Đừng Bao Giờ Coi Nhẹ Sức Mạnh của Một Mô Hình Giả Lập

Khả năng tạo mô hình 3D ngay trong phần mềm thiết kế của bạn là một công cụ vô giá, không nghi ngờ gì đã ngăn chặn vô số việc thiết kế lại và thay đổi bản sửa đổi. Điều này đặc biệt mạnh mẽ trong thế giới flex và rigid flex. Khi mạch được dự định để được uốn cong, gấp lại, hoặc hình thành, rất dễ dàng để mắc lỗi với pinouts và hướng.

Trước khi có khả năng mô hình hóa điều này trong công cụ thiết kế, người ta thường sử dụng búp bê giấy và cắt mylar để mô hình hóa flex hoặc rigid flex. Những kỹ thuật này ngày nay vẫn quan trọng và thường được sử dụng cho các thiết kế phức tạp, có rủi ro cao với nhiều lần uốn và gấp. Có một vài ví dụ tôi muốn chia sẻ trong blog này.

Bạn có thể liên tưởng đến tình huống này không? Bạn đang làm việc với một thiết kế phức tạp bao gồm một chuỗi năm khung chồng lên nhau, mỗi khung được kết nối với một cấu trúc cứng-linh hoạt ba lớp mà khi lắp đặt sẽ vượt quá bán kính uốn khuyến nghị cho các vật liệu. Không chỉ thiết kế bản thân phức tạp, mà còn có thêm những thách thức khác. Đầu tiên, không gian trên đầu hạn chế, làm cho việc lắp đặt trở nên khó khăn, và ngoài ra, đây là một ứng dụng không gian, đòi hỏi độ tin cậy lâu dài. Đây chắc chắn không phải là tình huống lý tưởng. Một khi các cấu trúc cứng-linh hoạt được kết nối, sẽ không có cơ hội quay lại và khắc phục sự cố. Vậy, những người có kinh nghiệm lâu năm trong ngành làm gì? Họ đầu tiên thực hiện mô hình 3D trong công cụ thiết kế của mình, và sau đó, như một tầng bảo hiểm thêm, họ tính toán thời gian và chi phí thêm của việc yêu cầu nhà sản xuất cung cấp một mô hình mẫu của cấu trúc cứng-linh hoạt để hoàn toàn chắc chắn rằng các chốt kết nối và chức năng đúng trước khi lắp đặt cuối cùng.

Có một số cách để tiếp cận vấn đề này. Trong tình huống cụ thể này, nhà sản xuất linh hoạt cứng đã tạo ra các mô hình với bộ vật liệu chính xác, để đảm bảo rằng ngay cả khi vi phạm bán kính uốn, thiết kế vẫn sẽ thành công. Khi sản phẩm cuối cùng được nhận, tất cả mọi người đều tự tin rằng điều này sẽ thành công trong một môi trường đáng tin cậy cao và sẽ không cần phải tháo rời kết nối khung chồng chất để khắc phục sự cố. Thời gian và tiền bạc được chi tiêu một cách xứng đáng!

Không phải tất cả các ví dụ đều phức tạp như thế này. Một ví dụ gần đây được chia sẻ với tôi thực sự là một câu chuyện "chiến tranh". Bạn biết đấy, những câu chuyện có vẻ cực kỳ căng thẳng khi bạn đang ở giữa chúng và sau đó cung cấp hàng giờ giải trí khi nhớ lại các sự kiện và những nỗ lực anh hùng cần thiết để giải quyết chúng? Trong trường hợp này, có một chuỗi 10 flex trong đơn vị và tất cả đều đang uốn cong, gấp lại, và theo một cách nào đó phù hợp với bao bì. Vâng, bạn có thể đang nghĩ, đây CHÍNH XÁC là lý do tại sao flex là một công cụ quan trọng trong bộ công cụ thiết kế. Nhưng, quản lý một chuỗi 10 cái như thế này đã chứng minh là một nỗ lực thiết kế phức tạp. Pin outs, bán kính uốn, vòng dịch vụ, v.v... tất cả đều càng khó khăn hơn với mức độ phức tạp này. Một quản lý chương trình tội nghiệp cuối cùng đã giơ tay lên và yêu cầu tất cả các flex được tăng thêm 10 inch để đảm bảo mọi thứ vừa vặn và hình thành như cần thiết.

Tôi biết, một đặc điểm phổ biến khác của câu chuyện "chiến tranh" là việc nhìn lại luôn luôn rõ ràng hoàn hảo - những sai lầm trong quá khứ dường như rất dễ dàng để ngăn chặn. Nhưng đó là một câu chuyện hoàn toàn khác trong cái nóng của thời điểm đó. Thực tế của quyết định đó là có những vòng lặp "flex" ở khắp mọi nơi trong quá trình lắp đặt, và nó cực kỳ khó khăn, nếu không muốn nói là không thể hiểu được. Nhìn lại một cách rõ ràng, việc thêm 10 inch vào mỗi flex mà không thực hiện mô hình hóa là một quyết định vội vàng đã làm tăng khá nhiều chi phí cho mỗi thiết kế và cũng tăng đáng kể độ phức tạp của việc lắp ráp, mà, cuối cùng của ngày, vẫn không kết nối tốt.

Gần đây, tôi đã nghiên cứu về những câu chuyện "chiến tranh" liên quan đến flex, và tôi nhận thấy rằng giá trị và sức mạnh của một mô hình giả lập là một chủ đề rõ ràng và phổ biến. Trong nhiều trường hợp, một mô phỏng 3D về flex khi được sử dụng là vô giá để hiểu cách thức các chân kết nối, bán kính uốn, v.v., sẽ được thực hiện trong sử dụng cuối cùng. Ngoài ra, thật thú vị khi biết rằng mô hình giả lập cũ kỹ bằng mylar hoặc giấy vẫn được sử dụng cho những thiết kế phức tạp và có rủi ro cao. Trong một số trường hợp, việc dành thời gian và tiền bạc để nhà sản xuất của bạn tạo ra một mô hình giả lập sẽ mang lại lợi ích lớn hơn nhiều so với thời gian và tiền bạc đã chi. Trong những trường hợp khác, chỉ việc tạo ra một mô hình giả lập bằng giấy và mô phỏng cách bạn dự định flex đó hoạt động cung cấp một bước kiểm tra sự hợp lý và sự tự tin trước khi phát hành một thiết kế để sản xuất.

Trong quá trình nghiên cứu của tôi về các mô phỏng và mô hình thử nghiệm, một lời khuyên khác cũng rất nổi bật. Bất kể bạn chọn loại mô hình thử nghiệm hay mô phỏng nào, việc bạn bắt đầu thiết kế ở đâu là rất quan trọng. Khi có nhiều linh kiện linh hoạt hoặc cứng linh hoạt trong đơn vị, không nên bắt đầu với thiết kế bảng mạch cứng, hãy bắt đầu với các thiết kế linh hoạt để bạn hoàn toàn rõ ràng về các chân kết nối và cách chúng kết nối với bảng mạch cứng. Bắt đầu với bảng mạch cứng chỉ làm tăng thêm sự phức tạp. Đó là một lời khuyên tốt, tôi chắc chắn rằng nó thường được học theo cách “khó khăn”!

Bạn có muốn tìm hiểu thêm về cách Altium có thể giúp bạn với thiết kế PCB tiếp theo của mình không? Hãy nói chuyện với một chuyên gia tại Altium và đọc thêm về cách giữ cho mô hình PCB 3D của bạn luôn cập nhật với các công cụ quản lý dữ liệu.