Advanced Technologies

I prodotti elettronici compatti di oggi vengono forniti in involucri compatti e dalle forme insolite. Spesso alimentati a batteria, sono leggeri e portatili e richiedono tensioni di segnale e consumi energetici inferiori. Inoltre, questi progetti compatti utilizzano le più recenti tecnologie dei dispositivi con velocità di commutazione elevate, così elevate che il routing non è più un insieme di semplici percorsi in rame che trasportano una corrente ed esprimono una tensione; ora i percorsi sono una rete di linee di trasmissione, trasformando il processo di routing in una vera e propria sfida di analisi e progettazione ingegneristica.

Tutto questo comporta molte nuove sfide per la fase di progettazione e implementazione dello sviluppo di prodotti elettronici. Sono emerse varie tecnologie di progettazione per aiutare in questo ambito, molte delle quali sono disponibili in Altium Designer.

Wire Bonding

L'obiettivo principale del wire bonding è stabilire una connessione elettrica sicura e a bassa resistenza tra un chip semiconduttore e il suo package oppure tra chip diversi all'interno di un modulo multi-chip. Questo processo prevede il collegamento di un filo sottile, tipicamente in oro, alluminio o rame, dal bond pad sul chip a un pad corrispondente sul substrato del package o su un altro chip.

Il wire bonding trasmette alimentazione e segnali tra substrati e chip. È la tecnologia di base con cui viene realizzata una connessione elettrica tra le superfici di contatto del chip (pad) e il supporto del chip o il substrato mediante la microsaldatura di microfili. In generale è considerata la tecnologia di interconnessione più conveniente e flessibile ed è utilizzata per assemblare la maggior parte dei package per semiconduttori.

Altium Designer supporta la progettazione di schede ibride con tecnologia chip-on-board (CoB) che utilizzano il wire bonding.

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Layout e routing diretti su un substrato 3D

La tecnologia 3D-MID combina circuiti elettrici con parti meccaniche tridimensionali. Questa fusione di funzionalità apre un mondo di possibilità in una vasta gamma di aree applicative.

Storicamente, i progettisti di 3D-MID sono stati generalmente limitati ai pacchetti MCAD a causa della mancanza di strumenti ECAD adeguati. Questo modo di lavorare presenta molti problemi intrinseci, non ultimo l'assenza di qualsiasi intelligenza elettrica in grado di guidare il layout del circuito e le difficoltà associate alla proiezione di schizzi 2D disegnati manualmente su superfici 3D.

La nuova tecnologia di routing 3D consente di posizionare componenti standard a montaggio superficiale su una forma 3D e di instradare le tracce lungo la superficie della forma per completare il layout.

Il progetto completato può quindi essere esportato nel formato file richiesto dal processo produttivo Laser Direct Structuring (LDS).

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Elettronica stampata

Un'entusiasmante evoluzione nella progettazione e nello sviluppo di prodotti elettronici è la possibilità di stampare il circuito elettronico direttamente su un substrato, come uno stampaggio plastico che diventa parte del prodotto.

L'elettronica stampata diventerà una tecnologia fondamentale, consentendo l'integrazione dell'elettronica in nuovi mercati. L'elettronica stampata permette una connessione stretta tra il circuito e il prodotto. Da un sensore flessibile che si applica direttamente al corpo, fino a uno stampaggio multisensore a forma di polpastrello che consente a una mano robotica di tenere un bicchiere di plastica morbida mentre vi viene versato del liquido, l'elettronica stampata permetterà di sviluppare nuove soluzioni innovative in molti segmenti di mercato. 

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Progettazione con componenti embedded

La domanda in costante aumento di prodotti elettronici più piccoli e più integrati, combinata con le frequenze più elevate dei segnali all'interno di questi dispositivi, spinge la ricerca continua verso metodi migliori per fabbricare e assemblare un circuito.

Una tecnica che offre sia una maggiore densità sia un supporto migliore per frequenze di segnale più elevate consiste nell'incorporare componenti all'interno degli strati della struttura del circuito. Ad esempio, incorporare componenti discreti direttamente sotto un circuito integrato può comportare: lunghezze di segnale più corte; riduzione della resistenza e dell'induttanza parassita, con conseguente diminuzione di rumore ed EMI; e migliore integrità dei segnali del circuito. Questi miglioramenti consentono prodotti più piccoli e affidabili, supportando velocità di segnale più elevate e larghezze di banda maggiori. In combinazione con i continui miglioramenti ottenuti nei processi e nelle tecnologie di fabbricazione, possono anche portare a una riduzione delle dimensioni del prodotto e a costi inferiori di fabbricazione e assemblaggio a livello di scheda.

L'incorporazione dei componenti impone una serie di requisiti insoliti in ogni fase del processo: dalla progettazione, alla fabbricazione, all'assemblaggio, fino al collaudo e alla manutenzione del prodotto finito.

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Progettazione con controlli touch

L'elettronica sensibile al tocco è all'avanguardia della tecnologia. Poiché l'interfaccia utente diventa sempre più importante per il successo del tuo prodotto, controlli puliti e moderni sono ormai considerati essenziali.

L'aggiunta di un sensore touch al tuo prodotto elettronico è un processo che inizia all'inizio della progettazione e si estende al processo di progettazione della scheda. Il supporto ai sensori touch di Altium Designer ti consente di integrare facilmente i sensori touch nel tuo flusso di lavoro di progettazione.

Il supporto ai controlli touch di Altium Designer include:

• Librerie configurabili di sensori touch che ti consentono di impostare fin dall'inizio i controlli e i parametri del tuo dispositivo.
• Generazione automatica dei complessi land pattern e footprint richiesti per i sensori touch.
• Modellazione e verifica dei tuoi progetti in 3D nativo per assicurarti che siano allineati e si adattino correttamente.
• Librerie Atmel® QTouch® e QMatrix®; librerie Cypress® Capsense®; & librerie Microchip® mTouch®

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