Surfowanie po 3D CAD PCB z wnętrza Szarej Tsunami

APEX San Diego – Przejeżdżając na mojej długiej deskorolce ulicami Gaslamp, musiałem wyglądać dość niecodziennie w moim garniturze i krawacie. Świeżo po opuszczeniu targów IPC APEX, przecinałem ulice, wracając do hotelu po kilku godzinach dyskusji na temat pozytywnego wpływu 3D CAD na projektowanie PCB z kilkoma kolegami z branży.

Nagle usłyszałem, jak dwóch facetów śmieje się i krzyczy do mnie z zatłoczonego rogu ulicy: „Hej, jesteś za stary, żeby jeździć na deskorolce!” Ku rozbawieniu tych dwóch mężczyzn i całego tłumu ludzi czekających na światłach, pokazałem im znak shaka ręką. Szybko, gdy światło się zmieniło, odpowiedziałem im, używając terminu, którego nauczyłem się na prezentacji projektanta PCB noc wcześniej, krzycząc „Oto Szary Tsunami!” Doceniając dźwięk kolejnych śmiechów z ulicy, pojechałem dalej.

Metafora Szarego Tsunami została użyta do opisania starzejącej się populacji projektantów PCB, którzy wkrótce złapią swoją ostatnią falę wyjścia z branży elektronicznej i prawdopodobnie zabiorą ze sobą swoją zbiorową wiedzę i doświadczenie w projektowaniu PCB.

Chwila… Wszyscy z wody! Co?!?

Powtórzę to jeszcze raz. Ludzie stojący za sukcesem większości rzeczy, które działają w branży PCB - pokolenie baby boomers projektantów PCB - są na swojej ostatniej fali. Przechodzą na emeryturę.

Przez dziesięciolecia projektanci PCB układali projekty PCB za pomocą oprogramowania, które musiało nieustannie ewoluować, napędzane potrzebami doświadczonego projektanta.

Ewolucja następowała poprzez obejścia projektantów. Od dostosowanych geometrii lądowań i trasowania padów w kształcie łzy po pozytywne zalewanie płaszczyzn miedzi. Od dynamicznego trasowania par różnicowych po automatyczne dopasowywanie długości krytycznych tras. Od ręcznie importowanych szablonów DXF po wysoce szczegółowe pliki krokowe mechaniczne. Doświadczony projektant PCB zawsze wiedział, co jest graficznie potrzebne do ukończenia projektu, zanim oprogramowanie kiedykolwiek ewoluowało, aby stać się narzędziem, które mogłoby to łatwo zapewnić.

Na przykład, niektórzy z naszych projektantów PCB z pokolenia millenialsów mogą uznać za trywialną informację, że przed upadkiem ery "dot-com" około 2000 roku istniała tylko jedna metoda automatycznego tworzenia płaszczyzn zasilających. W tamtym czasie narzędzia projektowe mogły tworzyć tylko wewnętrzne płaszczyzny ujemne. Ale w miarę jak technika zalewania zewnętrznych warstw PCB stawała się bardziej akceptowalna, projektanci improwizowali, używając własnych geometrycznych sztuczek, aby wypełnić płaszczyzny wokół zewnętrznej geometrii lądowania. Dopiero na wydarzeniu benchmarkowym projektowania PCB, które odbyło się na PCB West w 2000 roku, branża była świadkiem pierwszego oprogramowania do projektowania PCB, które mogło wykonywać automatyczne zalewanie miedzią zewnętrznych warstw.

Chwila ta stanowi doskonały przykład na to, jak firma EDA odpowiedziała na wezwanie doświadczonych projektantów PCB, dodając do swoich narzędzi funkcje, które okazały się pomagać im w projektowaniu, zmuszając tym samym wszystkich konkurentów do podążania za nimi. Ale z nową możliwością pojawiła się potrzeba edukacji projektantów na temat zewnętrznych warstw druku, trawienia i powlekania. Nawet dzisiaj, prawie dwie dekady później, projektanci błędnie stosują te same zasady odstępów i wewnętrzne płaszczyzny miedzi (druk i trawienie) dla zewnętrznego zalewania, które wymaga większego odstępu dla dodatkowego etapu powlekania.

Z dziesięcioleci doświadczenia w projektowaniu PCB, które zmywa szara fala tsunami, już teraz widzimy znaki zmiany w produkcji PCB. Przemysł elektroniczny zalewany jest przez nowych inżynierów elektroników, którzy podejmują wyzwania projektowania i układu PCB.

Gdy nowa fala perspektyw inżynierii elektronicznej nabiera kształtów, generuje to ekscytację wśród obserwatorów branży. Ale gdy nowi projektanci PCB, "gremmies", wiosłują swoimi narzędziami projektowymi, aby złapać pierwsze fale, część przemysłu zajmująca się produkcją PCB przygotowuje się na niekończące się lato z gniewnymi wypadkami projektowymi - niemożliwe układy PCB, straszne wyzwania związane z drukiem i trawieniem, niezrównoważone proporcje wiercenia - wszystko to połączone z niezręcznymi lub brakującymi danymi, specyfikacjami projektowymi i dokumentacją.

