Altium MCAD CoDesigner

Das elektronische Produkt, das Sie in der Hand halten, ist das Ergebnis des Zusammenspiels zahlreicher, voneinander unabhängiger Designs. Da ist zunächst das Gehäuse, das Sie in der Hand halten; darin befinden sich eine oder mehrere elektronische Leiterplatten, und auf der Leiterplatte arbeitet häufig ein Mikroprozessor, auf dem Software läuft. Darüber hinaus kann es spezialisierte Schaltungsbereiche geben, die ungewöhnliche Sensorik oder Signalübertragung übernehmen, oder programmierbare Hardware zur Umsetzung einer Hochgeschwindigkeitssignalverarbeitung.

Jedes dieser unabhängigen Designs – das mechanische Gehäuse, die elektronische Schaltung, die gedruckte Leiterplatte, der Mikroprozessorcode und die programmierbare Hardware – nutzt sein eigenes Designparadigma, wobei jedes Design in einem eigenen Design-Editor erstellt wird.

Im Laufe vieler Jahre sind diese eigenständigen Designbereiche immer enger miteinander verknüpft worden. Diese enge Verbindung ist entscheidend, um sicherzustellen, dass alle Aspekte des Endprodukts korrekt miteinander interagieren und uns so jene benutzerfreundlichen und vertrauten Produkte liefern wie unsere Mobiltelefone, unsere Laptops und unsere Elektroautos.

Die ECAD-zu-MCAD-Kluft ist der letzte dieser Designbereiche, der noch überbrückt werden muss. Die Überbrückung durch das Speichern von Dateien in einem Zwischenformat funktioniert, wird aber zunehmend unzureichend – sie ist fehleranfällig, funktional eingeschränkt sowie schwierig zu koordinieren und zu verwalten.

Benötigt wird ein 3D-Leiterplattendesign-Editor , der Designänderungen direkt an verschiedene mechanische Designpakete übermitteln kann. Altium MCAD CoDesigner, eine Technologie von Altium, löst diese Herausforderung, indem die ECAD- und MCAD-Designdomänen zusammengeführt werden.

Wenn Sie CoDesigner verwenden, um Ihr Leiterplattendesign mit Ihrem Maschinenbauingenieur auszutauschen, sollten Sie die 3D-Designfunktionen kennen, die im PCB-Editor von Altium verfügbar sind. Neben dem Erstellen oder Importieren von 3D-Modellen der Komponenten können Sie auch das Produktgehäuse importieren und 3D-Abstandsprüfungen durchführen (bewegen Sie den Cursor über das Bild).

Bei einem Rigid-Flex-Design kann die Leiterplatte im PCB-Editor interaktiv gefaltet werden – ideal, um die Abstandsprüfung der gefalteten Leiterplatte in ihrem Endzustand durchzuführen.

Und wenn Ihre MCAD-Software von CoDesigner noch nicht unterstützt wird, können Sie die ECAD-Leiterplatte im STEP- oder Parasolid-Format exportieren und anschließend in Ihre MCAD-Software laden.

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Die Arbeit zwischen den elektronischen und mechanischen Designdomänen bringt besondere Herausforderungen mit sich. Kleine und komplexe Produktgehäuse, die mehrere unregelmäßig geformte Leiterplatten aufnehmen – um solche Produkte erfolgreich zu entwerfen, müssen ECAD- und MCAD-Designer Designänderungen nahtlos zwischen ihren Designdomänen austauschen können.

Die Übertragung komplexer und detaillierter Designänderungen zwischen unterschiedlicher Designsoftware ist weit mehr, als Daten einfach in einem anderen Format speichern zu können. Die Teams für elektronisches und mechanisches Design arbeiten unabhängig voneinander und müssen Designänderungen zu jedem Zeitpunkt ihres Designprozesses gezielt übertragen können.

Altium CoDesigner unterstützt dies und ermöglicht direktes ECAD-zu-MCAD-CoDesign.

