Tecnologias Avançadas

Os produtos eletrônicos compactos de hoje são fornecidos em invólucros compactos e com formatos incomuns. Muitas vezes alimentados por baterias, são leves e portáteis, exigindo tensões de sinal e consumo de energia mais baixos. Além disso, esses projetos compactos utilizam as tecnologias de dispositivos mais recentes, com velocidades de comutação tão altas que o roteamento deixa de ser um conjunto de caminhos simples de cobre que conduzem corrente e apresentam uma tensão. Agora, as trilhas formam um conjunto de linhas de transmissão, tornando o processo de roteamento, por si só, um desafio de análise e projeto de engenharia.

Tudo isso traz muitos novos desafios para a fase de projeto e implementação do desenvolvimento de produtos eletrônicos. Diversas tecnologias de projeto surgiram para ajudar, e muitas delas estão disponíveis no Altium Designer.

Ligação por fios

O principal objetivo da ligação por fios é estabelecer uma conexão elétrica segura e de baixa resistência entre um chip semicondutor e seu encapsulamento ou entre diferentes chips em um módulo multichip. Esse processo envolve a ligação de um fio fino, geralmente de ouro, alumínio ou cobre, entre o pad de ligação do chip e um pad correspondente no substrato do encapsulamento ou em outro chip.

A ligação por fios transmite energia e sinais entre substratos e chips. É a tecnologia básica na qual uma conexão elétrica entre as superfícies de contato do chip (pads) e o suporte ou substrato do chip é estabelecida pela microssoldagem de microfios. Em geral, é considerada a tecnologia de interconexão mais econômica e flexível e é utilizada na montagem da maioria dos encapsulamentos de semicondutores.

O Altium Designer permite projetar placas híbridas com tecnologia chip-on-board (CoB) usando ligação por fios.

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Layout e roteamento diretamente em um substrato 3D

A tecnologia 3D-MID combina circuitos elétricos com peças mecânicas tridimensionais. Essa fusão de funcionalidades abre um mundo de possibilidades em uma ampla variedade de áreas de aplicação.

Historicamente, os projetistas de 3D-MIDs geralmente ficavam restritos a softwares MCAD devido à falta de ferramentas ECAD adequadas. Há muitos problemas inerentes a essa forma de trabalhar, entre os quais se destacam a ausência de inteligência elétrica para orientar o layout do circuito e as dificuldades associadas à projeção de esboços 2D desenhados manualmente sobre superfícies 3D.

A nova tecnologia de roteamento 3D permite posicionar componentes padrão de montagem em superfície sobre uma forma 3D e rotear trilhas ao longo de sua superfície para concluir o layout.

O projeto concluído pode então ser exportado no formato de arquivo exigido pelo processo de fabricação por estruturação direta a laser (LDS).

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Eletrônica impressa

Uma evolução empolgante no projeto e desenvolvimento de produtos eletrônicos é a capacidade de imprimir o circuito eletrônico diretamente sobre um substrato, como uma peça plástica moldada que passa a fazer parte do produto.

A eletrônica impressa se tornará uma tecnologia fundamental, permitindo a integração da eletrônica em novos mercados. Ela permite uma conexão estreita entre o circuito e o produto. De um sensor flexível que se fixa diretamente ao corpo até uma peça moldada com múltiplos sensores e formato de ponta de dedo, que permite a uma mão robótica segurar um copo de plástico flexível enquanto um líquido é despejado nele, a eletrônica impressa permitirá o desenvolvimento de novas soluções inovadoras em diversos segmentos de mercado. 

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Projeto com componentes embutidos

A demanda cada vez maior por produtos eletrônicos menores e mais integrados, combinada com as frequências mais altas dos sinais nesses dispositivos, impulsiona a pesquisa contínua por melhores formas de fabricar e montar um circuito.

Uma técnica que proporciona maior densidade e melhor suporte a frequências de sinal mais altas é embutir componentes nas camadas da estrutura do circuito. Por exemplo, embutir componentes discretos diretamente sob um circuito integrado pode resultar em: caminhos de sinal mais curtos; redução da resistência e da indutância parasita, levando a menos ruído e interferência eletromagnética (EMI); e melhor integridade dos sinais do circuito. Essas melhorias resultam em produtos menores e mais confiáveis, que suportam maiores velocidades de sinal e larguras de banda. Combinadas com os avanços contínuos nos processos e nas tecnologias de fabricação, elas também podem reduzir o tamanho do produto e os custos de fabricação e de montagem da placa.

Embutir componentes impõe uma série de exigências incomuns a cada etapa do processo: do projeto à fabricação, à montagem, aos testes e à manutenção do produto acabado.

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Projeto com controles sensíveis ao toque

Os dispositivos eletrônicos sensíveis ao toque estão na vanguarda da tecnologia. À medida que a interface do usuário se torna mais importante para o sucesso do seu produto, controles com visual limpo e moderno passam a ser considerados essenciais.

Adicionar um sensor de toque ao seu produto eletrônico é um processo que começa no início do projeto e se estende ao processo de projeto da placa. O suporte a sensores de toque do Altium Designer permite integrar facilmente esses sensores ao seu fluxo de trabalho de projeto.

O suporte a controles sensíveis ao toque do Altium Designer inclui:

• Bibliotecas configuráveis de sensores de toque que permitem definir os controles e os parâmetros do seu dispositivo desde o início.
• Geração automática dos padrões de pads e footprints complexos necessários para sensores de toque.
• Modelagem e verificação dos seus projetos em 3D nativo para garantir o alinhamento e o encaixe corretos.
• Bibliotecas Atmel® QTouch® e QMatrix®; bibliotecas Cypress® Capsense®; & bibliotecas Microchip® mTouch®

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