PCB Design piccola impresa

Rigid Flex PCB, adesso la progettazione è alla portata di tutti

on 5 Dicembre 2019

Il Rigid Flex PCB è in questo momento una delle tecnologie che traina maggiormente il cambiamento nell’industria elettronica. L’adozione del Rigid Flex PCB è spinta dalla necessità di interconnettere elementi nell’ambito di dispositivi sempre più piccoli, affidabili e al tempo stesso economici. Questo oggi vale soprattutto per settori come IoT, indossabili, comunicazioni, automotive, medicale. Il Rigid Flex PCB ha di per sé un potenziale economico notevole: ci si aspetta che generi ricavi per 16,5 miliardi di dollari entro il 2021, con un incremento del 21% nel quinquennio 2016-2021.

Gli 8 motivi alla base della crescita della domanda di Rigid Flex PCB

L’interesse per questa tecnologia è motivata da almeno otto ragioni molto importanti:

  1. Affidabilità
  2. Meno passaggi richiesti per l’assemblaggio
  3. Compatibilità con temperature più alte
  4. Migliore integrità di segnale
  5. Risparmi a lungo termine sui costi dei materiali
  6. Meno component da gestire nella BOM
  7. Minore spazio richiesto
  8. Consente progetti che sarebbero impossibili con i PCB rigidi

Se i vantaggi sono così notevoli, perché mai il Rigid Flex PCB non è sempre la scelta preferita dai progettisti? Sicuramente la scarsa conoscenza della tecnologia e la mancanza di esperienza, ma ha pesato anche una disponibilità insufficiente di strumenti adeguati. Sono mancati soprattutto strumenti con buone capacità di DRC e con un’intelligenza tale da consentire di evitare cicli multipli di progettazione con relativa realizzazione di prototipi.

Le caratteristiche richieste per un progetto Rigid Flex

I tool di progettazione devono avere determinate caratteristiche, per consentire di affrontare in modo adeguato un progetto Rigid Flex:

  • Uno stack-up che includa anche i layer flessibili
  • Requisiti aggiuntivi per le piazzole definite dal rame e dal solder
  • Necessità di teardrop
  • Necessità di tracce arcuate
  • Requisiti per le aree di transizione (bend areas)
  • Possibilità di vedere contemporaneamente le parti meccaniche ed elettriche, per semplificare il processo progettuale
  • Requisiti speciali per la produzione
  • Stiffener, se necessari

Tutte queste possibilità sono incluse in un tool come PADS Professional, il più completo sulla parte di progettazione Rigid Flex. Gli strumenti ad hoc che la tecnologia Rigid Flex di PADS Professional mette a disposizione non solo consentono di evitare workaround di progettazione e prototipi fisici, ma anche di mettere a punto prodotti con le migliori performance.

Video On Demand

Rigid-flex PCB: progettare circuiti stampati rigido flessibili con PADS Professional

In questo video vengono illustrate le caratteristiche di PADS Professional per la progettazione di circuiti stampati rigido-flessibili. Si tratta di una tecnologia irrinunciabile in tutti gli ambiti nei quali sono richiesti specifici vincoli, come il contenimento dello spazio, la flessibilità, la necessità di disporre di circuiti unici. PADS Professional, con le sue funzionalità ad hoc per il Rigid Flex PCB, consente di rispondere al meglio a tali esigenze.

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PCB Design, cos’è Design Rule Checking (DRC), con un esempio pratico di applicazione

on 24 Maggio 2019

Il Design Rule Checking (DRC) è il processo finalizzato a verificare che, in un progetto elettronico, non siano state violate le regole di progettazione. Tali regole sono i vincoli geometrici imposti ai progettisti di circuiti stampati , dispositivi a semiconduttore e circuiti integrati (IC), per garantire che i loro progetti funzionino correttamente, oltre che in modo affidabile, e possano essere prodotti con una resa accettabile. Il DRC è un passaggio importante nell’ambito del signoff, cioè l’insieme delle verifiche sugli aspetti fisici di un progetto, il quale comprende anche verifiche LVS ( layout versus schematic ), controlli XOR, ERC ( controllo delle regole elettriche ) e controlli dell’antenna.

Per semplificare al massimo, il seguente schema mostra quali sono i tipici controlli di base che vanno fatti sul layout del PCB: verificare che l’ampiezza della pista sia sufficiente, che lo sia la spaziatura tra piste contigue e che il perimetro in rame di una piazzola sia regolare e di spessore sufficiente.

I 3 principali controlli del Design Rule Checking (DRC)

Quando si parla di Design Rule Checking, la posta in gioco è la possibilità di evitare i re-spin del progetto, come ad esempio dover rifare un prototipo perché al primo tentativo sono emersi dei problemi. Sono passaggi che possono costare anche decine di migliaia di euro. Questo tipo di controlli non fa parte della prassi, per molti progettisti, specie nelle aziende a dimensione locale, i quali rischiano così di essere tagliati fuori da un mercato che è sempre più competitivo.

La suite di strumenti di PADS Professional risponde proprio a questo tipo di esigenza, perché include al suo interno il modulo HyperLynx DRC. HyperLynx DRC è uno strumento che rende possibile ciò che prima sembrava impossibile e di individuare violazioni che un’ispezione manuale non potrebbe mai vedere.

Con l’aggiunta di HyperLynx DRC, PADS Professional aiuta il progettista a garantire che il design rientri entro i limiti richiesti per una gran quantità di regole di progettazione elettrica diverse. Vi si trovano integrati oltre 70 controlli di integrità di segnale analogica (SI), integrità di alimentazione (PI) e interferenza elettromagnetica (EMI). Tali controlli consentono al progettista di identificare e correggere le violazioni, eliminare l’ispezione manuale e ridurre i costosi re-spin di progetto, che compromettono i tempi di commercializzazione del prodotto.

Un caso reale di applicazione del DRC

In questo articolo vedremo un caso reale di utilizzo di HyperLynx DRC all’interno di PADS Professional. Per questo esempio è stata utilizzata una BeagleBone Black. Si tratta di un computer a scheda singola open source a bassa potenza, prodotto da Texas Instruments e popolare sia tra gli sviluppatori che tra gli appassionati di hobby. La scheda di sviluppo è costituita dal processore TI Sitara, da 512 Mb di RAM DDR3 e 2 GB di memoria flash, oltre a un numero di interfacce fisiche e altre funzionalità.