Z powodu wielkich ulepszeń w narzędziach do układania PCB, napędzanych doświadczeniem generacji projektantów PCB z pokolenia baby boomers, nasze wschodzące pokolenie projektantów PCB z millenialsów może nauczyć się obsługiwać narzędzia EDA przerażająco szybko! Ale nauka projektowania - to znaczy zdobycie wystarczającego doświadczenia, aby spełnić kryteria wydajności elektrycznej, jednocześnie spełniając wiele innych ograniczeń, takich jak koszty i produkcja, nie jest jeszcze możliwe za naciśnięciem przycisku. Projektowanie PCB musi być przyswajane poprzez komunikację z zainteresowanymi stronami procesu PCB i zrozumienie ich możliwości.

Firma zajmująca się EDA, która odrzuca rzeczywistość, że funkcjonalność "łatwości użytkowania" nie może istnieć samodzielnie i musi być połączona z konkretną edukacją z zakresu projektowania PCB, odkryje, że jej produkt umożliwia nowym projektantom łatwe tworzenie projektów, które zakończą się niepowodzeniem!

Wraz ze wzrastającą luką w dostępności doświadczonych projektantów, którzy mogliby wprowadzać nowych inżynierów elektryków (EE), ci ostatni zwracają się do narzędzi do układania PCB, licząc na ich pomoc w osiągnięciu sukcesu. Nie jest tajemnicą, że firmy zajmujące się CAD dla PCB doskonale zdają sobie z tego sprawę. Trwają ciągłe wysiłki korporacyjne, aby rozwiązać ten dylemat. Jakie jest właściwe podejście?

Uchwycenie Podstawowego Doświadczenia Projektowego z Przeszłości

Edukatorzy projektowania PCB oraz programy edukacyjne położyły wiele podstaw pod projektowanie PCB w zakresie tego, jak integralność sygnału i ogólna wydajność elektryczna są wpływane przez wzajemne połączenia komponentów, przewodników, dielektryków i środowiska. Postępowe firmy EDA dobrze zrobią, aktywnie uczestnicząc, wspierając i ujmując wszystkie te podstawowe koncepcje, gdy są one prezentowane na blogach, w broszurach, na seminarium i spotkaniach ekspozycji projektowej, aby adresować te koncepcje w ich oprogramowaniu do projektowania jako funkcjonalność podstawową. Samo próbowanie włączenia tych podstawowych informacji jako "domyślne ustawienia" w narzędziu programowym okazało się prowadzić nowego projektanta do porażki. Były rzeczywiste przypadki niemożliwych do wyprodukowania danych, które pojawiały się u dostawcy PCB, ponieważ nowy projektant niestety zakładał, że domyślne ustawienia były ustawione jako możliwe do wyprodukowania!

Połącz projektantów z obecnymi interesariuszami branży

Chociaż fizyka komponentów elektronicznych, w tym płytek drukowanych, nie zmieniła się na przestrzeni lat, gęstość pakowania i parametry integralności sygnału zmieniły się drastycznie. Projektanci każdego dnia mają do czynienia z nowymi komponentami, które są mniejsze niż kiedykolwiek. Niektóre nowe rezystory chipowe są na tyle małe, że mieszczą się wewnątrz zera daty wybitej na monecie z 2019 roku!

Ale to, że dostępne są nowe części o dobrych parametrach elektrycznych, nie oznacza, że zawsze są one najlepszym wyborem z punktu widzenia dostępności dla interesariuszy zakupów. Nie oznacza to również, że części te są najlepszym wyborem dla interesariuszy montażu pod kątem przetwarzania przez maszyny. Teraz, bardziej niż kiedykolwiek, projektanci PCB muszą być wprowadzeni do wszystkich interesariuszy w branży PCB, aby projektować z myślą o sukcesie wszystkich. Nawiązywane są połączenia z interesariuszami z dziedziny szybkiego inżynieringu, produkcji, montażu i testowania za pośrednictwem możliwości oprogramowania narzędziowego EDA.

Obserwujemy zintegrowane oprogramowanie, które teraz może definiować konkretne materiały, obliczać impedancję ścieżek oraz które automatycznie generuje wymiary i tolerancje dla paneli produkcyjnych i układów montażowych. Ale bez połączenia nowych użytkowników tych możliwości projektowania i dokumentacji z interesariuszami, których dotyczą, dostawcy narzędzi EDA ponownie umożliwiają nowym projektantom niepowodzenie.

