מדוע כדאי להשתמש בתכנון PCB גמיש-קשיח
אם אתם עוסקים בפיתוח מעגלים וודאי עלתה לכם השאלה – מתי עלינו להשתמש בתכנון גמיש-קשיח. שאלה זו עשויה לעלות כאשר לכרטיס צריך לצרף כבילה מתאימה או שהאריזה של המוצר מוגבלת במקום. עסקנו בנושא של יעילות תכנון גמיש-קשיח בבלוגים קודמים.
כיצד תכנון גמיש-קשיח עוזר לנו?
- פותר בעיות אריזה
- צמצום שטח ומשקל נחוץ
- עלויות הרכבה מופחתות
- מקל על כיפוף דינמי
- ניהול תרמי
- משפר את אסתטיקה המוצר
- תאימות ביולוגית
- אמינות מוגברת וירידה בהזדמנות לטעות במפעיל
אמנם ישנן סיבות רבות לעבור לתכנון גמיש-קשיח , אך שתי הסיבות הבולטות הן לפתור את נושאי אריזת המוצר או לצמצם את החלל והמשקל של האלקטרוניקה שלו. שתי סיבות אלה קשורות זו לזו. שטח, משקל ואריזה, ימשיכו להיות כוח מניע בתכנון PCB . בניית תכנון גמיש-קשיח יכולה לבטל צברי חיווטים ו/או חיווטים מגושמים, ולעתים קרובות ניתן לחסוך 60% או יותר מהמשקל הכולל של המעגל ובנוסף שטח שיתפוס תוך צמצום גודל הכרטיס הכללי. לא קשה לדמיין מעגל דק, צנום וגמיש כיתרון לאילוץ זה.
חומרים גמישים מתוכננים לכיפוף, קיפול ותנועתיות – מה שמאפשר למהנדס למקם רכיבים אלקטרונים ואלמנטים פונקציונליים אחרים במיקום האופטימלי בתוך מערכת האלקטרוניקה שתכנן ולהשתמש במעגל הגמיש או בבניית הגמישות הנוקשה כדי לספק חיבור בעל 3 צירים, ללא חלקים נפרדים. זהו בדיוק המקום בו דמיונו של עורך ה-PCB הופך להיות חשוב ביותר. ניתן לייצר כרטיס גמיש-קשיח כמעט בכל צורה שהיא, ניתן לכופף ולקפל אותו סביב פינות, קווי אורך ורוחב.
תרשים של מבנה שכבות גמיש קשיח הכולל חורים באזורים השונים
חשבתי שיהיה מעניין לסיים את הבלוג עם דוגמאות שונות למהנדסים שהשתמשו בתכנון גמיש-קשיח כדי לפתור בעיות אריזה ולהפחית מקום ומשקל.
להלן סיפור על חיפוש והצלה של אכיפת החוק, בניסיון לאתר ילדה קטנה שנתקלה בשדה תירס גבוה וצפוף. הכלים בהם השתמשו באותו הערב כללו את אות ה – GPS מהטרקטור שעבד לאחרונה בשדה, מזל"טים שטסים מעל השדות, ומסוקים עם הדמיית אינפרא-אדום לקבלת נקודת מבט רחבה יותר.
כולם תקשרו באמצעות מכשירי רדיו 800 מגה-הרץ או טלפונים סלולריים. הסיבה שאני משתמש בדוגמה הזו היא מכיוון שכל הכלים הללו הנפרשים מכילים כיפוף גמיש או נוקשה בתוך מערכת האלקטרוניקה. קל לדמיין כיצד תכנון גמיש-קשיח עזר למשקל, למרחב ולאריזות ביישומים אלה.
מוצרי אלקטרוניקה לבישים הם עוד דרך קלה לדמיין יישום לחומרים גמישים. זה יכול להיות משהו שנלבש על בגדים, המשמש למעקב אחר כושר, או יישום רפואי לביש כזה או אחר.
גם כאן, קל לראות כיצד מעגל גמיש מתאים להתאמה מושלמת למוצרים שאמורים לעמוד בחיי היום – יום על הגוף, מה שמספק משקל קל יותר ויכולת לספוג תנועה באופן שבו חוטים ופתרונות כבילה או מעגלים קשיחים אינם מסוגלים.
יישומי כף יד הם דוגמה מצוינת נוספת. הטלפונים החכמים של ימינו מכילים תכנונים גמישים-קשיחים המורכבים ביותר שקיימים ועם זאת אלה ארוזים למשהו שכולנו מסוגלים לשאת בכיסים בקלות. זה לא היה אפשרי ללא חומרים קלים וגמישים המסייעים במשקל ובאריזה.
תחום יישומים נוסף ש"מתגמש" והוא קריטי במיוחד הוא – תעשיית הרכב.
לא רק המשקל הוא האויב של צריכת הדלק, אלא שכלי הרכב של ימינו מכילים יותר אלקטרוניקה ממה שאי פעם ראינו ומגמה זו צפויה להימשך ולגדול. החל בחיישנים, מערכות ניווט, חיבור החיישנים לכל מערכות הרכב המכאניות וכריות האוויר, הם רק מעט מיישומי התכנון גמיש-קשיח ברכבים.
אז, האם עניתי על השאלה שאיתה פתחתי את הבלוג – "מתי עליי להשתמש במעגל גמיש-קשיח"
אני מאמין שעניתי.
האם זה יביא אתכם להשתמש בתכנון שכזה במעגל הבא שלכם? – לא יודע.
מה שכן ל –Altium Designer יש את כל הכלים והיכולות לבצע את המטלות הדרושות בכדי לספק כרטיס גמיש-קשיח ברמה הגבוהה ביותר.
עם יכולות 3D מהמתקדמות בשוק, סימולציות כיפוף וקיפול של הכרטיס שלכם בתוך הסביבה הפנימית ושילוב אלמנטים מכאניים כגון קופסא או מארז – אין סיבה שלא תתחילו.
מזמין אתכם לפנות אלינו בכל שאלה שקשורה לנושא.
נתראה בפוסט הבא,
בן
