De nombreux produits comprennent plusieurs cartes de circuits imprimés interconnectées. Réunir ces cartes dans le boîtier et s’assurer qu’elles se connectent correctement entre elles constitue une phase délicate du processus de développement produit. Les nets ont-ils été correctement affectés sur chaque connecteur ? Les connecteurs sont-ils orientés correctement ? Les cartes enfichables s’assemblent-elles correctement ? Toutes les cartes connectées tiennent-elles dans le boîtier ? Une erreur à ce stade avancé du cycle de développement produit est coûteuse, tant en raison du coût de la refonte que du retard de mise sur le marché.
La gestion de cela nécessite un environnement de conception prenant en charge la conception au niveau système. Idéalement, il s’agira d’un espace de conception dans lequel vous pourrez définir à la fois le système fonctionnel, ou logique, ainsi qu’un espace dans lequel vous pourrez assembler les différentes cartes et vérifier qu’elles se connectent correctement, à la fois sur le plan logique et physique.
Altium Designer apporte la conception au niveau système au processus de développement de produits électroniques en fournissant la fonctionnalité de conception multi-cartes.
Projects ou l’espace de conception du document, respectivement, affichera View Only ( Notez que, bien que vous ne puissiez rien modifier en mode lecture seule, vous pouvez générer des sorties, telles que des PDF, à partir des documents source et des sorties définies à partir des OutJobs associés.
Le mode lecture seule pour les projets multi-cartes est disponible lorsque l’option System.ViewOnlyMode.Support est activée dans la boîte de dialogue Advanced Settings dialog .
Les conceptions avancées de produits électroniques sont généralement composées de plusieurs conceptions de PCB interconnectées afin de créer un système complet et fonctionnel. D’une conception avec une carte principale et un module LCD de panneau avant à un système complexe de fond de panier actif avec cartes enfichables, tous sont mis en œuvre comme un système de plusieurs conceptions de cartes.
Cela nécessite un système de conception de haut niveau permettant de connecter électriquement et physiquement plusieurs conceptions PCB « enfants » tout en préservant l’intégrité de leur connectivité de broches et de nets. La conception intégrée au niveau système est prise en charge par Altium Designer sous la forme d’un environnement Multi-board Design dédié qui couvre à la fois les aspects logiques (schématique) et physiques (PCB) de la conception système.
Une conception multi-cartes au niveau système est hébergée dans Altium Designer par un type de projet multi-cartes dédié (*.PrjMbd) et ses documents constitutifs : le document de conception logique basé sur schématique (*.MbsDoc) et les documents physiques basés sur PCB (*.MbaDoc). Ces types de documents intègrent les conceptions de projets PCB existantes dans l’environnement de conception multi-cartes, où elles sont interconnectées, modifiées et vérifiées comme un système complet.
Un nouveau projet de conception multi-cartes peut être créé de la même manière qu’un projet de conception PCB ou de faisceau. Sélectionnez la commande File » New » Project dans les menus principaux pour ouvrir la boîte de dialogue Create Project . Sélectionnez l’entrée <Empty> ou un modèle de projet disponible dans la liste Multiboard .
Pour en savoir plus sur la création d’un nouveau projet, reportez-vous à la page Creating Projects and Documents .
Les modèles Workspace et locaux sont tous deux pris en charge lors de la création d’un nouveau projet de conception multi-cartes. Reportez-vous à la page Creating a Project Template pour en savoir plus.
Un projet de conception multi-cartes prend en charge les documents suivants :
Schématique multi-cartes (*.MbsDoc) – des blocs graphiques (modules) représentant les projets PCB enfants sont placés et connectés entre eux afin de créer la conception logique du système.
