanie 3D, które łączy możliwości MCAD i ECAD. Pozwala to jednocześnie weryfikować funkcjonalność elektryczną i mechaniczną twojego systemu wbudowanego.
  Dowiedz się więcej o integracji MCAD/ECAD dla projektowania wielopłytowych PCB w Altium Designer.

Łatwo konstruuj, oglądaj i manipuluj swoim montażem wielopłytowym w Altium Designer

Z Altium Designer, jedyną rzeczą, o którą musisz się martwić, to projektowanie elektroniki najwyższej jakości. Dzięki technologii projektowania wielo-PCB w Altium Designer, będziesz miał pełną kontrolę nad wszystkimi aspektami procesu projektowania wielopłytowego PCB, i możesz zweryfikować projekt na poziomie systemowym, zanim wyślesz swoje płytki drukowane do produkcji. Nadszedł czas, aby przejąć kontrolę nad projektowaniem wielopłytowego PCB: czas wypróbować Altium Designer.

Altium Designer na Altium 365 zapewnia dotąd niespotykany poziom integracji w branży elektronicznej, dotychczas zarezerwowany dla świata rozwoju oprogramowania, umożliwiając projektantom pracę z domu i osiąganie niespotykanych poziomów efektywności.

Dopiero zaczynamy odkrywać, co jest możliwe do zrobienia z Altium Designer na Altium 365. Możesz sprawdzić stronę produktu, aby uzyskać bardziej szczegółowy opis funkcji lub jeden z Webinarów na Żądanie.