La conception mécanique et électrique se rejoignent avec le MCAD CoDesigner d'Altium

Zachariah Peterson
|  Créé: Juillet 16, 2021
Intégration ECAD MCAD

Les concepteurs électroniques travaillant dans de petites maisons de conception ou dans de grandes entreprises rencontrent souvent un ensemble commun de défis lors de l'interface avec les concepteurs mécaniques. Pour de nombreux nouveaux produits, les exigences de forme mécanique vont contraindre la collaboration de conception électrique en termes d'agencement physique, de localisation des interfaces et de sélection des composants.

Pour de nombreux produits électroniques, les conceptions de cartes flexibles et rigide-flexibles nécessitent une modélisation soignée du comportement mécanique de la région flexible pour s'assurer que les contraintes de forme sont satisfaites et que les régions flexibles sont fiables. Ces problèmes sont aggravés par des cycles de sortie de produit plus rapides, nécessitant une collaboration plus étroite que jamais entre les ingénieurs en conception électrique et mécanique.

Le succès dans ces domaines nécessite une collaboration étroite entre les domaines MCAD et ECAD pour s'assurer que les contraintes mécaniques ne sont pas violées et que la conception finalisée peut être produite à grande échelle. Étant donné que les systèmes actuels de gestion de conception et de données manquent encore de fonctionnalités d'intégration de base, une collaboration entre ces domaines repose toujours sur l'échange de fichiers entre chaque côté.

Altium a renforcé son soutien aux équipes de conception pour surmonter ces défis de productivité avec l'extension MCAD CoDesigner. Cet outil simple connecte les projets Altium Designer aux applications MCAD électriques 3D populaires via la plateforme Altium 365. En unifiant le flux de travail traditionnel ECAD/MCAD, les équipes de conception multifonctionnelles peuvent éliminer bon nombre des processus d'échange de fichiers manuels normalement requis dans le cadre de la conception d'enceintes, de la définition des contraintes et de la vérification des interférences.

Des entreprises innovantes comme Quantel Laser utilisent le MCAD CoDesigner pour collaborer sur tous les aspects du développement de produit. Les équipes de conception mixtes peuvent avoir une visibilité sur les données ECAD et MCAD via la plateforme Altium 365, ce qui aide à rationaliser le développement de produit et élimine de nombreuses inefficacités dans la collaboration ECAD/MCAD/EDMD.

Permettre des flux de travail plus efficaces

Le panneau CoDesigner dans Altium Designer et son panneau add-on correspondant dans le logiciel de collaboration MCAD permettent aux concepteurs électriques et mécaniques d'interagir de manière transparente, permettant un flux de travail collaboratif efficace. En coulisse, ce flux de travail est facilité par un solide support côté serveur permettant le transfert, la révision et l'acceptation ou le rejet des modifications de conception sans nécessiter de transferts de fichiers manuels dans des formats de fichiers sujets à perte. L'extension CoDesigner offre un support de modèle de premier ordre en préservant les références aux caractéristiques de la carte, assurant que les mises à jour de conception du boîtier mécanique dans une application sont précisément reflétées dans l'application correspondante.

Après que le placement initial des composants soit terminé par l'ingénieur en conception de PCB, il devient la tâche de l'ingénieur mécanique de vérifier que tout s'adapte au boîtier et de communiquer les changements nécessaires si nécessaire. Dans de nombreux cas, les concepteurs mécaniques doivent effectuer des vérifications mécaniques détaillées, des analyses par éléments finis (FEA) et modifier le placement pour s'assurer que les contraintes mécaniques sont satisfaites. L'extension CoDesigner permet ces tâches et bien d'autres pour les assemblages de PCB avec des fonctionnalités de synchronisation et de modélisation.

Synchronisation des Données de Conception

La capacité MCAD CoDesigner met en œuvre un processus Push-Pull simple, où les mises à jour sont échangées entre chaque côté avec un bouton dans le panneau CoDesigner. Les mises à jour d'un côté peuvent être transférées à un collègue en quelques secondes, et cela déclenche une notification dans le panneau CoDesigner du collaborateur. Chaque côté peut suivre les changements en ajoutant des commentaires à chaque opération Push. Cet échange instantané de données critiques ECAD et MCAD est accompli sans la nécessité d'importations et d'exportations manuelles de fichiers IDF/IDX/STEP/DXF. Les ingénieurs des deux domaines peuvent se concentrer sur la conception au lieu de créer et de transférer des fichiers.

MCAD application file exchange
La fonctionnalité push-pull dans MCAD CoDesigner rend un projet Altium accessible à un ingénieur mécanique depuis Altium Designer.

Une fois le design importé dans une application MCAD, tout changement effectué dans l'outil MCAD est synchronisé de retour vers le côté ECAD avec la fonctionnalité Push-Pull. Une fois le design réimporté dans Altium Designer, les données de disposition du PCB se mettent immédiatement à jour pour refléter les changements dans le contour de la carte, le cuivre, le placement des trous ou les emplacements des composants. De même, les changements ultérieurs dans Altium Designer peuvent être repoussés vers le côté MCAD, provoquant la mise à jour du modèle de la carte une fois le design réimporté dans l'application MCAD. Cette synchronisation aller-retour est également appliquée au boîtier, qui peut être intégré dans Altium Designer.

MCAD CoDesigner Altium 365
Les utilisateurs d'Altium Designer peuvent visualiser leur enveloppe dans Altium Designer grâce à la fonctionnalité push-pull. Le plugin MCAD CoDesigner synchronise rapidement les données ECAD avec Altium 365, et les conceptions sont immédiatement disponibles dans les applications MCAD.

