Nunca Subestime o Poder de um Protótipo

Tara Dunn
|  Criada: Outubro 15, 2019  |  Atualizada: Maio 8, 2020

A capacidade de fazer uma maquete 3D dentro do seu software de design é uma ferramenta inestimável que, sem dúvida, evitou inúmeras re-projetações e alterações de revisão. Isso é particularmente poderoso no mundo de flexíveis e rígido-flexíveis. Quando o circuito é destinado a ser dobrado, dobrado ou formado, é muito fácil cometer um erro com pinagens e orientação.

Antes do poder de modelar isso dentro da ferramenta de design, bonecos de papel e recortes de mylar eram frequentemente usados para modelar o flexível ou rígido-flexível. Essas técnicas ainda são importantes hoje e muitas vezes usadas para designs complexos, de alto risco, com múltiplas dobras e dobras. Há alguns exemplos que gostaria de compartilhar neste blog.

Você se identifica com este cenário? Você está trabalhando com um design complexo que envolve uma série de cinco chassis empilhados, cada um conectado por um flexível-rígido de três camadas que, quando instalado, excederá o raio de dobra recomendado para os materiais. Não apenas o design em si é complexo, mas também há desafios adicionais. Primeiro, há um espaço limitado na parte superior, o que torna a instalação difícil, e além disso, trata-se de uma aplicação espacial, exigindo confiabilidade a longo prazo. Definitivamente, não é uma situação ideal. Uma vez que os flexíveis-rígidos estejam conectados, não haverá oportunidade de voltar e solucionar problemas. Então, o que fazem os veteranos experientes da indústria? Eles primeiro realizam a modelagem 3D dentro da sua ferramenta de design e, então, como um nível adicional de segurança, eles consideram o tempo e o custo adicional de ter seu fabricante fornecer um protótipo do flexível-rígido para ter absoluta certeza de que os pinos e a funcionalidade estão corretos antes da instalação final.

Existem algumas maneiras de abordar isso. Nesta situação específica, o fabricante de flexíveis rígidos fez protótipos com o conjunto exato de materiais, para ter certeza de que, mesmo com as violações do raio de curvatura, o design seria bem-sucedido. Quando o produto final foi recebido, todos estavam razoavelmente confiantes de que isso seria bem-sucedido em um ambiente de alta confiabilidade e que não haveria necessidade de desmontar a conexão do chassis empilhado para solucionar problemas. Tempo e dinheiro bem gastos!

Nem todos os exemplos são tão complexos assim. Um exemplo que me foi compartilhado recentemente era na verdade uma espécie de "história de guerra". Sabe, aquelas histórias que parecem ridiculamente estressantes quando você está no meio delas e depois fornecem horas de entretenimento ao relembrar os eventos e os esforços heroicos necessários para resolvê-las? Neste caso, havia uma série de 10 flexíveis na unidade e todos estavam dobrando, dobrando-se e de alguma forma se conformando com a embalagem. Sim, você deve estar pensando, é EXATAMENTE por isso que o flexível é uma ferramenta importante na caixa de ferramentas de design. Mas, gerenciar uma série de 10 desses provou ser um esforço de design complexo. Pin outs, raio de dobra, laços de serviço, etc., são todos mais difíceis com esse nível de complexidade. Um pobre gerente de programa finalmente jogou as mãos para o alto e pediu que todos os flexíveis fossem aumentados em 10” para ter certeza de que tudo se encaixava e se formava conforme necessário.

Eu sei, outro atributo comum de uma "história de guerra" é que a retrospectiva é sempre perfeitamente clara — os erros do passado parecem tão fáceis de prevenir. Mas é uma história completamente diferente no calor do momento. A realidade dessa decisão foi que havia laços flexíveis por toda parte durante a instalação, e era incrivelmente difícil, se não impossível de entender. Com a retrospectiva sendo clara, adicionar 10” a cada flexível sem fazer modelagem foi uma decisão precipitada que adicionou um custo considerável a cada projeto e também adicionou uma complexidade significativa à montagem, que, no final das contas, ainda não se interconectava bem.

Recentemente, estava pesquisando histórias sobre flexibilidade "de guerra", e percebi que o poder e o valor de um protótipo eram temas claros e comuns. Em muitos casos, uma simulação 3D da flexibilidade em uso era inestimável para entender como o pin out, o raio de dobra, etc., seriam realizados no uso final. Além disso, foi interessante ouvir que o bom e velho protótipo de mylar ou papel ainda está sendo usado para designs complexos e de alto risco. Em certas circunstâncias, gastar tempo e dinheiro para que seu fabricante crie um protótipo gera um retorno muito maior do que o tempo e o dinheiro investidos. Em outros casos, simplesmente criar um protótipo de papel e simular como você pretende que a flexibilidade funcione oferece uma verificação de sanidade e confiança antes de liberar um design para fabricação.

Ao longo da minha pesquisa sobre simulações e maquetes, um outro conselho se destacou claramente. Não importa o tipo de maquete ou simulação que você escolha, onde você começa o seu design é crítico. Quando há múltiplos flex ou rigid flex na unidade, não comece com o design da placa rígida, comece com os designs flexíveis para que você esteja incrivelmente claro sobre os pinouts e como eles se conectam à placa rígida. Começar com a placa rígida apenas adiciona complicações adicionais. Um bom conselho, tenho certeza, muitas vezes aprendido da "maneira difícil"!

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Sobre o autor

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Tara is a recognized industry expert with more than 20 years of experience working with: PCB engineers, designers, fabricators, sourcing organizations, and printed circuit board users. Her expertise is in flex and rigid-flex, additive technology, and quick-turn projects. She is one of the industry's top resources to get up to speed quickly on a range of subjects through her technical reference site PCBadvisor.com and contributes regularly to industry events as a speaker, writes a column in the magazine PCB007.com, and hosts Geek-a-palooza.com. Her business Omni PCB is known for its same day response and the ability to fulfill projects based on unique specifications: lead time, technology and volume.

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