Cách Công cụ Tích hợp Giúp Đơn giản hóa Thiết kế Hệ thống PCB Đa bảng

Nếu bạn từng tháo một chiếc máy tính ra, thì bạn sẽ biết rằng toàn bộ hệ thống không thể vừa với một PCB duy nhất. Những thiết bị phức tạp nhất được sử dụng trong nhiều ứng dụng là hệ thống nhiều bảng mạch, và việc thiết kế những hệ thống này đòi hỏi trí tưởng tượng, kế hoạch, và phần mềm thiết kế phù hợp.

PCB cứng-linh hoạt chỉ là một loại hệ thống bảng mạch đa mạch khác, và cùng một khái niệm thiết kế được áp dụng khi thiết kế từng phần của bảng mạch, cũng như dải linh hoạt kết nối chúng. Không phải tất cả hệ thống đa bảng mạch cần phải là hệ thống cứng-linh hoạt, nhưng bạn sẽ cần thiết kế kết nối giữa các bảng mạch của mình trong phần mềm thiết kế của bạn. Thiết kế bất kỳ loại hệ thống đa bảng mạch nào trở nên dễ dàng khi bạn làm việc với những công cụ thiết kế tốt nhất trong một môi trường thiết kế thống nhất.

Khối Chức Năng trong Thiết Kế Đa Bảng Mạch của Bạn

Khi bạn bắt đầu tạo một thiết kế PCB đa bảng mạch, tốt nhất là bắt đầu từ cái nhìn tổng quan 30,000 feet về hệ thống của bạn trước khi bạn bắt đầu xây dựng sơ đồ của mình. Hệ thống đa bảng mạch kết hợp một loạt chức năng vào một hệ thống duy nhất. Nếu bạn tạo một sơ đồ khối cho hệ thống của mình, sẽ dễ dàng hơn để thấy làm thế nào các chức năng khác nhau trong hệ thống của bạn có thể được tách ra thành các khối chức năng.

Giống như các khối chức năng được tách biệt trong sơ đồ khối của bạn, bạn có thể tách các khối chức năng khác nhau ra thành các bảng mạch khác nhau trong hệ thống mạch đa bảng của mình. Nếu bạn nghĩ về cách một máy tính hoạt động, bạn sẽ có các thẻ khác nhau cho hiển thị, bộ nhớ, kết nối mạng và các chức năng khác theo nhu cầu.

Tách chức năng ra các bảng mạch khác nhau dựa trên các khối chức năng cũng giúp bạn xác định số lượng lớp phù hợp trên mỗi bảng mạch. Nếu bạn kết hợp tất cả trên một bảng mạch, bạn sẽ cần phải chọn số lượng lớp tối đa trong toàn bộ hệ thống. Ngược lại, khi các bảng mạch được tách biệt, bạn có thể sử dụng ít lớp hơn ở các khối khác nhau, điều này có thể giảm chi phí sản xuất tổng thể của bạn. Một số bảng mạch trong hệ thống có thể yêu cầu thiết kế HDI trên các bảng mạch đa lớp với số lượng lớp cao, trong khi các bảng mạch khác hoạt động tốt chỉ với một bảng mạch 4 lớp đơn giản.

Thông số đóng gói của bạn sẽ giới hạn kích thước và hình dạng của mỗi bảng mạch trong thiết kế hệ thống đa bảng mạch. Nếu gói của bạn cần phải uốn cong theo một cách nào đó, bạn sẽ cần sử dụng dải flex để kết nối nhiều bảng mạch. Nếu không, bạn có thể sử dụng các kết nối tiêu chuẩn và cáp với dây đồng để kết nối các bảng mạch trong hệ thống của mình.

Công cụ thiết kế 3D sẽ giúp bạn xây dựng một hệ thống đa bảng mạch tuyệt vời

Nhận Biết Nguồn Gốc Của Vấn Đề

Khi phần mềm thiết kế PCB của bạn thực sự tập trung vào thiết kế PCB đa bảng mạch thay vì một lĩnh vực khác như thiết kế IC, nó sẽ bao gồm các công cụ chuyên biệt cho việc thiết kế nhiều bảng mạch và hệ thống rigid-flex. Điều này đòi hỏi một trình quản lý xếp chồng cho phép bạn tùy chỉnh cấu trúc của từng bảng mạch trong hệ thống của mình trong một dự án duy nhất. Hầu hết các chương trình thiết kế sẽ buộc bạn phải chuyển đổi qua lại giữa nhiều dự án thiết kế, về cơ bản làm cho các tính năng mô phỏng, phân tích và xác minh quan trọng trở nên vô dụng.