Représentation précise du modèle

Une fois qu'un assemblage de PCB est importé dans une application MCAD, l'ingénieur mécanique a besoin d'avoir une géométrie précise de la carte, et, dans de nombreux cas, une définition précise du cuivre et du masque de soudure. Ce modèle précis peut être utilisé pour effectuer des vérifications mécaniques détaillées et pour des simulations d'analyse par éléments finis (FEA), telles que l'analyse thermique ou l'analyse de vibration.

Environnements ECAD et MCAD synchronisés

L'extension CoDesigner synchronise de nombreux aspects importants d'un environnement ECAD dans une application MCAD et vice versa.

  1. Le concepteur mécanique peut travailler avec un modèle du PCBA directement dans une application MCAD.
  2. Le concepteur mécanique peut sélectionner et partager des éléments d'un boîtier avec l'application ECAD, permettant à l'ingénieur électronicien de voir un modèle du logement et toutes les contraintes pertinentes.
  3. Parce que le MCAD CoDesigner travaille directement (et avec soin !) avec les données MCAD natives, toutes les contraintes mécaniques et dimensions définies parmi les éléments sur la carte nue, les composants du PCB ou le boîtier sont préservées lors de chaque synchronisation. De plus, puisque l'ECAD permet de verrouiller des composants sur le PCB, CoDesigner synchronise l'état « verrouillé » de l'ECAD avec l'état « contraint » du MCAD.
  4. Une méthode standard pour appliquer des contraintes mécaniques dans une conception électrique est de définir une région d'exclusion dans le modèle MCAD. Comme les références de modèle sont préservées de chaque côté, l'exclusion peut être définie dans l'outil de collaboration MCAD et synchronisée de retour vers le côté ECAD.

Contraintes Synchronisées

Les outils de conception 3D natifs d'Altium Designer fournissent une vérification des contraintes et des dégagements en 3D, et les mêmes types de définitions de dégagement et de contraintes peuvent être intégrés dans une application MCAD pour utilisation dans les organisateurs d'objets mécaniques et les tâches de conception. De manière similaire, ces contraintes et dégagements peuvent être définis dans l'application MCAD, et ils peuvent être repoussés dans Altium Designer. Ce niveau de synchronisation aide à accélérer la vérification des interférences des deux côtés et permet de détecter les interférences tôt.

Liaison entre composants ECAD et MCAD

L'extension CoDesigner synchronise automatiquement les composants placés dans l'outil de collaboration MCAD avec les composants correspondants dans l'outil ECAD et vice versa. Cela permet de gagner du temps dans la collaboration de conception puisque le concepteur mécanique peut immédiatement déterminer l'emplacement approprié pour les composants mécaniquement contraints, tels que les connecteurs et les trous de montage. Le placement dans l'application MCAD aide à garantir que les contraintes d'enclosure sont satisfaites puisque le concepteur mécanique aura une pleine visibilité des contraintes d'enclosure, et les définitions des composants du côté ECAD sont synchronisées automatiquement.

Le keep-out peut être défini comme une couche supérieure ou inférieure dans l'outil MCAD, et ces affectations de keep-out seront reflétées dans la disposition du PCB et vérifiées pour interférence contre les règles de conception du côté ECAD. Si nécessaire, la forme de keep-out peut être ajustée dans Altium Designer et renvoyée vers le côté MCAD.

ECAD MCAD keepout
Le placement des composants et les définitions de cuivre définies dans Altium Designer sont reflétés dans votre outil MCAD.

Support bidirectionnel pour les cartes rigides-flexibles

Les assemblages flexibles et rigide-flexibles nécessitent une modélisation et une évaluation supplémentaires par rapport à ce qui est appliqué dans les assemblages de PCB rigides. Le plugin MCAD CoDesigner offre un support pour les cartes flexibles et rigide-flexibles dans les deux directions. Les régions rigides et flexibles, les lignes de pliage et les formes de carte peuvent être définies dans l'application MCAD et renvoyées dans Altium Designer. Une fois que l'ingénieur de layout place les composants et termine le routage initial, la conception peut être évaluée et prévisualisée du côté MCAD à côté d'un boîtier. Le support bidirectionnel pour les conceptions rigide-flexibles est transparent et suit le même workflow utilisé pour les PCB rigides.

Les jours où les assemblages de PCB étaient « jetés par-dessus le mur » aux ingénieurs mécaniques sont révolus, et Altium aide les équipes de conception à surmonter les défis de productivité et de collaboration créés par le workflow traditionnel ECAD/MCAD. Un outil de collaboration puissant comme le MCAD CoDesigner d'Altium aide à combler le fossé entre les domaines ECAD et MCAD. Des centaines d'entreprises comptent sur l'extension MCAD CoDesigner d'Altium pour rester productives et produire des conceptions plus avancées en moins de temps.

Au lieu de passer par des transferts de fichiers répétitifs pour collaborer avec les utilisateurs de MCAD, utilisez le plugin MCAD CoDesigner pour Altium Designer. Les conceptions de PCB peuvent être importées dans SolidWorks, Autodesk Inventor, Fusion 360 ou PTC Creo via la plateforme Altium 365, vous offrant tout ce qui est nécessaire pour le développement de produit dans un flux de travail rationalisé.

Nous n'avons fait qu'effleurer la surface de l'intégration ECAD/MCAD/EDMD et ce qui est possible avec Altium Designer sur Altium 365. Commencez votre essai gratuit d'Altium Designer + Altium 365 dès aujourd'hui.

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

Ressources associées

Documentation technique liée

Retournez à la Page d'Accueil
Thank you, you are now subscribed to updates.