Beaglebone Black

La Beaglebone Black

Il Design Rule Checking di base con HyperLynx DRC in PADS Professional

Una volta che il progetto viene nel DRC nella finestra Integrated Analysis Control, le regole sono suddivise in categorie. Per determinare quali sono importanti per la progettazione, il progettista crea un elenco di oggetti personalizzati per includere le reti GPIO richieste. Il GPIO (General Purpose Input/Output) è un’interfaccia con dispositivi e periferiche esterne, sia di input che di output. Con l’aumento della complessità e della densità degli attuali progetti di PCB, trovare e rivedere tutte le istanze di una net che attraversa un piano separato (split plane) sarebbe un processo manuale estenuante. Gli strumenti di simulazione standard in genere non controllano tali eventi.

Il problema con la maggior parte dei tool è che quando una rete ad alta velocità attraversa uno split plane, può creare una discontinuità di impedenza sulla traccia del segnale, che potrebbe portare a riflessioni, radiazioni e crosstalk indesiderati. Quando il progettista esegue la regola ‘Nets Crossing Gaps’ in HyperLynx DRC, è in grado di individuare facilmente quando e dove appaiono tali discontinuità. HyperLynx DRC ha una descrizione incorporata delle sue regole, insieme ai prerequisiti e una serie di parametri personalizzabili.

Nets Crossing Gaps DRC

La regola Nets Crossing Gaps consente di verificare che le tracce del segnale abbiano un riferimento solido sotto di esse. I segnali richiedono un piano di riferimento solido adiacente, per consentire percorsi di corrente a ritorno continuo, riducendo così il rischio di radiazioni common-mode.


In genere ci sono decine di violazioni, su quel tipo di reti. Il progettista può selezionarle individuandole all’interno del foglio di calcolo e restringere i risultati. I dati di violazione vengono automaticamente trasferiti dal client DRC e il progettista può eseguire lo zoom per visualizzare le violazioni in maggior dettaglio. Quindi può decidere se la violazione deve essere risolta, apportare le modifiche necessarie e ri-eseguire la regola DRC, finché la violazione non viene più visualizzata.

Il progettista inoltre può eseguire una regola separata “IC-over splits”, che controllerà se i componenti del circuito integrato (IC) hanno un piano di riferimento adeguato al di sotto di essi. Se un IC non ha un piano di riferimento integrato nella sua confezione, e non è correttamente referenziato al di sotto, potrebbe portare alla radiazione in modalità comune. Se vengono trovate queste istanze di IC senza piani di riferimento designati, il progettista può fare clic su una specifica violazione e lo strumento passerà alla relativa posizione sul progetto.

IC over split DRC

L’applicazione della regola ICs over split

Il DRC delle coppie differenziali con HyperLynx

Il BeagleBone Black ha diverse coppie differenziali con impedenza differenziale di 90 ohm. Per gestirli, il progettista può impostare il Constraint Manager con classi di vincoli separate. Dopo essere stati richiamati, i dati della classe di vincoli vengono caricati automaticamente dalle definizioni della classe di vincoli in PADS Professional. Tornando alle relative regole, il progettista può controllare l’impedenza sulle tracce differenziali da 90 ohm. Se ci sono complicazioni di integrità del segnale associate a disadattamenti di impedenza differenziale, il progettista può trovare una diversa regola di impedenza sotto la categoria SI. Questa regola controllerà se l’impedenza rimane coerente per tutti i segmenti della traccia in una determinata net.

Dopo che le proprietà della regola sono state configurate correttamente, il progettista può vedere se compaiono eventuali violazioni. Se si verificano violazioni di impedenza, il motivo potrebbe essere che la regola è stata eseguita utilizzando i parametri standard predefiniti. Ad esempio, il valore di impedenza automatica nella regola potrebbe essere 100 ohm, ma il valore delle coppie differenziali è 90 ohm. Il progettista può modificare rapidamente l’impostazione predefinita utilizzando HyperLynx DRC e quindi rieseguire la regola.

Posizionamento del condensatore di disaccoppiamento

Una delle tante sfide che i progettisti devono affrontare è quella di tenere traccia dei parametri per ciascun componente. Durante la visualizzazione del foglio dati per il processore TI utilizzato su BeagleBone Black, il progettista vorrà concentrarsi sulla sezione che descrive i requisiti del condensatore di disaccoppiamento del processore. Se i condensatori di disaccoppiamento non sono posizionati correttamente, c’è un’alta probabilità che l’interfaccia DDR3 possa funzionare male. La scheda tecnica indica che la distanza massima consentita per i condensatori di bypass sulla net VDDS DDR è di 100 mm (400 mils).

Con queste informazioni, è fondamentale rivisitare lo strumento DRC e trovare la regola di posizionamento dei condensatori di disaccoppiamento che determina se essi sono collocati entro i parametri appropriati attorno all’IC. Se vi sono violazioni nella spaziatura, il progettista può selezionare ciascuna istanza della violazione. PADS Professional aiuta il progettista a rilevare dove si verifica l’errore e il raggio di test che è stato specificato.

Analisi della transizione del segnale da layer a layer

La regola ” vertical reference plane change” considera le istanze di passaggio del segnale da un layer all’altro. Mentre cambiare i piani è una pratica di progettazione comune, per adattarsi all’attuale densità del layout dei PCB, occorre prestare attenzione per ridurre il rischio di radiazioni in modalità comune. Frequentemente, i condensatori o le stich vias sono posizionati per consentire il percorso di ritorno della corrente continua. Questa regola determina se tali condizioni sono soddisfatte. Il progettista esegue la regola nell’elenco degli oggetti GPIO precedentemente definito, per specificare i vincoli per i cambiamenti di piano. Se ci fossero violazioni, ulteriori indagini potrebbero mostrare che si verificano su diversi pin della testata del dispositivo. La necessità di affrontare tali violazioni dipenderebbe dal tipo di utilizzo delle testate e dallo scopo di tali pin.

Il timing nelle net ad alta velocità

La regola successiva che il designer esegue è “delay and links matching”. Il timing nelle net ad alta velocità è estremamente importante, per una corretta funzionalità, specialmente nelle net DDR. Se i segnali DDR non raggiungono la loro destinazione con vincoli di timing adeguati, la memoria non funzionerà correttamente. I problemi di timing si verificano per una moltitudine di ragioni, tra cui il ritardo di propagazione della linea di trasmissione a causa dello stack-up del layer, delle proprietà dielettriche e del routing della traccia. Poiché i problemi di ritardo sono spesso dovuti a proprietà fisiche uniche di un PCB, è un parametro importante che il progettista deve prendere in considerazione. Poiché le net DDR sono spesso soggette a ritardi, il progettista crea un altro elenco di oggetti contenente le net DDR.

