Tecnologías avanzadas

Los productos electrónicos compactos de hoy se suministran en carcasas compactas y con formas inusuales. A menudo alimentados por baterías, son ligeros y portátiles, y requieren menores tensiones de señal y un menor consumo de energía. Y estos diseños compactos utilizan las tecnologías de dispositivos más recientes, con velocidades de conmutación rápidas, tan rápidas que el enrutamiento ya no es un conjunto de simples pistas de cobre que transportan una corriente y expresan una tensión; ahora las rutas son una red de líneas de transmisión, lo que convierte el proceso de enrutamiento en un desafío de análisis e ingeniería de diseño por derecho propio.

Todo esto trae consigo muchos desafíos nuevos para la fase de diseño e implementación del desarrollo de productos electrónicos. Han surgido diversas tecnologías de diseño para ayudar, muchas de las cuales están disponibles en Altium Designer.

Wire Bonding

El objetivo principal del wire bonding es establecer una conexión eléctrica segura y de baja resistencia entre un chip semiconductor y su encapsulado, o entre distintos chips dentro de un módulo multichip. Este proceso consiste en unir un hilo fino, normalmente de oro, aluminio o cobre, desde la almohadilla de conexión del chip hasta una almohadilla correspondiente en el sustrato del encapsulado o en otro chip.

El wire bonding transmite potencia y señales entre sustratos y chips. Es la tecnología básica mediante la cual se establece una conexión eléctrica entre las superficies de contacto del chip (pads) y el portador del chip o sustrato mediante la microsoldadura de microhilos. Por lo general, se considera la tecnología de interconexión más rentable y flexible, y se utiliza para ensamblar la mayoría de los encapsulados semiconductores.

Altium Designer admite el diseño de placas híbridas con tecnología chip-on-board (CoB) mediante Wire Bonding.

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Diseño y enrutamiento directos sobre un sustrato 3D

La tecnología 3D-MID combina circuitos eléctricos con piezas mecánicas tridimensionales. Esta fusión de funcionalidad abre un mundo de posibilidades dentro de una amplia gama de áreas de aplicación.

Históricamente, los diseñadores de 3D-MID generalmente han estado restringidos a paquetes MCAD debido a la falta de herramientas ECAD adecuadas. Existen muchos problemas inherentes a esta forma de trabajo, entre ellos la ausencia de inteligencia eléctrica que impulse el diseño del circuito y las dificultades asociadas con la proyección de bocetos 2D dibujados manualmente sobre superficies 3D.

La nueva tecnología de enrutamiento 3D le permite colocar componentes estándar de montaje superficial sobre una forma 3D y enrutar pistas a lo largo de la superficie de esa forma para completar el diseño.

Luego, el diseño terminado puede exportarse en el formato de archivo requerido por el proceso de fabricación Laser Direct Structuring (LDS).

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Electrónica impresa

Una evolución apasionante en el diseño y desarrollo de productos electrónicos es la capacidad de imprimir el circuito electrónico directamente sobre un sustrato, como una pieza de plástico moldeada que pasa a formar parte del producto.

La electrónica impresa se convertirá en una tecnología clave, permitiendo la integración de la electrónica en nuevos mercados. La electrónica impresa permite una conexión íntima entre el circuito y el producto. Desde un sensor flexible que se adhiere directamente al cuerpo, hasta una pieza moldeada con múltiples sensores en forma de punta de dedo que permite a una mano robótica sostener un vaso de plástico blando mientras se vierte líquido en él, la electrónica impresa permitirá desarrollar nuevas soluciones innovadoras en muchos segmentos de mercado. 

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Diseño con componentes embebidos

La demanda cada vez mayor de productos electrónicos más pequeños y más integrados, combinada con las frecuencias más altas de las señales dentro de estos dispositivos, impulsa la investigación continua sobre mejores formas de fabricar y ensamblar un circuito.

Una técnica que ofrece tanto mayor densidad como mejor soporte para frecuencias de señal más altas consiste en integrar componentes dentro de las capas de la estructura del circuito. Por ejemplo, integrar componentes discretos directamente debajo de un circuito integrado puede dar como resultado: longitudes de señal más cortas; menor resistencia e inductancia parásita, lo que conduce a menos ruido y EMI; y una mejor integridad de las señales del circuito. Estas mejoras dan lugar a productos más pequeños y fiables, compatibles con mayores velocidades de señal y anchos de banda más altos. Combinadas con las mejoras continuas que se están logrando en los procesos y tecnologías de fabricación, también pueden conducir a una reducción del tamaño del producto y a menores costos de fabricación y ensamblaje a nivel de placa.

La integración de componentes impone una serie de exigencias poco habituales en cada etapa del proceso: desde el diseño, hasta la fabricación, el ensamblaje y las pruebas y el mantenimiento del producto terminado.

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Diseño con controles táctiles

La electrónica sensible al tacto está a la vanguardia de la tecnología. A medida que la interfaz de usuario se vuelve más importante para el éxito de su producto, los controles limpios y modernos ahora se consideran esenciales.

Agregar un sensor táctil a su producto electrónico es un proceso que comienza al inicio de un diseño y se extiende al proceso de diseño de la placa. La compatibilidad de Altium Designer con sensores táctiles le permite integrar fácilmente sensores táctiles en su flujo de trabajo de diseño.

La compatibilidad de Altium Designer con controles táctiles incluye:

• Bibliotecas configurables de sensores táctiles que le permiten definir los controles y parámetros de su dispositivo desde el principio.
• Generación automática de los patrones de pads y huellas complejos requeridos para sensores táctiles.
• Modelado y verificación de sus diseños en 3D nativo para asegurarse de que estén alineados y encajen correctamente.
• Bibliotecas Atmel® QTouch® y QMatrix®; bibliotecas Cypress® Capsense®; y bibliotecas Microchip® mTouch®

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