Передовые технологии конструирования

Современная компактная электроника поставляется в небольших корпусах нестандартной формы. Зачастую они питаются от аккумулятора, имеют легкий вес и мобильны, что требует низкого напряжения сигналов и потребления мощности. Все эти компактные конструкции используют передовые технологии проектирования с переключением сигналов на таких высоких скоростях, что трассировка становится не просто набором проводящих дорожек, которые переносят ток и выдают напряжение, а представляет собой линии передачи, что превращает процесс трассировки в отдельную задачу инженерного анализа и конструирования.

Всё это привносит множество сложностей на этапе проектирования электронного изделия. Чтобы помочь в этом, были разработаны различные технологии конструирования, многие из которых доступны в Altium Designer.

Конструирование с сенсорным управлением

Электроника с сенсорным управлением находится на передовой технологий. Поскольку пользовательский интерфейс становится всё более важным для успешного продукта, современные и точные элементы управления теперь считаются ключевым элементом.

Добавление тактильных датчиков в электронное изделие начинается на ранних этапах разработки и продолжается при конструировании платы. Поддержка тактильных датчиков в Altium Designer позволяет легко применять их в процессе проектирования.

Поддержка тактильных датчиков в Altium Designer включает в себя:

• Библиотеки настраиваемых тактильных датчиков, которые позволяют с самого начала настроить элементы управления и параметры для вашего устройства.
• Автоматическое формирование сложных проводящих рисунков и посадочных мест, необходимых для тактильных датчиков.
• Моделирование и верификацию конструкций с помощью Native 3D для обеспечения того, что всё совмещено корректно.
• Библиотеки Atmel® QTouch® и QMatrix®; библиотеки Cypress® Capsense® и библиотеки Microchip® mTouch®.

► Узнайте больше о Конструировании с сенсорным управлением

Гибко-жесткие платы

Гибко-жесткими называют печатные платы, которые являются сочетанием гибких и жестких участков. Гибкие и гибко-жесткие платы, которые были изначально разработаны для космической программы, чтобы уменьшить размеры и вес, имеют широкое применение в современных мобильных устройствах, таких как телефоны и планшеты.

Помимо того, что гибко-жесткие платы помогают уменьшить размер изделия, они также позволяют:

• Уменьшить сложность корпусирования благодаря значительному сокращению необходимости в соединительной проводке.
• Повысить надежность изделия благодаря сокращению соединительного оборудования и улучшенному выходу сборки.
• Сократить расходы с точки зрения изготовления и сборки всего изделия.

Поддержка Altium Designer в области конструирования гибко-жестких плат включает в себя возможность выполнять обнаружение 3D-коллизий непосредственно в собственном 3D-режиме редактора плат Altium Designer. Вы также можете сформировать выходную 3D-модель сложенной платы в формате STEP, готовую к загрузке в MCAD-систему.

► Узнайте больше о Гибко-жестких платах

Конструирование высокоскоростных плат

Трассировку в высокоскоростных конструкциях нельзя рассматривать как простые межсоединения. При быстром переключении сигнала энергия может отразиться от целевого вывода к источнику, влияя на изначальный сигнал и искажая его.

Меняется и взаимодействие энергии сигнала с материалами, по которым проходит сигнал. Часть энергии больше не находится в проводниках трассировки, она переходит в окружающий диэлектрик. Эта энергия может излучаться из трассы и попадать в соседние трассы, либо излучаться дальше и превращаться в электромагнитные помехи (EMI), в результате чего изделие не будет соответствовать обязательным стандартам электромагнитной совместимости.

Чтобы справиться с этими задачами, существуют специальные методы конструирования высокоскоростных устройств, в том числе:

• Точный подбор материалов, конструирование стека слоев, конструирование переходных отверстий и их использование.
• Использование дифференциальных пар и трассировки с контролируемым импедансом с качественными возвратными путями.
• Анализ целостности сигналов и импедансов, с подстройкой длины для обеспечения необходимой синхронизации сигналов.

► Узнайте больше о Конструировании высокоскоростных плат

Конструирование со встроенными компонентами

Постоянно возрастающая потребность в миниатюризации и интеграции электронных изделий в сочетании с повышением частот сигналов в устройствах способствуют непрерывному поиску лучших способов изготовления печатных плат и печатных узлов.

Одним из способов, обеспечивающим как более высокую плотность монтажа, так и улучшенную поддержку более высоких частот сигналов, является встраивание компонентов внутри слоев структуры платы. Например, встраивание дискретных компонентов непосредственно под интегральной микросхемой может обеспечить: более короткие длины сигналов; уменьшенное сопротивление и паразитную индуктивность, что приводит к снижению шума и электромагнитных помех; улучшенную целостность сигналов схемы. Эти улучшения позволяют получить более компактные и более надежные изделия, поддерживающие более высокие скорости сигналов и более широкие полосы пропускания. В сочетании с непрерывными усовершенствованиями процессов и технологий изготовления, они также могут обеспечить уменьшение размеров изделий и снижение производственных затрат.

Встраивание компонентов влечет за собой ряд необычных требований на каждом этапе процесса: от проектирования до изготовления печатной платы, изготовления печатного узла, испытаний и обслуживания конечного изделия.

► Узнайте больше о Встроенных компонентах

Печатная электроника

Перспективным направлением развития проектирования и разработки электронных изделий является возможность печати электрических цепей непосредственно на подложку, подобно литью пластика, и эти цепи становятся частью изделия.

Печатная электроника станет ключевой технологией, которая позволит внедрить электронику в новые рынки. Печатная электроника обеспечивает тесную связь между электрической цепью и изделием. От гибкого датчика, который крепится непосредственно к телу, до многодатчиковой отливки под форму кончика пальца, которая позволяет роботизированной руке держать мягкий пластиковый стаканчик, пока в него льется жидкость, печатная электроника позволит развивать инновационные решения на множестве рынков.

► Узнайте больше о Печатной электронике

Что дальше?

Конструирование с сенсорным управлением

Гибко-жесткие платы

Конструирование высокоскоростных плат в Altium Designer

Конструирование со встроенными компонентами

Печатная электроника

Проектирование устройств из нескольких электронных модулей

Преимущество 3D в интеграции ECAD-MCAD