Assemblage multi-cartes (*.MbaDoc) – ce document est la contrepartie physique de la conception logique du système dans le document de schématique multi-cartes, qui est renseigné avec les données PCB importées depuis le projet multi-cartes. Les PCB référencés par les modules dans la schématique multi-cartes sont chargés dans le document d’assemblage multi-cartes, où vous pouvez positionner chaque carte (ainsi qu’un boîtier si nécessaire).
ActiveBOM (*.BomDoc) – contient une nomenclature des composants utilisés dans les projets PCB enfants.
System-level Bill of Materials
Essentielle à la notion de données de production du projet, une trace valide des composants requis par la conception et de leurs données associées est capturée sous la forme d’une nomenclature (BOM). Altium Designer fournit la fonctionnalité avancée ActiveBOM, qui offre également des informations en temps réel sur les pièces fabriquées et les sources fournisseurs, les spécifications des composants, l’état du cycle de vie, la disponibilité, et bien plus encore, le tout étant rassemblé et géré via le document ActiveBOM d’un projet. Dans une conception multi-cartes, des documents ActiveBOM peuvent être créés dans le projet multi-cartes lui-même afin de fournir une définition BOM unique pour l’ensemble du projet multi-cartes, sans qu’il soit nécessaire d’assembler manuellement ces données à partir des BOM des sous-projets individuels.
La BOM au niveau système extrait les paramètres des composants du document multi-board assembly , qui lui-même dérive les informations sur les composants des sous-projets multi-cartes, tels que définis dans le document multi-board schematic . À ce titre, elle dépend du fait que les sous-projets soient à jour et que leur schématique et leur PCB soient synchronized – comme c’est le cas pour les documents de schématique et d’assemblage multi-cartes (Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc ou Design » Import Changes from <MultiBoardProjectName>.PrjMbd , respectivement).
Pour vous assurer que l’assemblage multi-cartes contient les données correctes des composants du projet, sélectionnez la commande Update All Parts dans le menu principal Edit ou dans le menu contextuel de l’espace de conception de l’éditeur Multi-board Assembly.
Une BOM multi-cartes de niveau supérieur inclut également les détails du projet source pour chaque élément répertorié sous la forme d’informations de colonnes de module : ModuleAssembly , ModuleDesignator , ModuleSource et ModuleTitle (leur visibilité peut être gérée via l’onglet Columns du panneau Properties ).
En tant que référence agrégée des informations sur les pièces pour la conception globale du produit – en pratique un ensemble connecté de modules de projets PCB – une BOM au niveau système inclura les données des composants et de la chaîne d’approvisionnement pour tous les sous-projets, ainsi que des informations consolidées telles que le prix total de pièces spécifiques et le coût de toutes les pièces dans la conception multi-cartes complète.
Notez que les données des documents BOM au sein des sous-projets ne sont pas utilisées par un document BOM au niveau système. Toutefois, les modifications apportées à un BomDoc de sous-projet, telles qu’un Designator de composant modifié ou un Part Choice, sont adoptées par la conception du projet elle-même, et celles-ci seront ensuite répercutées dans le BomDoc multi-cartes.
Comme indiqué ci-dessus, toute modification des données de composant dans un sous-projet doit être mise à jour dans le document Multi-board Assembly (Update All Parts ) avant que ces modifications ne soient répercutées dans le BomDoc multi-cartes.
Un avantage majeur de la fonctionnalité ActiveBOM est sa capacité à fournir des informations en temps réel sur la chaîne d’approvisionnement des composants du projet, composées de données de pièces fabricant et de sources fournisseurs validées. Stockées sous forme de part choices et mises en œuvre dans un BomDoc comme solutions mappées, une BOM au niveau système peut inclure des données de pièces supplémentaires liées à la conception globale du produit, telles que des pièces mécaniques/mécatroniques, des câbles d’interconnexion, des faisceaux de câbles, etc.