Una delle funzionalità più potenti di HyperLynx DRC è il calcolo automatico dei valori necessari dalle informazioni dello stack-up dei layer. In caso di violazioni, all’interno di PADS Professional vengono visualizzate esattamente le net interessate, evidenziate in rosso, e la net di riferimento evidenziata in verde.

Signal e Power Integrity

HyperLynx DRC ha regole avanzate che aiutano a identificare possibili problemi di integrità di segnale (SI) e di alimentazione (PI). In un progetto DDR che utilizza la topologia fly-by, la lunghezza di stub è importante per la corretta funzionalità.

  • La regola ‘Fly-by Topology’ verifica che le reti con topologia fly-by siano progettate con vincoli appropriati. Un aspetto al quale porre attenzione è il coupling del crosstalk, perché può causare gravi errori di timing e funzionalità ed è molto difficile da diagnosticare manualmente su un PCB realizzato. La regola della topologia fly-by aiuta il progettista a identificare il crosstalk indesiderato su net sensibili.
  • La regola “Signal Supply” verifica le discontinuità tra i piani di alimentazione di componenti integrati e il piano di riferimento delle net collegate. Questi tipi di violazione possono portare a radiazioni potenzialmente forti e causare guasti EMI (interferenza elettromagnetica).
  • La regola ‘Power Ground Width’ controlla le strettoie delle tracce sulle net di massa. Se le tracce di alimentazione e di massa non sono sufficientemente ampie, la corrente risultante può essere insufficiente. Ciò può portare a una serie di problemi, che includono un’alimentazione inadeguata dei componenti e una produzione di calore non necessaria.
  • La regola ‘Filter Placement’ verifica la presenza di filtri nelle immediate vicinanze dei pin dei connettori. I filtri sono necessari per sopprimere il rumore che potrebbe essere presente su un connettore per proteggere i segnali sensibili e prevenire le radiazioni. L’assenza o il disallineamento dei filtri sui connettori può causare gravi problemi EMI.
  • La regola “Return Path” garantisce che i segnali testati abbiano un percorso di ritorno di impedenza sufficientemente basso. L’aderenza a questo tipo di regola è importante, in particolare con l’aumento dei requisiti di progettazione dei circuiti ad alta velocità di oggi e con la riduzione delle dimensioni del PCB. Nel caso in cui la corrente di ritorno su una traccia non scorresse correttamente sotto il conduttore, potrebbe prendere un percorso non intenzionale attraverso altre aree del circuito, causando probabilmente problemi di interferenza elettromagnetica.

In PADS Professional, il progettista può visualizzare tutte le regole che sono state eseguite nella finestra Analysis Control. Le violazioni specifiche sono descritte in modo più dettagliato nella finestra Hazards. Se il progettista decide di ignorare un pericolo, può accettarlo, scegliendo il segno di spunta. C’è anche la possibilità di scrivere commenti sui rischi accettati, per tenere facilmente traccia delle decisioni di progettazione. Il progettista può quindi segnalare tutte le violazioni in un file di testo facendo clic sull’icona “Segnala tutti i pericoli”.

HyperLynx DRC in PADS Professional

La finestra Analysis Control di HyperLynx DRC in PADS Professional

Successo al primo colpo con HyperLynx DRC

In conclusione, con PADS Professional e HyperLynx DRC il progettista può avere la garanzia che il proprio progetto funzionerà al primo passaggio, tramite l’individuazione di errori altrimenti difficili da diagnosticare. Con tali strumenti, si evita di sprecare tempo e risorse in costosi guasti della scheda e re-spin del design. Garantire che il PCB rispetti tutte le aspettative sulle regole elettriche avanzate è il presupposto per il successo del primo passaggio di progettazione.

Accelerare i tempi di progettazione con il Design Rule Checking (DRC)

Guarda ora il webinar on demand

webinar sul Design Rule Checking (DRC)

Nel PCB Design, è frequente che si presentino dei difetti di progettazione comuni, spesso difficili da individuare, che degradano le prestazioni generali del progetto e provocano guasti irreversibili sul campo. Ma grazie al Design Rule Checking (DRC) è possibile verificare l’integrità del progetto, sia dal punto di vista logico che fisico.

In questo webinar, illustreremo le caratteristiche di HyperLynx DRC per PADS Professional, un sistema di controllo personalizzabile, basato su regole elettriche per PCB layout e l’IC Design.

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Analisi dei segnali analogici e misti: i vantaggi del cloud nella simulazione analogica

on 21 Marzo 2019

La simulazione dei circuiti elettronici – mediante l’analisi dei segnali analogici e misti – è uno strumento cruciale per completare in modo efficace il progetto di un PCB. Essa infatti consente di valutare velocemente variazioni progettuali relative a componenti, alimentazione, temperatura, simulando tutti gli effetti che si possono verificare. Il problema principale è sempre quello di ottenere un “gemello digitale” (digital twin) in ogni fase del progetto, il più possibile fedele a quello che sarà il prodotto finito. Questo consente non solo di prevenire eventuali problematiche nell’uso reale del prodotto, ma anche di limitare il ricorso alla realizzazione di prototipi fisici, ricorrendo alla prototipazione virtuale.

La soluzione delle sfide di creazione del prodotto elettronico associate ai circuiti a segnali analogici e misti richiede un ambiente di simulazione e di prototipazione virtuale che rappresenti in modo accurato sia i suoi elementi elettronici che quelli meccanici. La tecnologia di simulazione PADS Analog/Mixed-Signal (AMS) supporta lo sviluppo di modelli con funzionalità complete nei formati SPICE e VHDL-AMS e rappresenta oggi una delle soluzioni più performanti che il mercato offre. Grazie alla combinazione di strumenti desktop e cloud, la PADS AMS Design Suite offre un ambiente di prototipazione virtuale che consente di coniugare esigenze come la rapidità e facilità d’uso con requisiti come l’affidabilità.

Perché la tecnologia cloud è utile per l’analisi dei segnali

Oggi la maggior parte dei progetti di prodotti elettronici include elementi a segnale misto o tecnologia mista, che devono essere implementati e verificati nel contesto di un prodotto o di un sistema più ampio. Questo spesso comporta la necessità di lavorare in un ambiente collaborativo e con il concorso di più team di lavoro. PADS AMS Cloud rappresenta una risposta efficace, in questo senso, essendo un ambiente di simulazione basato su cloud e sulla dimensione della community che consente l’esplorazione a distanza del circuito elettronico. Disponibile gratuitamente per tutti gli utenti PADS, tale soluzione costituisce un aiuto di alto livello ai progettisti, ed è caratterizzata da velocità e facilità d’uso.