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► Mehr erfahren über Direktes ECAD-MCAD-Design mit Altium MCAD CoDesigner

Jedes MCAD-Paket repräsentiert und speichert seine Designobjekte auf eigene Weise, und CoDesigner muss alle lesen und schreiben können. Der Standardansatz von Altium CoDesigner besteht darin, Komponenten als 3D-Modelle im standardisierten Parasolid-Format hin- und herzuschieben, wodurch sichergestellt wird, dass das Design sowohl in der ECAD- als auch in der MCAD-Domäne mechanisch korrekt ist.

Komponenten sind jedoch weit mehr als nur ihre physische Hülle. Im PCB-Bereich enthalten sie beispielsweise auch Details zu Silkscreen und Pastenmaske, eine Verknüpfung zu ihrem Schaltplansymbol sowie parametrische Informationen, die sie mit der Lieferkette verbinden. Im Idealfall können ECAD- und MCAD-Designer jeweils eine native Designkomponente aus ihrer eigenen Bibliothek platzieren und ihre nativen Komponenten miteinander verknüpfen. CoDesigner unterstützt diese Verknüpfung über den gemeinsamen Altium 365 Workspace.

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Synchronisieren einer Rigid-Flex-Leiterplatte

Vielleicht ist das anspruchsvollste Leiterplattendesign für die Produktionsüberführung ein Rigid-Flex-Design. Das Entwerfen einer Rigid-Flex-Schaltung ist in hohem Maße ein elektromechanischer Prozess, weil die Rigid-Flex-Leiterplatte so entworfen werden muss, dass sie während der Produktmontage montiert und in das Gehäuse gefaltet werden kann. Bisher wurde diese enge elektromechanische Designherausforderung durch die Anfertigung eines mechanischen Mock-ups gelöst, auch bekannt als Papiermodell-Ausschnitt.

Altium CoDesign hilft bei der Lösung dieser Herausforderung und bietet die Möglichkeit, das gefaltete Rigid-Flex-Design zwischen den ECAD- und MCAD-Domänen zu übertragen.

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Elektronische Geräte werden häufig als Baugruppe aus mehreren Leiterplatten aufgebaut, die geschickt geformt und in einem mechanischen Gehäuse angeordnet sind, um ein funktionales Produkt zu realisieren. Während die PCBs in ECAD entworfen werden, lässt sich der Prozess zur Definition der Form jeder einzelnen Leiterplatte und zur Positionierung der fertigen PCBs innerhalb des Gehäuses am besten in MCAD durchführen.

Dafür müssen Sie in der Lage sein, sowohl die einzelnen Leiterplatten als auch die gesamte Leiterplattenbaugruppe (einschließlich des Gehäuses) zwischen ECAD und MCAD zu synchronisieren.

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Synchronisieren eines Kabelbaum-Designprojekts

Die Leiterplatten in einem Multi-Board-Produkt verwenden Kabelbäume, um die PCBs miteinander zu verbinden und außerdem die verschiedenen Tasten, Anzeigen und Bedienelemente zu verdrahten, mit denen der Benutzer interagiert.

Altium MCAD CoDesigner in PTC Creo unterstützt jetzt die Synchronisierung eines Kabelbaumdesigns zwischen ECAD und MCAD, wobei Steckverbinder, Spleiße, Konnektivität und Topologie von ECAD nach MCAD übertragen werden sowie die physischen Längen der Kabelbaumelemente von MCAD zurück nach ECAD. 

► Mehr erfahren über Synchronisieren eines Kabelbaum-Designprojekts

Lernen Sie lieber durch Zuschauen? Dann sollten Sie sich die wachsende Sammlung von ECAD-MCAD-Video-Tutorials ansehen. Jedes Video gibt einen schnellen Überblick darüber, wie eine bestimmte Designherausforderung gelöst werden kann, z. B. die Formgebung der Leiterplatte in MCAD oder das Beibehalten der MCAD-Einschränkungen während des Designaustauschs.

► Ansehen: ECAD-MCAD Video Tutorials