À titre d’exemple, les câbles d’interconnexion entre modules multi-cartes sont exprimés en termes de leurs pièces terminales dans une schématique multi-cartes. Ces pièces de connecteurs de câble peuvent être incluses dans la BOM au niveau système, avec leur solution de chaîne d’approvisionnement associée ou avec une référence spécifique pièce/fourniture ajoutée comme solution manuelle (
Pour plus d’informations, reportez-vous à la page Managing the Solutions .
Document Draftsman (*.MbDwf) – les vues de l’assemblage multi-cartes sont importées et annotées, et toute information supplémentaire requise pour fabriquer la conception est ajoutée.
Fichier Output Job (*.OutJob) – un ensemble de sorties nécessaires pour produire votre conception multi-cartes en tant que système global peut être préconfiguré à l’aide d’un fichier Output Job. Chaque sortie est configurée avec ses propres paramètres et son propre format de sortie, par exemple une sortie vers un fichier ou vers une imprimante. Le même fichier Output Job configuré pour un projet de conception multi-cartes peut ensuite être réutilisé entre différentes conceptions, ce qui permet de gagner du temps et de réduire les efforts nécessaires à la préparation des sorties pour chaque nouvelle conception.
Bien que les fichiers Output Job facilitent la préparation rationalisée et la génération des sorties, les sorties de votre conception multi-cartes peuvent également être générées directement à partir des documents du projet (par exemple, à l’aide des commandes File » Export pour un document d’assemblage multi-cartes ou de la commande Reports » Bill of Materials pour un document ActiveBOM).
Outputs Supported for a Multi-board Design
Un projet de conception multi-cartes peut également inclure un projet de conception de faisceau qui représente une définition de connexion de faisceau dans le projet de conception multi-cartes. Consultez la page Harness Design pour en savoir plus sur l’ajout d’un projet de conception de faisceau à un projet multi-cartes. Si vous préférez apprendre en regardant, consultez la playlist vidéo Harness Design dans l’Altium Academy.
L’ensemble des projets d’exemple d’Altium Designer comprend un exemple de projet de conception multi-cartes (MiniPC.PrjMbd dans le dossier C:\Users\Public\Documents\Altium\AD<version>\Examples\Mini PC par défaut), afin que vous puissiez essayer les conceptions multi-cartes immédiatement. De plus, si vous profitez des avantages d’un Workspace , un exemple de projet multi-cartes (Sample - Kame-1) sera disponible lors de la connexion au Workspace (si vous avez choisi d’inclure les données d’exemple lors de l’activation/de l’installation du Workspace).
Les projets multi-cartes et leurs sous-projets associés peuvent être enregistrés dans un Workspace connecté, où ils peuvent bénéficier des capacités de contrôle de version, de partage et de gestion fournies par un Altium 365 Workspace ou un Enterprise Server Workspace . Consultez Sharing a Multi-board Project pour plus d’informations sur le stockage et le partage d’un projet multi-cartes dans un Altium 365 Workspace.
Pour commencer à capturer le schéma de votre conception multi-cartes, ajoutez un nouveau document schématique multi-cartes au projet multi-cartes. Pour ce faire, cliquez avec le bouton droit sur l’entrée du projet dans le panneau Projects et sélectionnez la commande Add New to Project » Multi-board Schematic dans le menu contextuel. Le document schématique multi-cartes par défaut apparaîtra dans l’espace de conception.
Un document schématique multi-cartes nouvellement créé sera le document actif dans l’espace de conception.
Les options d’un document schématique multi-cartes se configurent dans le panneau Properties lorsqu’aucun objet n’est sélectionné dans l’espace de conception. Les principales options sont configurées dans l’onglet General du panneau :
Unités (zone General ) – sélectionnez les unités de mesure préférées (mm ou mils ) pour le document.
Paramètres de grille et d’accrochage (zone General ) – définissez les valeurs requises pour faciliter la navigation et le placement des objets.
Options de page (zone Page Options ) – configurez le Formatting and Size , ainsi que les Margins and Zones du document. Vous pouvez sélectionner un Template disponible, choisir une taille de feuille Standard ou définir une taille Custom .