Come funziona la PADS AMS Cloud

A differenza degli strumenti tradizionali per la simulazione dei circuiti, con la PADS AMS Cloud è facile combinare qualsiasi mix di modelli elettronici, come analogico o digitale, con:

  • modelli concettuali, come le funzioni di trasferimento o i blocchi basati sulla matematica;
  • modelli di sensori o attuatori, come i sensori per il controllo del movimento o motori;
  • modelli basati sugli effetti del mondo reale, come le dinamiche di un caricamento meccanico.

Con la potenza e la flessibilità di dispositivi basati sui segnali misti analogici VHDL e la modellazione, sia l’elettronica di un circuito, sia gli elementi elettromeccanici possono essere rappresentati in modo accurato nel contesto di un sistema più ampio per esplorare concetti, definire parametri e verificare prestazioni.

La visualizzazione delle forme d’onda e l’analisi dei risultati di una simulazione risultano ugualmente intuitive con le sonde e i visualizzatori di forme d’onda. Le sonde possono essere posizionate direttamente su un componente, per vedere al suo interno. Questo è un modo semplice, ad esempio, di visualizzare la corrente, la temperatura o la tensione di un resistore.

In sostanza, dall’analisi alla realizzazione, la soluzione PADS per i segnali misti nasata sulla combinazione di cloud e desktop, offre funzionalità di progettazione, simulazione e analisi che aiutano i progettisti a creare un prodotto elettronico più velocemente e più facilmente. Al contempo, vengono assicurate l’affidabilità, le prestazioni e la piena realizzazione delle intenzioni progettuali.

Analisi dei segnali analogici e misti con la PADS AMS Cloud

Una schermata di esempio della PADS AMS Cloud (fai click per ingrandire)

Elettronica analogica ed elettronica digitale

Può essere utile, per concludere, fornire qualche spiegazione in più sulla distinzione tra elettronica analogica ed elettronica digitale. A tal fine riportiamo la spiegazione fornita da Christian Falconi e  Arnaldo D’Amico, docenti dell’Università Tor Vergata di Roma, nell’ambito del loro corso di Elettronica Analogica a Bassa Tensione.

Da un punto di vista “fisico” la distinzione tra elettronica analogica e digitale è arbitraria poiché in qualsiasi circuito elettronico le tensioni e le correnti assumono valori continui (a rigore, anche se la carica elettrica è “quantizzata”, la corrente elettrica non lo è, poiché il tempo è una variabile continua).

Nonostante ciò è prassi consolidata classificare, adottando un punto di vista “sistemistico”, alcuni circuiti come “digitali” e altri circuiti come “analogici”; questa classificazione è utile per indicare, sinteticamente, il tipo di segnali di ingresso e di uscita di un circuito, ma è opportuno evidenziarne i limiti.

Oggi moltissimi sistemi non possono essere, a rigore, considerati né analogici, né digitali. A parte i classici esempi (convertitori ADC e DAC; sistemi che utilizzano tecniche di tipo “sigma-delta”,…) in cui devono necessariamente convivere segnali analogici e digitali, oggi perfino nel progetto dei sistemi digitali “per eccellenza” (memorie, microprocessori,…) sono necessarie conoscenze approfondite di elettronica analogica (si devono considerare parassiti, interferenze,…), al punto che, come si dice, “high-speed digital design is analog design”.

Allo stesso modo, anche i sistemi analogici “per eccellenza”, devono oggi contenere sistemi digitali (come nel caso degli “smart sensors”).

In conclusione i circuiti analogici e digitali non sono due categorie di circuiti in competizione, ma solo due categorie di circuiti “complementari”; il progettista di sistemi elettronici deve essere in grado di sfruttare tecniche analogiche, digitali o miste.

Le 7 cose che devi sapere prima di iniziare il tuo progetto di PCB per l’IoT

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L’ebook gratuito in italiano di Mentor Siemens e Cadlog che esamina i principali aspetti specifici che il progettista di PCB deve tenere in considerazione prima di cimentarsi nel progetto di una scheda per un dispositivo IoT.

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CadlogAnalisi dei segnali analogici e misti: i vantaggi del cloud nella simulazione analogica

Così la visione Siemens sta cambiando la progettazione e la produzione di PCB

on 26 Febbraio 2019

La crescente complessità progettuale sta profondamente cambiando l’industria elettronica. Le aree dove possiamo vedere i maggiori cambiamenti sono: l’automotive, dove si prevede che entro il 2030 il 50% dei costi sia basato sull’elettronica; l’IoT, per il cui mercato globale è stimata una crescita dai 157 miliardi di dollari del 2016 ai 457 entro il 2020; la realtà aumentata e virtuale, con una spesa totale prevista di 215 miliardi entro il 2021 e un tasso annuo di crescita composto (CAGR) del 113,2%.

L’industria elettronica, nella sua storia, è passata attraverso diverse “ere”. L’era di 40 anni fa era caratterizzata da prodotti e soluzioni con un ciclo di vita lungo, come i mainframes. Un grande cambiamento ci fu a metà degli anni 2000, quando gli smartphone, la mobilità e l’accesso internet sono diventati elementi di supporto della società moderna. Tali innovazioni hanno accelerato un’esplosione che ha portato ai dispositivi connessi. La presenza di connettività in ogni prodotto ha aggiunto nuove forme di pressione, come finestre di tempo più brevi per portare il prodotto sul mercato, aspettative dei consumatori sull’interoperabilità più alte che mai, e un’esplosione della varietà di componenti elettronici necessari per un prodotto del giorno d’oggi.

Il ritmo crescente del cambiamento e la domanda per la “prossima grande novità” hanno abbreviato notevolmente le finestre di opportunità per un successo di mercato. Le aziende devono essere preparato dal punto di vista organizzativo, di processo e tecnologico, per poter affrontare in modo competitivo non solo le sfide di oggi, ma anche per preparare le proprie strutture progettuali alle sfide future di ulteriore complessità, competitività e differenziazione nel mercato globale.

Integrazione di tutti i domini: una visione diventata realtà

L’ingresso di Mentor in Siemens ha cambiato completamente lo scenario, per i progettisti e le aziende che devono affrontare tali sfide. La visione Siemens, in particolare, sta affrontando una delle maggiori sfide nello sviluppo del prodotto, l’integrazione di tutti i domini, facilitando la collaborazione e aumentando la trasparenza tra i diversi domini. Con Mentor all’interno di Siemens, c’è la possibilità di rompere le barriere tra i domini, integrando gli ambiti elettronico, elettrico, meccanico e informatico, dall’ideazione del prodotto lungo tutto il suo ciclo di vita. In quanto fornitore che copre tutti i domini, così come la gestione del ciclo di vita, Siemens adesso consente un’efficienza maggiore, attraverso lo sviluppo del prodotto, riducendo i rischi di riduzione delle qualità e della comunicazione tra domini diversi.

