Teknik PCB - Pilih kombinasi teknologi desain lembut dan keras

Satu penyelesaian untuk perancang dan pasukan desain untuk memenuhi cabaran ini adalah menggunakan kombinasi perisian dan teknologi desain perkakasan, iaitu kombinasi perisian dan desain perkakasan untuk papan sirkuit cetak (PCB). Walaupun ini bukan teknologi terbaru, kombinasi komprensif faktor menunjukkan bahawa teknologi ini adalah universal dan boleh mengurangkan kos. Dari PCB ketat tradisional yang disambungkan oleh kabel hingga teknologi papan yang fleksibel dan keras hari ini, dalam terma biaya, sambungan dua papan ketat dan kabel fleksibel boleh dilakukan untuk desain jangka pendek; bagaimanapun, ini perlu dilakukan setiap kali. Penyambung dipasang pada papan, dan konektor perlu dipasang ke papan sirkuit dan kabel-semua yang akan meningkatkan biaya. Selain itu, PCB ketat yang disambungkan oleh kabel adalah cenderung untuk penywelding elektrik palsu, yang boleh menyebabkan kegagalan. Sebaliknya, kombinasi sirkuit lembut dan keras boleh menghapuskan kongsi askar maya ini, membuatnya lebih dipercayai, dan menyediakan kualiti produk umum yang lebih tinggi.

Mari kita lihat lebih dekat pada jumlah harganya. Figur 1 membandingkan biaya penghasilan simulasi bagi PCB yang ketat dengan sambungan kabel tradisional dan kombinasi 3D perkakasan dan perisian. Rancangan tradisional terdiri dari papan yang kasar menggunakan kabel fleksibel dan konektor, sementara rancangan lembut-keras ditempatkan pada papan lembut-keras dengan dua lapisan lembut yang dibina di tengah-tengah.

Struktur keseluruhan adalah set papan sirkuit cetak empat lapisan. Biaya penghasilan kedua-dua rancangan berdasarkan petikan penghasil PCB, termasuk biaya pemasangan. Selain itu, biaya dua papan sirkuit empat lapisan terpisah, konektor, dan kabel dalam faktor reka tradisional perlu ditambah.

Ia boleh dilihat dari angka bahawa apabila bilangan produksi lebih dari 100 set, dibandingkan dengan skema rancangan tradisional, kombinasi rancangan lembut dan keras akan menyimpan masa dan meningkatkan efisiensi. Alasan utama ialah litar kombinasi keras-lembut tidak mengandungi sebarang komponen/kabel sambungan dan tidak memerlukan kumpulan sambungan. Bukan hanya itu, mereka boleh dipercayai dan dicipta dengan baik. Dan ini hanya puncak gunung ais.

Dengan teknologi kombinasi lembut dan keras, desainer tidak perlu menggunakan sambungan, wayar dan kabel untuk menyambung berbilang PCB dalam satu pakej. Kerana papan kombinasi lembut dan keras tidak memerlukan pemasangan kabel, ia mengurangkan konsumsi kumpulan pemasangan dan pengujian kompleksiti. Kedua-dua ini membantu mengurangi biaya. Selain itu, lebih sedikit komponen perlu dibeli, yang mengurangkan bil bahan, dengan itu mengurangkan risiko dan kos rantai bekalan. Papan lembut dan keras membuat penyimpanan produk lebih selesa dan menyimpan biaya dalam seluruh cikel hidup produk.

Penghasilan, pemasangan, ujian, dan kos logistik adalah faktor yang tidak boleh diabaikan untuk mana-mana projek, desain, dan kawalan kos yang menggunakan kombinasi perisian dan teknologi desain perkakasan. Kombinasi perisian dan rancangan perkakasan sering memerlukan pasukan mekanik untuk membantu rancangan fleksibel dan integrasi PCB produk akhir. Proses ini sangat memakan masa, mahal, dan cenderung untuk ralat.