Configurez les options du document schématique multi-cartes dans le panneau Properties .
Pour en savoir plus, consultez Setting Up the Multi-board Schematic Document .
Pour représenter la conception d’un projet PCB enfant sur le schéma multi-cartes, placez un module à l’aide de la commande Place » Module depuis les menus principaux. Dans le panneau Properties du module sélectionné, définissez son Designator et sa Title , ainsi que le projet PCB source auquel le module est lié. Utilisez le bouton Source pour spécifier un projet local ou Workspace, et la liste déroulante Assembly/Board pour sélectionner le PCB souhaité dans ce projet.
Configurez la source et les autres propriétés d’un module dans le panneau Properties .
Pour en savoir plus, consultez Modules .
Importez les données de conception des projets référencés par les modules placés à l’aide de la commande Design » Import From Child Projects depuis les menus principaux. La boîte de dialogue Engineering Change Order s’ouvrira et présentera la liste des modifications (Engineering Change Order – ECO) nécessaires pour synchroniser les données de connectivité dans les schémas multi-cartes avec les projets enfants.
Par défaut, toutes les modifications sont activées pour être incluses lors de l’exécution de l’ECO. Vous pouvez activer/désactiver les entrées de modification selon les besoins.
Cliquez sur le bouton Check de la zone Status de la boîte de dialogue.
Lorsque vous êtes satisfait des modifications à effectuer, cliquez sur le bouton Done de la zone Status de la boîte de dialogue.
Lors de l’exécution de l’ECO, une entrée de module pour chaque connecteur est créée dans le module correspondant. Un composant d’un projet PCB enfant est considéré comme un connecteur pour une conception multi-cartes s’il possède un paramètre nommé System, avec Connector comme valeur de paramètre.
Pour en savoir plus, consultez System Design Updates .
Pour représenter la connectivité entre les projets enfants, leurs modules sont reliés entre eux sur le schéma multi-cartes à l’aide de connexions de différents types. Sélectionnez la commande Direct Connection , Cable ou Harness dans le menu principal Place , puis faites glisser la ligne de connexion entre les points actifs des entrées de module.
Placez les connexions à l’aide des commandes du menu principal Place .
Deux modules ont été connectés en plaçant deux connexions directes entre leurs entrées de module.
Sélectionnez une ligne de connexion pour afficher et modifier les options correspondantes de la connexion dans le panneau Properties .
Pour en savoir plus, consultez Connection Types .
Pour valider la conception multi-cartes, choisissez la commande Design » Run ERC dans les menus principaux. La conception sera vérifiée selon les paramètres configurés dans l’onglet Error Reporting de la boîte de dialogue Project Options , accessible en cliquant avec le bouton droit sur l’entrée du projet dans le panneau Projects et en sélectionnant Project Options . Les violations détectées seront répertoriées dans le panneau Messages .
Notez que le panneau Messages ne s’ouvrira automatiquement que s’il existe au moins une violation de type Error ou Fatal Error . Pour rechercher un Warning , ouvrez le panneau manuellement (cliquez sur le bouton Messages ).
Utilisez la boîte de dialogue Connection Manager (Design » Connection Manager ) pour explorer la connectivité globale d’une conception multi-cartes et résoudre les problèmes de connectivité détectés.
Utilisez la commande Design » Import From Child Projects depuis les menus principaux pour intégrer dans la conception multi-cartes les modifications apportées aux conceptions PCB enfants.
Pour en savoir plus, consultez Capturing the Logical System Design .
Une fois la structure logique du système définie dans un schéma multi-cartes, la conception physique multi-cartes est créée en positionnant les cartes dans un assemblage multi-cartes.