The Future of Electronic Systems Design

Rompere le barriere tra gruppi di lavoro e discipline per abilitare la “progettazione simultanea” (concurrent design), consente un’integrazione senza soluzione di continuità dell’elettronica nel più vasto flusso di lavorazione, per arrivare più velocemente sul mercato con prodotti migliori. Questo approccio riduce il rischio di un’implementazione a silos e accelera la collaborazione, migliorando la visibilità tra i diversi processi e gruppi di lavoro e consentendo la tracciabilità tra domini differenti.

Con l’integrazione delle soluzioni di Mentor in ambito elettronico, elettrico e di semiconduttori, dal progetto alla produzione, diviene per la prima volta una realtà la visione di Siemens dell’impresa digitale che abbraccia tutti i domini.

Un vero digital twin del prodotto

Nel frattempo, Siemens continua a rimanere tecnicamente e culturalmente aperta, integrando le proprie soluzioni con quelle di terze parti, come ad esempio altri CAD meccanici, software o soluzioni PLM. Mentre l’integrazione potrebbe non essere in grado di sfruttare tutta la gamma di possibilità, consente ai clienti Siemens di integrarsi con le piattaforme già disponibili, riducendo i costi e i rischi.

Lo stesso impegno si applica anche alle soluzioni per il progetto elettronico di Mentor. I suoi tool si interfacciano con altri tool meccanici, così come con quelli per il PLM, usando gli stessi formati convenienti economicamente e indipendenti dalle release, che riducono ulteriormente i rischi di migrazione e transizione.

Ad ogni modo, la soluzione Mentor ha tutti i componenti richiesti per il progetto del sistema elettronico, senza dipendere da tool di terze parti. L’integrazione tra i vari processi è un differenziatore chiave. L’integrazione tra i vari domini – progetto elettronico ed elettrico, simulazione, analisi, produzione – consente il vero digital twin (gemello digitale) del prodotto, assicurando il massimo livello qualitativo, il minimo costo d’integrazione e una soluzione a fornitore unico che consente anche economie di scala.

La metodologia di spostamento a sinistra di Mentor

Una delle ragioni principali che impedisce ai progettisti di raggiungere le migliori performance è il loro processo iterativo, un “approccio tradizionale”, che consiste nel portare a termine le attività in modo sequenziale e trasferire i dati da un gruppo di lavoro al successivo. Ciò non consente di ridurre il tempo totale, dal momento che i dati hanno bisogni di essere validati manualmente o per mezzo di soluzioni personalizzate prima di passare al team successivo.

Conventional design process

Mentor ha introdotto la “metodologia di spostamento a sinistra”, nella quale la validazione è spinta il più possibile verso le fasi iniziali del processo, idealmente prima che gli errori si manifestino sin dall’inizio della progettazione. Per abilitare tale processo, gli strumenti di verifica devono essere facili da usare e strettamente integrati con l’ambiente di creazione. Idealmente, il modello del digital twin del progetto viene creato automaticamente, semplificando enormemente il processo di validazione.  Nell’ambente Mentor, questi processi procedono in parallelo, riducendo perfino ulteriormente il time-to.market e i costi generali amministrativi.

metodologia progettuale mentor di spostamento a sinistra

Scarica un ebook sulle migliori pratiche basate sulla visione Siemens:

Le migliori pratiche per i Responsabili del PCB Design

Tutti i dati, in italiano, che emergono dal rapporto dell’Aberdeen Group sulle caratteristiche dei gruppi di progetto che ottengono i migliori risultati in termini di rispetto dei tempi, del budget, successo sul mercato.

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IoT Security: le 10 principali vulnerabilità dei dispositivi Internet of Things [con ebook gratuito da scaricare]

on 24 Gennaio 2019

In tema di IoT Security, c’è una mobilitazione in corso da parte di tutta l’industria elettronica. Col crescere a dismisura del numero di dispositivi IoT – diffusi ovunque, nelle città, nelle case, nei mezzi di trasporto e persino nella natura selvaggia – si moltiplicano le vulnerabilità e i punti deboli di sistemi che per loro natura sono difficili da controllare. Una caratteristica intrinseca della Internet of Things, infatti, è proprio quella che essa connette in rete oggetti numerosi e non presidiati da esseri umani, dunque per loro natura particolarmente soggetti ad essere attaccati.

IoT Security: una questione di ecosistema industriale

Gli sforzi in materia di IoT Security si stanno moltiplicando. Arm, ad esempio, ha dato vita a un’iniziativa, la Arm Platform Security Architecture (PSA), che offre ai progettisti linee guida e strumenti metodologici per garantire la sicurezza sin dalle prime fasi della progettazione di un dispositivo.

La visione che emerge da questa come da molte altre iniziative è che la IoT Security è una questione che non può essere affrontata con successo dai singoli attori, perché, nella sua complessità, essa riguarda un intero ecosistema che comprende diverse tipologie di dispositivi tra loro interconnessi. Dunque è più che mai necessario riferirsi sempre agli standard del proprio settore di riferimento e ragionare in un’ottica di sistema.

È un sistema che comprende i dispositivi, ciascuno dei quali comprende al suo interno componenti necessariamente di provenienza diversa, ma anche e soprattutto il firmware e il software, che sono i bersagli veri e propri che bisogna mettere sotto protezione. Hardware, firmare e software si intrecciano dunque in sistemi complessi che richiedono di mantenere alto il livello di guardia da parte di tutti gli attori del processo.

Il progetto OWASP per la IoT Security

Può risultare molto utile, per i progettisti e i produttori di apparati elettronici sensibili alla IoT Security, essere aggiornati sulle maggiori vulnerabilità dei dispositivi IoT. La fonte più aggiornata ed esaustiva in questo senso può essere considerato il progetto OWASP (Open Web Application Security Project). Il progetto OWASP per la Internet of Things, secondo le parole degli stessi promotori, “è stato concepito per aiutare i produttori, gli sviluppatori e i consumatori a capire nel modo migliore i problemi di sicurezza associati con la Internet of Things, e di aiutare gli utenti, in qualsiasi contesto, a prendere le decisioni migliori in tema di sicurezza, quando realizzano, immettono sul mercato o valutano le tecnologie IoT”.

OWASP è un’organizzazione costituita sotto forma di fondazione, che si vanta di non avere affiliazioni di alcun tipo con aziende e dunque di essere libera da pressioni commerciali. In questo modo OWASP può svolgere il proprio lavoro divulgativo nel modo più efficace, anche grazie a sistemi di lavoro collaborativi online. Ne sono un esempio proprio le Internet of Things (IoT) Top 10, aggiornate periodicamente.