Nếu bạn quyết định tạo các thiết kế hệ thống đa bảng mạch của mình dưới dạng bảng mạch rigid-flex, trình quản lý xếp chồng lớp của bạn nên làm cho việc liên kết nguồn điện, mặt đất và tín hiệu qua dải flex dễ dàng như thể đó là một phần khác của PCB, hoặc là một lớp đồng rắn hoặc là đồng xếp chéo. Tất cả điều này cần diễn ra trong một dự án duy nhất và trong một chương trình duy nhất. Điều này đảm bảo rằng các tính năng thiết kế của bạn được tích hợp trực tiếp với các công cụ trực quan hóa, phân tích và kiểm tra quy tắc của bạn.

Việc xác nhận thiết kế của bạn không chỉ là kiểm tra so với các quy tắc thiết kế của bạn theo yêu cầu. Khi bạn làm việc với nhiều bảng mạch và hệ thống cứng-linh hoạt, bạn cần tích hợp mô phỏng để chẩn đoán các vấn đề tiềm ẩn về tín hiệu và tính năng hiển thị 3D để xác minh kích thước hình dạng của bạn. Các nền tảng thiết kế PCB khác yêu cầu bạn mua những tính năng này như một phần bổ sung, và những phần bổ sung này không được tích hợp trực tiếp vào một chương trình duy nhất. Bạn vẫn mắc kẹt giữa việc chuyển đổi giữa các mô-đun thiết kế, điều này làm giảm năng suất của bạn và tạo ra rủi ro lớn về lỗi dữ liệu.

Công Cụ Thiết Kế Bảng Mạch Đa Bảng Tốt Nhất

Làm việc với hệ thống đa bảng và cứng-linh hoạt đòi hỏi công cụ thiết kế và hiển thị 3D cho phép bạn hình dung cách các bảng mạch của bạn sẽ kết hợp lại với nhau thành một hệ thống duy nhất. Các đội ngũ thiết kế cơ khí và điện tử vẫn bị tách biệt với nhau do thực tế là các chương trình thiết kế trong mỗi lĩnh vực chưa bao giờ được tích hợp. Khi phần mềm của bạn tích hợp khả năng MCAD và ECAD trong một chương trình, các nhà thiết kế từ mỗi lĩnh vực có thể hợp tác về kích thước bảng mạch, sắp xếp và chức năng tốt nhất cho toàn bộ thiết bị, tối ưu hóa quy trình thiết kế tổng thể.

Sự hợp tác thực sự giữa MCAD/ECAD cho phép các nhà thiết kế PCB làm việc cùng với các nhà thiết kế cơ khí và kỹ sư DFM để phân tích bảng mạch trong một mô hình 3D. Điều này giúp dễ dàng ngăn chặn va chạm trước khi các bảng mạch bắt đầu rời khỏi dây chuyền sản xuất. Bạn sẽ không phải sử dụng quy trình thiết kế lặp đi lặp lại, nơi các tệp được chuyển qua lại giữa các nhóm thiết kế. Thay vào đó, mô hình 3D cho sản phẩm có thể được chia sẻ trong các tệp .STEP trên toàn tổ chức, và tất cả mọi người tham gia vào quá trình thiết kế có thể làm việc trên thiết kế trong một chương trình duy nhất.

Thiết kế nhiều bảng mạch trở nên dễ dàng hơn khi phần mềm thiết kế PCB của bạn hỗ trợ thiết kế với sơ đồ phân cấp. Khi phân chia thiết bị của bạn thành các khối chức năng khác nhau, mỗi khối có thể được gán một sơ đồ riêng, và bạn có thể dễ dàng liên kết các sơ đồ với nhau giống như bạn làm trong một sơ đồ khối. Bạn có thể sau đó ghi lại từng phần của thiết kế trên các PCB khác nhau và xem thiết kế hệ thống nhiều bảng mạch của bạn trở nên sống động.

