Como Ferramentas de Design Multi-Board Podem Transformar Seus Projetos Eletrônicos

Lawrence Romine
|  Criada: Maio 22, 2024  |  Atualizada: Julho 1, 2024
Como Ferramentas de Design de Placas Múltiplas Podem Transformar Seus Projetos Eletrônicos

Desenhar uma única placa de circuito que funciona por si só é um processo muito diferente de projetar um sistema de placas de circuito. Muitos produtos comerciais não operam com apenas uma placa de circuito, eles frequentemente usam múltiplas placas de circuito que se conectam entre si de maneiras complexas. Essas conexões podem ser feitas com um chicote personalizado, cabos de circuito impresso flexível (FPC), conectores de placa a placa, conexões com pino pogo, ou conexões de borda. O que torna tudo isso possível sem criar um fardo adicional no seu processo de revisão? Você precisa de ferramentas de design que simplifiquem a criação de montagens de múltiplas placas, tanto logicamente quanto fisicamente, na frente como uma parte integral do processo de design da PCB. Isso significa checagem mais simples para erros de conectividade, e a integração de designs de interconexão personalizados dentro de um sistema de múltiplas placas.

O Que as Ferramentas de Design de Múltiplas Placas Podem Fazer Por Você

As ferramentas de design de múltiplas placas habilitam várias tarefas de design importantes que podem ser bastante difíceis ao trabalhar em PCBs separadas. As ferramentas de múltiplas placas focam em integrar os aspectos mecânicos e elétricos do design de PCBs ao agregar suas múltiplas PCBs em um único projeto. Isso significa que seu grupo de PCBs pode ser checado mecanicamente, conectado eletricamente, e preparado para produção como um único grupo. Sem ferramentas de design de múltiplas placas: cada PCB deve ser projetada individualmente, e trazida de volta para uma montagem completa apenas após cada design ser completado e revisado isoladamente. Isso normalmente envolve o uso de modelos STEP para cada PCB, onde as PCBs são agrupadas juntas em uma aplicação MCAD. Designers astutos saberão realizar colocações críticas mais cedo no processo de design e modelar estas como um passo intermediário, mas é fácil negligenciar esta parte e mais tarde identificar um problema mecânico após o design elétrico ter sido completado. Com ferramentas de design de múltiplas placas: conexões lógicas de rede entre PCBs na montagem de múltiplas placas podem ser definidas eletricamente e checadas fisicamente. Isso significa que é possível verificar conexões corretas de placa a placa enquanto a montagem está sendo definida mecanicamente. Além disso, é possível definir encaixes entre objetos e a montagem multiporta de modo que eles sejam tratados como um único objeto e possam ser movidos em sincronia. Isso é vital ao trabalhar em um objeto de invólucro ou ao importar montagens de cabos, chicotes ou fitas FPC.

Fluxos de Trabalho de Design de Múltiplas Placas

Produtos com múltiplas PCBs exigem trabalho em equipe, e isso requer um fluxo de trabalho um pouco diferente do que normalmente seria implementado ao desenvolver produtos com uma única PCB. Como é um esforço de equipe, um designer de PCB estaria trabalhando em várias disciplinas, bem como em paralelo com outros designers que estão projetando outras PCBs para a montagem de múltiplas placas. Em algum momento, todos se reúnem novamente para verificar se o sistema funcionará mecanicamente e eletricamente antes de planejar a fabricação e montagem.

Para manter cada membro da equipe no caminho certo e prevenir erros de design, um conjunto de documentação de design específico para a montagem de múltiplas placas é necessário. Parte desta documentação é mecânica, relacionada à disposição das PCBs, enquanto parte da documentação é elétrica, relacionada às interconexões necessárias entre cada PCB na montagem. Cada equipe pode ter diferentes requisitos de documentação, mas uma boa ideia é incluir os itens na seguinte tabela em um pacote de documentação de design para a montagem de múltiplas placas.

Desenhos de Pinagem

  • Mostrar conexões lógicas
  • Mostrar numeração dos pinos
  • Mostrar um modelo mecânico ou footprint para demonstrar conexões

BOM de Montagem

  • Detalhar todos os números de parte de PCBA que aparecerão na montagem de múltiplas placas
  • Detalhar todos os números de parte de cabos/conectores que aparecerão na montagem de múltiplas placas
  • Detalhar todos os conectores de placa-a-placa de forma que correspondam aos desenhos de pinagem

Transforme em uma lista de verificação

  • Criar uma lista de verificação com as partes acima
  • Marcar cada número de parte de PCB em etapas:
    • Design inicial finalizado
    • Layout de PCB completado
    • Revisão completa de design
    • Partes/PCBs encomendados
    • Partes/PCBs recebidos

Desenho Mecânico

  • Modelo mecânico mostrando a montagem 3D
  • Para quaisquer cabos, detalhar os caminhos dos cabos
  • Mostrar a colocação no invólucro se possível

Este nível de documentação pela sua equipe eliminará repetições desnecessárias de revisões de design, enquanto também funciona como uma ferramenta de rastreamento para cada componente no design. Esta é apenas uma parte da documentação necessária para um projeto de PCB de múltiplas placas; uma vez que você inicie uma produção para a montagem de múltiplas placas, documentação adicional é necessária para ajudar a rastrear o progresso e manter uma única fonte de verdade para as especificações do produto.

Envolver-se na Colaboração ECAD/MCAD

Uma vez que o design de placas múltiplas é fortemente influenciado por restrições mecânicas, as equipes que trabalham em produtos multi-board precisam de acesso rápido a um engenheiro mecânico para o design de montagem inicial e para a verificação final quando as PCBs estão completas. Isso requer uma integração direta com o software MCAD, seja através da nuvem ou via uma rede local. O Altium Designer oferece justamente essa conexão entre suas ferramentas de design de sistemas multi-board e as populares aplicações MCAD para design mecânico. Essa ligação direta entre os mundos elétrico e mecânico é essencial para construir de forma rápida e precisa montagens de placas múltiplas e prepará-las para a fabricação.

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Sobre o autor

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EDA industry thought-leader and veteran expert at Altium, Lawrence is a firm believer that unified solutions are not just nice, but essential.

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