Le 10 principali vulnerabilità dei dispositivi IoT

Eccoci dunque alla lista 2018 delle vulnerabilità top, che in buona parte interessano direttamente chi è coinvolto nella realizzazione dei dispositivi IoT.

1- Uso di password deboli, di default o facilmente indovinabili

Il primo punto è il più ovvio, eppure sembra proprio che sia ancora necessario ribadirlo. Il problema, secondo l’OWASP, è “l’uso di credenziali facilmente violabili, disponibili pubblicamente o prive di periodici cambi, comprese le backdoors nel firmware o nel software client, che garantiscono accessi non autorizzati ai sistemi”.

2 – Servizi di rete non sicuri

Il riferimento è a servizi di rete “non necessari o non sicuri” all’interno dei dispositivi, specie quelli connessi a internet, che “compromettono la riservatezza, l’integrità / autenticità o la disponibilità di informazioni o consentono il controllo remoto non autorizzato”.

3 – Interfacce non sicure all’ecosistema

Il problema in questo caso sono le interfacce web, delle API di backend, cloud o mobili, che fanno parte dell’ecosistema al di fuori del dispositivo, che possono comprometterne le parti o l’insieme. Tipici problemi sono la mancanza di autenticazione/autorizzazione, la mancanza di una criptazione forte e la mancanza di filtri in input e output.

4 – Carenza di meccanismi sicuri di aggiornamento

L’impossibilità di aggiornare in modo sicuro il dispositivo può riguardare la mancanza di una validazione del firmware al suo interno, la non criptazione dei dati trasmessi, la mancanza di meccanismi anti-rollback e la mancanza di notifiche adeguate. Il problema spesso è che il produttore non si interessa alla vita del prodotto dopo la vendita. In altri casi è la distanza fisica degli oggetti a rendere arduo l’aggiornamento.

5 – Uso di componenti non sicuri o superati

Qui si intende non solo componenti hardware ma anche software. Le possibilità per gli attacchi di compromettere il dispositivo si moltiplicano proprio per la numerosità delle parti che lo compongono. Qui il problema è quello della corsa al risparmio, che è una delle principali spine nel fianco dell’industria elettronica.

6 – Protezione della privacy insufficiente

Una vulnerabilità è costituita dalle “informazioni personali dell’utente, registrate nel dispositivo o nell’ecosistema, quando esse vengono usate in modo non sicuro, improprio o senza i permessi necessari”.  I dispositivi IoT moltiplicano queste possibilità in modo esponenziale.

7 – Conservazione e trasmissione dei dati non sicure

C’è vulnerabilità quando mancano la criptazione o i controlli all’accesso dei dati sensibili in qualsiasi punto dell’ecosistema, sia quando i dati vengono processati che trasmessi che immagazzinati. Il problema è spesso proprio quello in fase di trasmissione, che molti produttori sottovalutano.

8 – Carenze nella gestione del dispositivo

Più sono economici i dispositivi messi sul mercato, più è facile che i loro produttori li trascurino dal punto di vista della sicurezza, già dalla fase di produzione, ma anche e soprattutto nella gestione degli aggiornamenti, nel ritiro dal mercato, nel monitoraggio dei sistemi e nelle capacità di risposta.

9 – Configurazione di default non sicura

Qui siamo nel caso in cui il dispositivo abbia di per sé una configurazione non sicura, quando viene immesso sul mercato, specie se non è possibile modificarla. Questa è una delle più grandi responsabilità dei produttori.

10 – Mancanza di protezione fisica

Questa è una tipica questione di progettazione, perché la mancanza di un’adeguata protezione fisica può consentire di raccogliere informazioni utili per eventuali attacchi a distanza o anche di prendere localmente il controllo del dispositivo.

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PCB Design: cosa c’è di veramente nuovo in PADS Professional 2.4

on 10 Gennaio 2019

PADS Professional, il software ad oggi più completo per il PCB Design, esce con una versione che ne esalta alcuni dei punti di forza, dalla gestione dei componenti – tramite le librerie e l’editor – al layout, alla collaborazione con i progettisti meccanici (MCAD). C’è pure un nuovo traduttore dal layout di Eagle, per allargare il numero di potenziali beneficiari di questo software, destinato alla piccola impresa, ma basato sulla tecnologia enterprise di Xpedition, precedentemente riservata ai grandi gruppi industriali.

Ecco di seguito una breve sintesi delle maggiori novità, con dei mini video di anteprima dello strumento. Per maggiori dettagli sulla versione è possibile scaricare il documento con la lista completa delle novità:

PADS® Professional Release Highlights

Enhanced Library Services

I nuovi library services rendono più facile la gestione delle librerie, consentendo operazioni massive di importazione ed esportazione di dati da altre librerie o da file. Viene supportata anche la copia e il trasferimento di dati di componenti tra partizioni e la cancellazione massiva di dati.

Uso stand-alone del Library Manager

Ora è più facile lavorare quale parte di un gruppo! Abilitando l’uso satnd-alone del Library Manager, senza bisogno di ricorrere a una licenza PADS Designer o PADS Professional Layout,i progettisti possono lavorare simultaneamente allo schematico e alla libreria senza bloccare le librerie.

Nuova PADS Professional DS Suite

PADS Professional adesso ha uno schematico stand-alone, utile quando c’è bisogno di affidare il lavoro del layout a un service bureau o a un collega. La nuova PADS Professional DS Suite rende possibile lavorare in un ambiente di schematico ricco di caratteristiche, creando i propri contenuti di libreria ed eseguendo una simulazione analogica dettagliata. È possibile definire diverse varianti di assemblaggio ed estrarre BOM per ciascuna di esse.

Verifica delle librerie

A volte capita di dover fare pulizia, e non è sempre piacevole. Ecco allora che la versione 2.4 permette di eseguire verifiche massive sulla libreria per individuare eventuali problemi come componenti senza riferimenti, simboli con informazioni mancanti o errate, celle, pad-stack. In ogni fase della verifica è possibile scegliere se risolvere o cancellare.

Template per il Constraint Manager

Quando ci sono gruppi di net con le stesse regole, è possibile salvare le topologie e i vincoli in un template per il riuso. Puoi assegnare qualsiasi vincolo o regola a una net, salvarla come template e successivamente assegnarlo a net simili. Quando vengono aggiornati i valori nel template, tutte le net collegate vengono aggiornate di conseguenza.