Pour ajouter un nouveau document d’assemblage multi-cartes à votre conception multi-cartes, cliquez avec le bouton droit sur l’entrée du projet dans le panneau Projects et sélectionnez la commande Add New to Project » Multi-board Assembly dans le menu contextuel. Le document d’assemblage multi-cartes par défaut apparaîtra dans l’espace de conception.
Un document d’assemblage multi-cartes nouvellement créé sera le document actif dans l’espace de conception.
Pour charger dans l’assemblage multi-cartes le PCB référencé par chaque module du schéma multi-cartes, utilisez la commande Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc depuis les menus principaux de l’éditeur de schéma multi-cartes (ou la commande Design » Import Changes from <MultiBoardProjectName>.PrjMbd dans l’éditeur d’assemblage multi-cartes). La boîte de dialogue Engineering Change Order s’ouvrira et présentera la liste des modifications nécessaires pour ajouter les PCB à l’assemblage. Cliquez sur le bouton
Lorsque vous cliquez sur le bouton Engineering Change Order peut être fermée.
Un assemblage multi-cartes après mise à jour depuis le schéma multi-cartes.
Utilisez les raccourcis suivants pour naviguer dans l’assemblage multi-cartes :
Ctrl+Mouse Wheel
Right-Click, Hold&Drag
Shift + Right-Click, Hold&Drag
Vous pouvez également utiliser le gizmo en bas à gauche de l’espace de conception pour orienter la vue selon les axes principaux en cliquant sur les flèches et les plans du gizmo.
Pour positionner et orienter un PCB dans l’assemblage, sélectionnez-le et utilisez les flèches et les arcs du gizmo de l’objet qui apparaît pour déplacer et faire pivoter le PCB dans les directions correspondantes.
Pour manipuler deux PCB comme un seul objet, vous pouvez créer une contrainte d’assemblage à un point sélectionné sur une surface de chacun d’eux. Pour contraindre deux PCB :
Sélectionnez la commande Tools » Mating depuis les menus principaux.
Survolez avec le curseur une surface plane ou cylindrique du PCB cible et sélectionnez un point dessus pour définir le premier site d’assemblage.
Survolez avec le curseur une surface plane ou cylindrique du PCB source et sélectionnez un point dessus pour définir le second site d’assemblage. Le PCB source se déplacera de sorte que le site source et le site cible soient assemblés (positionnés ensemble), avec leurs plans de surface et leurs axes perpendiculaires alignés.
Utilisez le panneau Properties ou les raccourcis indiqués dans le panneau pour ajuster les paramètres d’assemblage.
Des modèles STEP peuvent être chargés dans un assemblage multi-cartes afin de le compléter avec un boîtier/coque ou d’autres pièces mécaniques, par exemple. Utilisez la commande Design » Insert STEP Part des menus principaux pour ajouter un modèle STEP.
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Javascript ID : MBA_STEP
Pour vérifier un assemblage multi-cartes afin de détecter les collisions (situations où deux objets ont des surfaces qui se touchent ou s’intersectent), sélectionnez la commande Tools » Check Collisions dans les menus principaux. Toute collision sera signalée dans le panneau Messages et mise en évidence dans l’espace de conception. Notez que les surfaces assemblées ne sont pas considérées comme étant en collision.
Le panneau Multiboard Assembly présente une vue arborescente de la structure de l’assemblage et inclut tous les PCB de l’assemblage, ainsi que tous les assemblages créés et les modèles STEP ajoutés. Utilisez l’arborescence et les commandes du menu contextuel accessibles par clic droit sur les entrées pour naviguer dans l’assemblage multi-cartes et le gérer.
Pour en savoir plus, consultez Création de l’assemblage physique multi-cartes .
Une fois l’assemblage multi-cartes terminé, un dessin de fabrication peut être créé et annoté. Un dessin de fabrication pour une conception multi-cartes est créé dans l’éditeur Draftsman.