Co z tego, że narzędzie do projektowania PCB oferuje możliwość geometrii wymiarowania i tolerancji zgodnie z IPC-2615 nowemu użytkownikowi, który nigdy nie uczestniczył w kursie wymiarowania i tolerancji? O rany, proszę pomóżcie interesariuszom produkcji, którzy otrzymują dokumentację projektową od nowego projektanta, który uznał, że zastosowanie tej funkcjonalności bez odpowiedniego szkolenia byłoby dobrym pomysłem!

Zbuduj dynamiczną społeczność interesariuszy PCB

Więc nie ma co się nieporozumieć. Oglądanie webinaru o narzędziu EDA, prezentującego oprogramowanie do projektowania, które może sprostać nowej fali funkcji dodanych, aby pomóc wszystkim interesariuszom branży PCB, to niesamowity widok. Podobnie jak obserwowanie doświadczonych surferów, którzy pokonują ogromne, sześćdziesięciostopowe fale w Maverick’s, miejscu surfingu na północ od Half Moon Bay w Kalifornii. Mądra firma EDA rozpozna, że tylko doświadczeni profesjonaliści surfują na tych falach. Tacy, którzy szukali mądrej rady od tych, którzy poszli przed nimi i zgromadzili zespoły wsparcia z helikopterów ratunkowych i osobistych skuterów wodnych, aby zakończyć jazdę poza niebezpieczeństwem, gdy fala zostanie pokonana. Nikt przy zdrowych zmysłach nie zachęcałby nowicjusza do próbowania tych rzeczy. Szczególnie samemu.

Firmy zajmujące się elektroniką do projektowania układów (EDA) zdają sobie sprawę, że niezwykle ważne jest budowanie społeczności interesariuszy PCB, aby wspierać najnowsze fale możliwości narzędziowych. Zdrowa społeczność projektowania PCB musi uwzględniać opinie i recenzje od wszystkich osób, które skorzystają z jej użytkowania lub ucierpią na skutek błędów użytkowników. Inżynieria wydajności sygnałów, inżynieria komponentów, zarządzanie dostawcami, inżynieria produkcyjna, inżynieria testowa, a nawet klienci muszą być zebrani, aby dzielić się wiedzą i uczyć się. Podobnie jak projekty PCB, wydarzenia muszą podlegać pewnym ograniczeniom. Muszą być przystępne cenowo, interesujące, zabawne i angażujące. Ich celem powinno być budowanie społeczności PCB.

Co zostanie z branży PCB po przejściu "Szarej Tsunami"?

Bez względu na epokę, w której nauczyłeś się lub nadal uczysz się projektowania PCB, zawód ten zawsze miał wielką zaletę. Projektowanie PCB należy do klasy technicznych zawodów, w których słuchanie ulubionej muzyki podczas trasowania może faktycznie zwiększyć wydajność projektowania! Projektant PCB może pracować przez całą noc, aby skończyć pracę do rana, jeśli w słuchawkach gra odpowiednia muzyka. Często pozwalałem, aby godziny mijały niezauważalnie, trasując pod surf rockowe dźwięki Dicka Dale'a i Del Tones. Niestety, świat niedawno stracił "Króla Surf Rockowej Gitary".

Ale odkąd Dick złapał swoją ostatnią falę w wieku 81 lat, jego branża – przemysł muzyczny – świetnie sobie poradziła z zapisaniem i udokumentowaniem jego pracy od jej początków. Istnieje niezliczona ilość nagrań, filmów na YouTube, a nawet festiwali surf rocka, które zapewnią trwałość jego dziedzictwa. A co najlepsze, projektanci PCB mogą nadal słuchać jego klasycznego utworu „Miserlou”, podczas projektowania niezliczonych ścieżek DDRx przez długie godziny.

Przemysł muzyczny umożliwił każdemu, kto ma dostęp do mediów lub czas, aby uczestniczyć w wydarzeniach na żywo, zdobycie instrumentów, naukę gry, a nawet zarabianie na życie grając na nich. Projektanci PCB, młodzi i starsi, mogą tylko mieć nadzieję, że nasza branża – elektronika, projektowanie PCB – być może dzięki dostawcom narzędzi EDA, dobrze radzi sobie z zachowaniem podobnego dziedzictwa projektantów PCB dla naszych przyszłych projektantów PCB. Projektanci PCB nowej generacji potrzebują nie tylko dostępu do odpowiednich narzędzi i właściwego instruktażu ich używania, ale muszą być również wprowadzeni do „wszystkich innych” zaangażowanych w proces produkcji PCB, aby zrozumieć, jak przyczynić się do zdrowego życia dla siebie, jednocześnie przyczyniając się do zadowolenia i efektywności społeczności zainteresowanych stron PCB.

Czy chciałbyś dowiedzieć się więcej o tym, jak Altium może pomóc Ci w Twoim następnym projekcie PCB? Porozmawiaj z ekspertem w Altium lub przeczytaj więcej na temat wybierania odpowiedniego producenta i generowania dostaw w Altium Designer^®.

Dodaj nowe stanowisko Altium Designer^® już dziś i
OSZCZĘDŹ 40% na cenie zakupu.