Test Points nel Constraint Manager

Centralizzare le regole nel CES (Constraint Editor System) è sempre stato utile per la velocità. Adesso nel CES è possibile pure definire i requisiti della sonda per il test point. Una volta aggiunta la posizione della sonda, è facile verificare che tutte le piste soddisfino il numero definito di vincoli per i test point.

OrCAD Netlist Group Properties

Con la versione 2.4 l’interfaccia di PADS Professional per le netlist di OrCAD® supporta la creazione di forward & back annotation di gruppi logici. Adesso si può assegnare componenti a gruppi, poi importare la netlist o aggiornarla con una ricchezza di funzioni automatizzate per il posizionamento. Questo video illustra le relative istruzioni passo passo.

Esportazione IPC-D-356

L’interfaccia di esportazione IPC-D-356 è stata aggiunta alla finestra di dialogo dell’interfaccia generale, per semplificarne l’uso.

Schemi per  le Stitching Vias

La possibilità di definire un setup per le stitching-via e salvarlo come schema consente di risparmiare molto tempo ed evitare errori. Assegnare schemi a piani, forme conduttive o forme di oggetti disegnati consente di testarli rapidamente per una certa area di un piano.

MCAD: separazione delle forme per oggetti complessi

Adesso è molto facile lavorare con oggetti importati da altri tool CAD. Le forme complesse non vengono più importate racchiuse in un singolo poligono, dovendo essere ridisegnate, ma “splittate” nelle loro diverse componenti originarie.

MCAD: integrazione con Siemens NX

È possibile importare modelli parasolid di NX direttamente in PADS Professional per usarli in 3D. L’esportazione di modelli 3D verso sistemi NX è semplicissima: basta cliccare su un bottone in MCAD Collaborator.

MCAD: supporto più efficace alla collaborazione

La collaborazione con il CAD meccanico ora supporta più tipi di oggetti. Durante un’esportazione, è possibile inviare elementi come rame su layer interni, piani, serigrafie, solder mask, oltre a stiffener e cover layer per i progetti flex.

MCAD: collaborazione migliorata

L’interfaccia semplificato di collaborazione MCAD consente di filtrare oggetti, creare e salvare schemi. Icone migliorate aiutano a capire velocemente i cambiamenti che sono stati proposti.

3D Layout: esportazione STEP migliorata

Si può scegliere cosa esportare al sistema MCAD: ad esempio serigrafie, solder mask, layer metallici, cover layer, eccetera. Generando file STEP multipli e scegliendo quanti dati caricare nel sistema MCAD, è possibile determinare il livello di performance che si intende raggiungere nel CAD meccanico.

Guarda ora il webinar sulle ultime novità nella collaborazione ECAD-MCAD:

webinar ecad-mcad collaboration

Inserendo pochi dei tuoi dati puoi vedere la registrazione integrale del webinar condotto da Ivano Tognetti.

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PCB Design: Xpedition e PADS Professional ottengono la conformità ISO 26262 per la Sicurezza Funzionale nell’automotive

on 4 Dicembre 2018

I due software per il PCB Design di Mentor SiemensXpedition e PADS Professional – hanno ottenuto la conformità alla norma ISO 26262 per la Sicurezza Funzionale nel settore automotive, insieme a Valor NPI e HyperLynx, gli altri tool della famiglia di prodotti per la gestione del flusso di progettazione del circuito stampato. I flussi di Xpedition e PADS Professional sono stati valutati da TÜV SÜD, un’agenzia internazionale di accreditamento.

Cos’è lo standard ISO 26262

Lo standard ISO 26262 regolamenta la Sicurezza Funzionale nel settore automotive. In particolare, ISO 26262 regolamenta sia l’utilizzo e la Sicurezza Funzionale di sistemi elettrici ed elettronici nei veicoli a motore, sia l’attività dei fornitori di prodotti generici, come componenti hardware e software o strumenti di sviluppo impiegati nell’industria automobilistica.

ISO 26262 stabilisce requisiti precisi per processi, metodologie e strumenti utilizzati in fase di sviluppo, così come le funzioni di sicurezza dei sistemi. Lo standard intende rispondere al crescente livello di complessità dei sistemi di sicurezza elettrici ed elettronici installati a bordo delle autovetture.

I costruttori di veicoli devono integrare i requisiti relativi alla Sicurezza Funzionale fin dalle prime fasi del processo di sviluppo, garantendo la sicurezza funzionale dalla progettazione fino alla fine del ciclo operativo. Dunque gli strumenti software utilizzati per la progettazione sono determinanti ai fini del raggiungimento dei requisiti di Sicurezza Funzionale.

Cos’è la Sicurezza Funzionale

I requisiti di Sicurezza Funzionale interessano tutte le fasi di sviluppo del prodotto automotive, dalle specifiche alla progettazione, all’implementazione, integrazione, verifica, validazione e rilascio del prodotto stesso. ISO 26262, in particolare, è un adattamento dello standard di Sicurezza Funzionale IEC 61508 per i sistemi elettrici ed elettronici nel settore automotive. IEC 61508 stabilisce le caratteristiche dei sistemi relativi alla sicurezza in qualsiasi settore industriale. IEC 61508 definisce essenzialmente due cose:

  • i contenuti del Sistema Qualità Aziendale rispetto alla Sicurezza Funzionale dei prodotti (FSMS: Functional Safety Management System);
  • i metodi per la determinazione del PFD (Probability of Failure on Demand) o PFH (Probability of Failure per Hour), ovvero del SIL (Safety Integrity Level), cioè la definizione dell’affidabilità di componenti, apparecchiature e sistemi utilizzati in applicazioni di sicurezza.

I sistemi di sicurezza considerati tipicamente sono i sensori e i trasduttori, i “Logic Solver” (che stabiliscono se un elemento può essere attivato per rendere il sistema sicuro quando si presenta la necessità), e gli elementi finali (attuatori / azionamenti della funzione di sicurezza).

La probabilità di insuccesso (PFD o PFH) rappresenta la probabilità che un dispositivo o sistema non sia in grado di fornire la funzione di sicurezza richiesta. La probabilità è indicata con un livello di SIL (Safety Integrity Level), secondo una scala in numeri interi che va da 1 a 4.

Cosa significa per i progettisti di PCB in ambito automotive

È chiaro che la sicurezza rappresenta un elemento chiave nella progettazione di prodotti in ambito automotive, interessando tutti i componenti di veicolo. L’elettronica, che ormai gestisce qualsiasi aspetto funzionale nel veicolo, ricopre dunque un ruolo centrale.

