Tecnologias Avançadas

Os produtos eletrónicos compactos de hoje são fornecidos em invólucros compactos e com formas invulgares. Muitas vezes alimentados por baterias, são leves e portáteis, exigindo tensões de sinal e consumo de energia mais baixos. E estes designs compactos utilizam as mais recentes tecnologias de dispositivos com velocidades de comutação rápidas, velocidades tão rápidas que o encaminhamento já não é um conjunto de simples pistas de cobre que transportam corrente e expressam uma tensão; agora, os trajetos são um conjunto de linhas de transmissão — transformando o processo de encaminhamento num desafio de análise e design de engenharia por direito próprio.

Tudo isto traz muitos novos desafios para a fase de design e implementação do desenvolvimento de produtos eletrónicos. Surgiram várias tecnologias de design para ajudar, muitas das quais estão disponíveis no Altium Designer.

Wire Bonding

O principal objetivo do wire bonding é estabelecer uma ligação elétrica segura e de baixa resistência entre um chip semicondutor e o respetivo encapsulamento, ou entre diferentes chips dentro de um módulo multi-chip. Este processo envolve a ligação de um fio fino, normalmente feito de ouro, alumínio ou cobre, desde a almofada de ligação no chip até a uma almofada correspondente no substrato do encapsulamento ou noutro chip.

O wire bonding transmite potência e sinais entre substratos e chips. É a tecnologia básica na qual uma ligação elétrica entre as superfícies de contacto do chip (pads) e o suporte do chip ou substrato é estabelecida através da microsoldadura de microfios. É geralmente considerada a tecnologia de interligação mais económica e flexível e é utilizada na montagem da maioria dos encapsulamentos semicondutores.

O Altium Designer suporta o design de placas híbridas com tecnologia chip-on-board (CoB) usando wire bonding.

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Layout e Encaminhamento Diretos num Substrato 3D

A tecnologia 3D-MID combina circuitos elétricos com peças mecânicas tridimensionais. Esta fusão de funcionalidades abre um mundo de possibilidades numa vasta gama de áreas de aplicação.

Historicamente, os designers de 3D-MIDs têm estado geralmente restringidos a pacotes MCAD devido à falta de ferramentas ECAD adequadas. Existem muitos problemas inerentes a esta forma de trabalho, entre os quais a ausência de qualquer inteligência elétrica para orientar o layout do circuito e as dificuldades associadas à projeção de esboços 2D desenhados manualmente em superfícies 3D.

A nova tecnologia de encaminhamento 3D permite-lhe colocar componentes SMD padrão numa forma 3D e encaminhar pistas ao longo da superfície dessa forma para completar o layout.

O design concluído pode depois ser exportado no formato de ficheiro exigido pelo processo de fabrico Laser Direct Structuring (LDS).

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Eletrónica Impressa

Uma evolução empolgante no design e desenvolvimento de produtos eletrónicos é a capacidade de imprimir o circuito eletrónico diretamente num substrato, como uma peça plástica moldada que passa a fazer parte do produto.

A eletrónica impressa tornar-se-á uma tecnologia fundamental, permitindo a integração da eletrónica em novos mercados. A eletrónica impressa permite uma ligação íntima entre o circuito e o produto. Desde um sensor flexível que se fixa diretamente ao corpo, até uma peça moldada multi-sensor em forma de ponta de dedo que permite a uma mão robótica segurar um copo macio de plástico enquanto se verte líquido para dentro dele, a eletrónica impressa permitirá o desenvolvimento de novas soluções inovadoras em muitos segmentos de mercado. 

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Projetar com Componentes Embutidos

A procura cada vez maior por produtos eletrónicos mais pequenos e mais integrados, combinada com as frequências mais elevadas dos sinais dentro destes dispositivos, impulsiona a investigação contínua de melhores formas de fabricar e montar um circuito.

Uma técnica que proporciona simultaneamente maior densidade e melhor suporte para frequências de sinal mais elevadas é embutir componentes nas camadas da estrutura do circuito. Por exemplo, embutir componentes discretos diretamente sob um circuito integrado pode resultar em: comprimentos de sinal mais curtos; resistência e indutância parasita reduzidas, conduzindo a menos ruído e EMI; e melhor integridade dos sinais do circuito. Estas melhorias originam produtos mais pequenos e mais fiáveis, suportando velocidades de sinal mais rápidas e larguras de banda mais elevadas. Combinadas com as melhorias contínuas que estão a ser alcançadas nos processos e tecnologias de fabrico, podem também conduzir a uma redução do tamanho do produto e a menores custos de fabrico e de montagem ao nível da placa.

O embutimento de componentes impõe um conjunto de exigências invulgares em cada etapa do processo: desde o design, ao fabrico, à montagem, até ao teste e manutenção do produto final.

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Projetar com Controlos Táteis

A eletrónica sensível ao toque está na vanguarda da tecnologia. À medida que a interface do utilizador se torna mais importante para o sucesso do seu produto, os controlos limpos e modernos são agora considerados essenciais.

Adicionar um sensor tátil ao seu produto eletrónico é um processo que começa no início de um design e se estende ao processo de design da placa. O suporte para sensores táteis do Altium Designer permite-lhe integrar facilmente sensores táteis no seu fluxo de trabalho de design.

O suporte de controlo tátil do Altium Designer inclui:

• Bibliotecas configuráveis de sensores táteis que lhe permitem definir os controlos e parâmetros do seu dispositivo desde o início.
• Geração automática dos padrões de ilha e footprints complexos necessários para sensores táteis.
• Modelação e verificação dos seus designs em 3D nativo para garantir que estão alinhados e se ajustam corretamente.
• Bibliotecas Atmel® QTouch® e QMatrix®; bibliotecas Cypress® Capsense®; & bibliotecas Microchip® mTouch®

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