Untuk membuat perkara lebih teruk, alat desain PCB sering mengabaikan masalah melipat dan mengumpulkan desain lembut dan keras. Kombinasi perisian dan rancangan perkakasan memerlukan perancang untuk berfikir dan bekerja dengan pemikiran 3D. Bahagian fleksibel boleh dilipat, diputar, dan digulung untuk memenuhi keperluan desain mekanik. Namun, alat reka-reka tradisional PCB tidak menyokong reka-reka papan sirkuit 3D atau pembuluhan dan simulasi kering bahagian reka-reka yang ketat, atau bahkan definisi bahagian reka-reka lapisan yang berbeza, termasuk bahagian reka-reka fleksibel.

Kerana ini, kombinasi perisian dan perancang perkakasan dipaksa menukar secara manual bahagian yang kasar dan fleksibel desain 3D menjadi format produksi 2D rata. Kemudian, desainer juga perlu rekod secara manual kawasan desain lembut, dan periksa dengan hati-hati untuk memastikan bahawa tiada komponen atau vias ditempatkan di kawasan antara ketat dan fleksibel. Proses ini juga diharamkan oleh banyak peraturan lain, dan kebanyakan peraturan ini tidak disokong oleh perisian desain PCB.

Dalam keadaan biasa, dibandingkan dengan PCB ketat piawai yang direka menggunakan perisian PCB tradisional, yang merupakan kelemahan dalam persaingan, ia memerlukan lebih usaha untuk merancang kombinasi PCB lembut dan keras. Untungnya, alat rancangan modern dengan fungsi 3D maju boleh menyokong definisi pembuluhan dan simulasi bahagian rancangan fleksibel, serta definisi bahagian rancangan berbeza dan tumpukan lapisan berbeza. Alat-alat ini menghapuskan kebanyakan dependensi pada alat CAD mekanik apabila berurusan dengan bahagian fleksibel, menyimpan perancang dan pasukan desain masa dan wang.

Melalui penggunaan alat rancangan PCB modern, pembangun dan penghasil papan sirkuit berkoordinasi pada masa, yang mempromosikan kombinasi penyimpanan masa dan penyimpanan efisiensi perisian dan teknologi perkakasan. Berbanding dengan papan sirkuit ketat tradisional dan rancangan kabel, kombinasi rancangan lembut dan keras memerlukan kerjasama yang dekat antara perancang dan penghasil. Penghasilan yang berjaya papan flex-ketat memerlukan perancang dan penghasil untuk mengembangkan peraturan desain bersama-sama, termasuk: bilangan lapisan dalam desain, pemilihan bahan, melalui saiz, kaedah ikatan dan kawalan saiz. Dengan alat rancangan yang sesuai, definisi jelas dan kompromi boleh dibuat pada tahap awal rancangan, dengan demikian optimizasi papan flex-ketat dan mengurangi lebih lanjut biaya keseluruhan.

Ia tidak dapat ditolak bahawa trends pembangunan industri semasa dan permintaan konsumen sentiasa mendorong perancang dan pasukan desain untuk mencabar had desain, mendorong mereka untuk mengembangkan produk elektronik baru untuk memenuhi cabaran pasar. Tandakan-tantangan ini, terutama permintaan peranti bimbit hari ini, telah mendorong kombinasi perisian dan teknologi perkakasan untuk menjadi aliran utama dunia desain dan mendapatkan nilai komersial yang lebih tinggi dalam julat yang luas aplikasi, terutama projek-projek yang bermula dengan ratusan set. Alat reka-reka PCB modern menyokong pembangunan produk 3D, praselakukan kerjasama, dan semua definisi dan simulasi yang diperlukan untuk kombinasi perkakasan dan perisian, yang mengurangkan masalah dalam reka-reka kombinasi perkakasan dan perisian, membuat penyelesaian lebih menarik; Selain itu, dibandingkan dengan PCB yang ketat yang disambungkan oleh Rancangan Kabel, harganya lebih murah. Untuk pasukan desain, pilihan yang berbeza bermakna yang kejayaan atau kegagalan produk berada di garis depan.