כיצד לפתח מערכות מרובות PCBs תחת סביבת עבודה אחת
כיום ניתן להבחין שרוב מוצרי האלקטרוניקה היומיומיים שאנו משתמשים בהם כוללים מעגלים מודפסים מרובים המחוברים ביניהם בצורות שונות. קירוב הלוחות הללו בתוך המארז שלהם והקפדה על צורת חיבור נכונה זה לזה הוא שלב מאתגר בתהליך פיתוח המוצר ובתהליך ההרכבה הסופית שלו. טעות בשלב מאוחר זה של מחזור פיתוח המוצר היא יקרה, הן בעלות העיצוב מחדש והן בעיכוב מסירת המוצר לשוק.
סקירת שוק
במהלך 10 השנים האחרונות חלה עלייה מתמדת בקצב היצור והתכנון של מערכות המורכבות ממעגלים מודפסים רבים. בנוסף ליכולות הטכנולוגיות שנוספו לנו, עלה גם הביקוש למוצרים חכמים ומורכבים הכוללים מעגלים רבים בתוכם.
דוגמא למכשיר הטלפון הנייד של חברת Apple, שלפי כל הנתונים כיום הוא המכשיר הנמכר ביותר בעולם מתחילת שנת 2021, Apple iPhone 12, והוא כולל 11 מעגלים מודפסים נפרדים המחוברים זה לזה ע"י מחברים, רתמות, ואלמנטים גמישים.
היתרונות שבדבר
לשימוש בתכנון מרובה כרטיסים ישנם כמה יתרונות:
- כוח עיבוד רב יותר למערכת הקיימת.
- נקודת מבט ובחינת המוצר באופן לוגי ברמה גבוהה (System Level)
- BOM אחד (ויחיד)
- מנהל חיבורים (Connection Manager)
- תצוגת תלת מימד לכל הרכבת המוצר (כולל אלמנטים מכאניים)
- גלאי התנגשות
כאשר נתכנן את כרטיס/ים שלנו ב – Altium Designer נוכל לתכנן כל כרטיס בנפרד אך גם את כולם ייחד, כלומר אנחנו נגדיר כיצד מתחבר כל כרטיס, ע"י איזו צורת חיבור, ודרך איזה מחבר/רתמה/אזור במעגל המשני לו – וכן הלאה. תכנון ועריכה ברמה הזו נותנת לנו המהנדסים שליטה מלאה בחיבוריות של הכרטיסים ועל ידי שימוש בכלים הנ"ל, נוכל לזהות טעויות ולהימנע מהם עוד בשלב תכנון הסכמה החשמלית (!).
האתגרים שבדרך
כשנתכנן מערכות מרובות כרטיסים נשאל את השאלות הבאות:
- האם ה-NETS שהגדרנו מקושרות באופן תקין לכל מחבר (Connector)?
- האם האוריאנטציה של המחברים (Connectors) על גבי הכרטיס נכונה?
- האם חיבור של המעגלים תואם לתכנון המקורי שלנו?
- האם כל ההרכבה של כלל המעגלים שבמערכת מתאימה למארז המכאני שאלייה מיועדת?
כשנעבוד ונתכנן את כל המערכת שלנו ב – Altium Designer נוכל לקבל את השקיפות המירבית של כלל מרכיבי המערכת. החל מרשימת רכיבים (BOM) אחת ויחידה לכל הכרטיסים וכלה בשרטוטי הרכבה מפורטים למערכת. היכולות המתקדמות של Altium Designer בגירסת 2021 מתקדמות ואנחנו צועדים אל פני שיפור משמעותי בממשק 365 שבקרוב יתמוך ב – Multi-Board Designs.
יכולות ה – Multi-Board בגירסא החדשה של Altium Designer עומדות בכל הדרישות הקיצוניות של מהנדסים בכל העולם. בעזרת יכולות אלה ניתן לתכנן מעגלים מרובים מכל סוג בכל צורה תחת מעטה של תוכנה אחת ויחידה. ניתן לראות שהתחום צובר תאוצה בכל העולם וההתפתחות שלו נובעת מהצורך של משתמשי הקצה לתוצאות נכונות ומהירות בזמן אמת.
מזמין אתכם לצפות בוובינר שהעברתי בנושא תכנון מרובה כרטיסים:
לעוד פרטים בנושא אתם מוזמנים לפנות אלינו. נתראה בפוסט הבא, בן מימון.
