62 / 86
EDA/SW/T&M
PCB
62
- ELETTRONICA OGGI 443 - MARZO 2015
legati mediante un backplane più piccolo
e schede PCB flessibili. Una configurazio-
ne come quella appena descritta garan-
tisce un elevato livello di configurabilità
e permette di ottimizzare il flusso d’aria
disponibile attraverso il rack.
Vista l’elevata lunghezza (superiore al
metro), il problema iniziale era la ricer-
ca di un fornitore in grado di realizza
re
queste schede PCB laterali; la scelta è
caduta suViaSy
stems, azienda con sede
negli Stati Uniti e unità produttive in Cina.
Il problema successivo era identificare
i tool in grado di gestire in maniera affi-
dabile un progetto di tali dimensioni. Per
la modellazione è stata impiegata la suite
Solid Edge di Siemens, mentre per il pro-
getto della scheda PCB la scelta è caduta
su Altium Designer.
Sebbene il team di sviluppo fosse sicuro
del fatto che un tool come Altium Desi-
gner permettesse di affrontare le com-
plessità insite in un progetto di questo
tipo, un altro ostacolo era rappresentato
dal numero di strati che poteva essere
supportato. Le prime valutazioni avevano
stimato in 48 il numero di strati necessa-
rio; poiché Altium Designer è in grado di
gestire 32 strati attivi e 16 strati negativi,
questo problema sembrava essere su-
perato. Dopo attente consultazioni con
il costruttore della scheda, è apparso chiaro che per ragioni
prettamente commerciali era necessario ridurre il numero de-
gli strati, portandolo a “soli” 34. Sebbene ciò comportasse un
aumento della complessità del progetto, questo numero è stato
ritenuto un giusto compromesso per conseguire gli obbiettivi
di natura commerciale del progetto.
Il problema successivo che il team di sviluppo ha dovuto af-
frontare era rappresentato dal routing delle migliaia di segnali
e delle centinaia di terminali (rail) di alimentazione che doveva
in ogni caso preservare contempo l’integrità dei segnali. Poi-
ché il numero di strati attivi è stato ridotto, il numero di strati
per la schermatura è diminuito di conseguenza.
Quindi il team di progetto ha dovuto instradare manualmente
tutti i segnali in coppie, utilizzando strati adiacenti, mentre per
garantire un certo livello di schermatura elettrica le piste di
potenza sono state instradate perpendicolarmente.
Il routing di una scheda PCB di grandi dimensioni e contrad-
distinta da un’elevata densità di segnali è in ogni caso un’o-
perazione particolarmente ardua ma, al fine di poter integrare
le piste di potenza e di segnale all’interno
dello spazio disponibile, il team di proget-
to ha evitato il ricorso alle vias (fori); fon-
damentalmente tutte le piste dovevano
essere instradate senza passare da uno
strato all’altro.
Un altro elemento chiave che ha contri-
buito al buon esito del progetto è stata
la scelta di connettori in grado di offrire
i livelli di densità richiesti, senza i quali
il progetto non avrebbe potuto essere
portato a compimento. I connettori scelti
sono caratterizzati da un numero di con-
nessioni pari a 18 x 10.
La piattaforma sviluppata, che prevede
l’uso di tre schede PCB rigide connesse
in parte mediante schede PCB flessibili,
è caratterizzata da un elevato tasso di ri-
utilizzo ed è in grado di coprire l’80% dei
requisiti di test per i sistemi satellitari. La
scheda PCB che funge da backplane, di
natura essenzialmente passiva, può ospi-
tare un massimo di 300 resistori e assol-
vere a più funzioni nell’ambito dell’intero
processo di test.
La piattaforma proposta assicura una
maggiore flessibilità, permette di ridurre
i tempi di sviluppo e garantisce una mi-
gliore affidabilità rispetto a un approccio
di natura tradizionale, che prevede il ri-
corso ai classici cablaggi.
Sebbene le schede PCB siano state impiegate per l’intercon-
nessione nei rack di test in precedenti progetti, i requisiti di
questi sistemi sono tali per cui l’unica via percorribile è sosti-
tuire, laddove possibile, i cablaggi con interconnessioni me-
diante schede PCB.
Anche se il progetto, oggetto di questo articolo, utilizza inter-
namente un buon numero di di fili, la sua realizzazione non
sarebbe stata possibile senza ricorrere alle schede PCB.
L’aspetto forse più significativo dell’intero progetto è il fatto
che esso ha funzionato correttamente al primo tentativo e il
team di progetto ha successivamente dimostrato di aver ac-
quisito un notevole know how in questa tecnologia, comple-
tando il progetto di una scheda PCB ridimensionale flessibile.
L’approccio basato su PCB è stato molto ben recepito e ha
contribuito in maniera importante al mutamento della “cultu-
ra della progettazione” all’interno di Siemens CVC Aerospace,
mentre le potenzialità offerte dalle schede PCB flessibili hanno
incoraggiato l’adozione di tale approccio in altre divisioni di
Siemens
.
Q
Fig. 1 – La piattaforma di test sviluppata da
Siemens CVC Aerospace prevede l’uso di schede
PCB come metodo principale di interconnessio-
ne al posto dei cablaggi tradizionali