Nếu bạn quyết định xây dựng kết nối giữa các bảng mạch bằng cách sử dụng dải flex, bạn cần một trình quản lý xếp lớp cho phép bạn định nghĩa các khu vực cứng và linh hoạt, cũng như định nghĩa cách dải flex kết nối với các lớp bên trong trong các phần cứng của bạn. Công cụ CAD của bạn nên giúp việc hình dung bố cục bảng mạch của bạn trong 2D và 3D trở nên dễ dàng, và công cụ định tuyến của bạn nên làm cho việc định tuyến các kết nối qua dải flex của bạn trở nên cực kỳ dễ dàng.

Tất cả các công cụ thiết kế đa PCB quan trọng trong một chương trình duy nhất

Thiết kế Đa PCB trong Môi trường Thiết kế Thống nhất của Altium

Môi trường thống nhất của Altium Designer^® tích hợp các công cụ CAD mạnh mẽ, quản lý xếp lớp, kết nối đa bảng mạch, và kiểm tra quy tắc thiết kế trong một giao diện trực quan duy nhất. Các tính năng thiết kế phân cấp là quan trọng cho các thiết kế hệ thống đa bảng mạch vì điều này giúp dễ dàng liên kết các thành phần trong các khối chức năng khác nhau trong thiết bị của bạn. Tất cả các tính năng thiết kế này đều trực quan, và các lệnh cần thiết dễ dàng tìm thấy trong chương trình.

Làm việc với các công cụ thiết kế ECAD/MCAD tích hợp trong Altium Designer cho phép sự hợp tác thời gian thực giữa các nhóm phát triển trong tổ chức của bạn. Các nền tảng phần mềm thiết kế PCB khác không cung cấp loại hợp tác này. Bạn sẽ có thể tạo ra các mô hình chính xác hơn, tránh lỗi sản xuất và giảm thời gian ra thị trường.

Altium Designer mang lại cho bạn sự linh hoạt tốt hơn so với các nền tảng thiết kế PCB khác và cung cấp sự tích hợp lớn hơn với các công cụ thiết kế khác. Bạn sẽ có thể nhập và xuất giữa các chương trình thiết kế 3D như SolidWorks. Nếu bạn đang nghĩ về việc chuyển đổi sang Altium Designer nhưng không muốn mất dữ liệu thiết kế cũ, đừng lo: việc chuyển đổi từ các chương trình thiết kế khác và chuyển đổi sang định dạng dữ liệu của Altium là đơn giản.

Nếu bạn đang tìm kiếm gói phần mềm thiết kế bảng mạch đa lớp và cứng-linh hoạt tốt nhất, bạn cần thử Altium Designer. Các tính năng thiết kế đa lớp, đa-PCB và cứng-linh hoạt được tích hợp với các công cụ thiết kế tiêu chuẩn, và giao diện trực quan giúp dễ dàng xếp chồng lớp, sắp xếp bảng mạch và các khu vực gấp. Các tính năng xem 3D được xây dựng cho sự hợp tác giữa các nhóm thiết kế điện và cơ khí. Các chương trình phần mềm khác không cung cấp mức độ tích hợp hoặc hợp tác này.

Altium muốn bạn trở thành một nhà thiết kế thành công, và họ cung cấp cho bạn nhiều nguồn lực để giúp bạn đạt được điều đó. Altium sẽ giúp bạn nắm vững tất cả các công cụ tiên tiến mà Altium Designer có. Bạn cũng có thể truy cập vào các ví dụ thiết kế hữu ích, diễn đàn AltiumLive, một video với các hướng dẫn về tính năng, và webinar do các chuyên gia trong ngành cung cấp. Altium hoàn toàn tận tâm với sự thành công của khách hàng.

Bây giờ bạn có thể tải về bản dùng thử miễn phí và tìm hiểu xem Altium có thể giúp bạn như thế nào. Nói chuyện với một chuyên gia Altium ngày hôm nay nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về Altium và các tính năng thiết kế đa bảng của nó.