Elettronica_Oggi_447

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23 - ELETTRONICA OGGI 447 - LUGLIO/AGOSTO 2015
TECH INSIGHT
FLEXIBLE PCB
Prototipo: un concetto superato
In passato l’approccio più diffuso prevedeva la realizzazione
di prototipi sia della scheda PCB sia dell’alloggiamento, se-
guita da un assemblaggio manuale che permetteva di verifi-
care la perfetta corrispondenza tra i due prototipi. Uno degli
svantaggi di tale approccio era l’elevata probabilità di dover
progettare nuovamente la scheda o l’alloggiamento (oppure
entrambi), con notevoli penalizzazioni in termini sia di tempo
sia di costi. Per evitare di incorrere in questo rischio, i pro-
gettisti prevedevano margini di sicurezza – sulla base della
loro esperienza o intuizione – per cui il design risultante non
era ottimizzato in termini di integrazione.
Un’evoluzione di notevole portata è rappresentata dalla di-
sponibilità di modelli di componenti (software) meccanici e
di forme. I produttori rendono disponibili su base regolare
modelli di questo tipo unitamente ai parametri
elettrici dei loro prodotti, mentre le principali
aziende di distribuzione gestiscono e aggiorna-
no i database contenenti tali informazioni. Una
volta disponibili tali informazioni unitamente ai
dati di natura elettrica ha sicuramente senso im-
portare il tutto all’interno di un ambiente in gra-
do di utilizzare entrambi gli attributi.
Un package di tipo integrato in grado di ope-
rare su entrambi gli ambienti, meccanico ed
elettrico, può superare tutti questi ostacoli e
fornire al team di progetto la visibilità sui due
domini in modo da consentire la realizzazione
di un progetto di un prodotto funzionante al pri-
mo tentativo e che può essere trasferito dallo
„spazio virtuale“ alla prototipazione alla produ-
zione senza richiedere l’apporto di modifiche
significative.
Un esempio concreto
Un’azienda che si è trovata ad affrontare le problematiche
appena esposte è un produttore di sistemi di controllo
degli accessi. Di recente la società ha completato con suc-
cesso il progetto di una nuova generazione di serrature con
controllo elettronico che integra oltre 1.000 componenti in
un alloggiamento montato sulla porta. La divisione di Kaba
che si occupa dello sviluppo elettronico ha utilizzato Altium
Designer non solo per il progetto funzionale del circuito, ma
anche per sviluppare e perfezionare la configurazione mec-
canica e il processo di assemblaggio dei propri prodotti.
Uno degli assemblaggio sviluppati da Kaba utilizzando Alti-
um Designer prevede tre schede PCB separate interconnes-
se tra di loro da schede PCB flessibili che si piegano in due
direzioni separate al fine di adattarsi al cilindro di una delle
serrature realizzate dall’azienda. All’interno di un unico am-
biente di progettazione il team di sviluppo di Kaba ha potuto
non solo passare dal progetto elettrico della struttura rigido
flessibile a quello meccanico, ma anche ottenere in tempi
brevi un’immagine tridimensionale completa dell’intero as-
semblaggio che può essere ruotata liberamente nello spazio
per una visualizzazione da qualsiasi direzione.
Invece di utilizzare un package CAD tridimensionale per
visualizzare la geometria – o di esportare i dati in un altro
package per la visualizzazione dei file – in Altium Designer
è possibile effettuare l’esplorazione 3D con un semplice
cambio della modalità di visualizzazione. Una proiezione or-
tografica tridimensionale evidenzia i componenti nascosti,
unitamente alle loro dimensioni e posizioni, fornendo quindi
una visualizzazione assolutamente realistica. I progettisti di
Kaba, inoltre, hanno sfruttato le funzioni presenti in Altium
Designer per effettuare l’animazione del processo di piega-
tura delle schede PCB nelle loro configurazioni finali. Poiché
il software è in grado di „comprendere“ i parametri mecca-
nici delle connessioni flessibili, l’animazione fornisce una
visualizzazione realistica dell’evoluzione del processo di
piegatura. Il team di Kaba ha potuto verificare gli spazi liberi
ed eliminare la possibilità di collisioni anche nel momento in
cui l’assemblaggio finale è piegato.
I vantaggi della tecnologia rigido-flessibile
Uno delle caratteristiche più importanti di Altium Designer è
il supporto della tecnologia rigido-flessibile,grazie alla quale
i progettisti di Kaba hanno potuto osservare il raggio di una
scheda curvata in tre dimensioni. Essi sono anche stati in
grado di individuare eventuali collisioni tra la scheda e parti
dell’alloggiamento nelle fasi iniziali del processo di sviluppo
al fine di poter valutare l’idoneità o meno dei connettori fles-
Fig. 1 – Un’immagine 3D completa dell’intero assemblaggio evidenzia le schede PCB
separate e le interconnessioni flessibili