Pour ajouter un nouveau document d’assemblage multi-cartes à votre conception multi-cartes, cliquez avec le bouton droit sur l’entrée du projet dans le panneau Projects et sélectionnez la commande Add New to Project » Draftsman Document dans le menu contextuel. La boîte de dialogue New Document s’ouvre, dans laquelle vous pouvez sélectionner un modèle de document prédéfini ou l’option [Default], qui crée un document A4 vierge. Après avoir cliqué sur OK , un nouveau document Draftsman apparaîtra dans l’espace de conception.
Un document Draftsman nouvellement créé sera le document actif dans l’espace de conception.
Les options du document Draftsman, telles que Sheet Size , sont configurées dans le panneau Properties lorsqu’aucun objet n’est sélectionné dans l’espace de conception.
Draftsman extrait directement les données de conception du document d’assemblage multi-cartes. Lorsque les données de l’assemblage multi-cartes ont changé, vous pouvez actualiser les données dans Draftsman en sélectionnant la commande Tools » Import Changes From <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc dans les menus principaux.
Dans un dessin de fabrication d’un projet de conception multi-cartes, les vues suivantes sont disponibles :
Vue multi-cartes – un composite graphique automatisé des contours des PCB et des modèles 3D constituant l’assemblage multi-cartes.
Vue en coupe – un dessin de profil ou de section obtenu à partir d’un point de « coupe » désigné à travers une vue multi-cartes placée.
Vue détaillée de carte – une vue flottante agrandie d’une zone définie d’une vue multi-cartes.
Vue réaliste de carte – un rendu 3D redimensionnable de l’assemblage multi-cartes actuel.
Pour placer une vue de dessin, sélectionnez une commande correspondant au type de vue requis dans le menu Place de l’éditeur Draftsman : Multiboard View ou une commande du menu Additional View .
Placez les vues de dessin à l’aide des commandes du menu principal Place .
Après avoir sélectionné la commande Multiboard View ou Board Realistic View , vous passerez en mode de placement, indiqué par un réticule et la vue sous le curseur. Cliquez dans l’espace de conception pour placer la vue.
Après avoir sélectionné la commande Section View ou une commande Board Detail View , définissez respectivement la position de la ligne de coupe ou la zone de la vue détaillée sur une vue multi-cartes placée.
Lorsqu’une vue de dessin est placée, ses propriétés peuvent être configurées dans le panneau Properties lorsque la vue est sélectionnée dans l’espace de conception.
Feuille d’un document Draftsman avec quelques vues placées : deux vues multi-cartes, une vue en coupe, une vue détaillée de carte et une vue réaliste de carte.
Pour ajouter des détails importants aux dessins, Draftsman fournit également des outils supplémentaires d’annotation, de cotation et de tableau :
Pour indiquer les longueurs, dimensions et angles des contours des objets ou la distance entre les objets, des éléments de cotation peuvent être placés sur les vues de carte. Utilisez le groupe de commandes de placement de cotation dans le menu principal Place pour sélectionner le type de cote requis.
Pour ajouter des informations importantes à vos dessins, des outils d’annotation supplémentaires, tels que les repères, l’indicateur d’état de surface et la liste de notes automatisée, sont fournis. Utilisez les commandes du menu Place » Annotation dans les menus principaux pour sélectionner l’outil d’annotation requis.
Pour ajouter les données de nomenclature (BOM) au dessin de fabrication, un tableau de nomenclature peut être placé (Place » Bill Of Materials ). Le tableau extraira les données d’un document ActiveBOM document ajouté au projet de conception multi-cartes et les reflétera. Un tableau générique pouvant être rempli avec des données personnalisées est également disponible (Place » Table ).
Pour placer des éléments de dessin de base à forme libre dans un document de dessin, une gamme d’outils d’éléments graphiques est également fournie. Utilisez le groupe de commandes de placement d’objets graphiques dans le menu principal Place pour sélectionner le type d’objet requis.
Pour en savoir plus, consultez Création d’un dessin de fabrication .
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