Adesso i progettisti elettronici che utilizzano uno dei tool interessati alla certificazione, possono essere certi di operare nell’ambito di un approccio che garantisce la Sicurezza Funzionale. I flussi Xpedition e PADS Professional sono certificati per garantire un livello di affidabilità 1 (TLC-1) nella scala da ASIL A a ASIL D. Tale certificazione interessa la progettazione, la validazione e la verifica dello schematico, il PCB layout, la signal intyegrity, la power integrity, l’analisi termica, la new product introduction (NPI). Dunque anche tramite l’uso di tool come HyperLynx e Valor NPI.

“Il raggiungimento della conformità ISO 26262 per i nostri Xpedition e PADS Professional, compresi i tool di supporto, consente ai nostri clienti di progettare sistemi elettronici per l’automotive con la massima fiducia nella conformità alla Sicurezza Funzionale”, ha detto A.J. Incorvaia, Vice President di Mentor EDA Electronic Board Systems. “Il risultato è che il nostro portfolio di sistemi per la progattazione consentirà ai nostri clienti di ottenere il successo nello sviluppo di prodotti automotive affidabili e al tempo stesso innovativi”.

Scarica il libro bianco sulla progettazione elettronica nell’automotive con sintesi in italiano:

Le sfide ingegneristiche delle auto a guida autonoma e come superarle

Le auto a guida autonoma presentano delle sfide ingegneristiche riguardanti i vari e molteplici sensori, un complesso impianto elettrico, elevati requisiti di sicurezza… Ecco come affrontarle con successo.

Con sintesi in italiano.

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Norme IPC per il PCB Rigid-Flex: un esperto ci consiglia quali sono quelle che servono veramente

on 16 Ottobre 2018

(Durata del video: 6 minuti)

Le norme IPC per i PCB Rigid-Flex sono una risorsa fondamentale a disposizione di tutti gli operatori dell’industria elettronica, specialmente dei progettisti. L’IPC pubblica infatti una serie di linee guida che non costituiscono solo le specifiche da seguire per attenersi agli standard del settore, ma rappresentano dei veri e propri manuali d’uso in grado di guidare il progettista nel proprio lavoro.

IPC è l’organizzazione di riferimento che detta gli standard per l’industria elettronica, che consente a progettisti, produttori di PCB e di componenti, assemblatori, di partecipare al processo di definizione degli standard stessi e di usufruire dei vantaggi che ne derivano.

Per saperne qualcosa di più sulle norme IPC relative ai PCB Rigid-Flex, abbiamo sentito il parere di Luca Moliterni, dell’Istituto Italiano della Saldatura, un ente ufficialmente affreditato dall’IPC stesso per la formazione nel nostro Paese.

A parte l’intervista che potete vedere in questo video, Moliterni è intervenuto in un seminario Cadlog sulla progettazione di PCB rigido-flessibili, che si è tenuto a Milano, con un discorso seguitissimo, perché pieno di spunti utili e interessanti.

Il seguente schema, tratto dalla presentazione del suo intervento, sintetizza l’insieme delle norme IPC per le varie fasi di realizzazione del prodotto elettronico. In azzurro sono indicati i documenti d’interesse diretto dei progettisti. Tra di esse sono incluse le linee guida 6012 e 6013, quelle consigliate da Moliterni.

norme e linee guida IPC

(cliccare per ingrandire)

La presentazione completa potete scaricarla tramite il modulo presente a fondo pagina.

I tipi di PCB Rigid-Flex

Per darvi un’idea di quanto i documenti IPC entrino nello specifico delle caratteristiche tecnologiche dei PCB, riportiamo di seguito le immagini che sintetizzano la suddivisione in 6 tipologie dei circuiti stampati rigido-flessibili. Le immagini sono tratte dal documento IPC-2223B, dal titolo “Sectional Design Standard for Flexible Printed Boards”.

Type 1 — Single-Sided Flexible Printed Board

ipc linee guida 2223 rigid flex

Adhesive Substrate Construction

ipc linee guida 2223 rigid flex - Adhesiveless Substrate Construction

Adhesiveless Substrate Construction

Type 2 — Double-Sided Flexible Printed Board

ipc linee guida 2223 rigid flex

Adhesive Substrate Construction

ipc linee guida 2223 rigid flex - Adhesiveless Substrate Construction

Adhesiveless Substrate Construction

Type 3 — Multilayer Flexible Printed Board

ipc linee guida 2223 rigid flex

Adhesive Substrate Construction

ipc linee guida 2223 rigid flex - Adhesiveless Substrate Construction

Adhesiveless Substrate Construction

Type 4 — Rigid Flexible Printed Board

ipc linee guida 2223 rigid flex

Adhesive Substrate Construction

ipc linee guida 2223 rigid flex - Adhesiveless Substrate Construction

Adhesiveless Substrate Construction

Scarica la presentazione di Luca Moliterni

'Le linee guida IPC per i PCB rigid-flex'

La presentazione sintetizza l’intervento di Luca Moliterni, formatire accreditato IPC dell’Istituto Italiano della Saldatura, sulle linee guida IPC per i PCB rigid-flex.

Il documento contiene riferimenti specifici alle diverse linee guida dell’IPC, la descrizione dei parametri di misurazione che vengono rilevati per determinare le caratteristiche del circuiti stampati, più numerosi esempi delle problematiche di fabbricazione classificate secondo le norme IPC.

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Aerospazio: nasce l’alleanza tra Boeing e Siemens-Mentor. Ecco gli strumenti software utilizzati per progettare gli aerei

on 11 Ottobre 2018

Nell’aerospazio la notizia del momento è l’alleanza tra Boeing e Siemens, che consentirà al gigante mondiale dell’industria aerospaziale di utilizzare i software di Mentor Graphics, oggi parte integrante della stessa Siemens. Tali strumenti diventeranno parte integrante di quelli che in Boeing vengono chiamati Second Century Enterprise Systems (2CES). I 2CES sono il cuore di una strategia della più grande impresa aerospaziale del mondo, per trasformare se stessa in vista delle sfide del ventunesimo secolo. L’obiettivo è di dominare anche i prossimi 100 anni, e hanno scelto di farlo in partnership con Siemens. Le due aziende insieme saranno in grado di trasformare ulteriormente la progettazione e la produzione, con iniezioni ancora più massicce di automazione e di digitalizzazione.

La decisione di Boeing arriva a seguito di un’analisi onnicomprensiva delle diverse soluzioni presenti sul mercato, tenendo conto sia della varietà di necessità tipiche dell’aerospazio, sia del bisogno di avere la giusta flessibilità in vista dei possibili cambiamenti futuri. L’accordo a lungo temine darà a Siemens gli strumenti software necessari in tre aree chiave: electrical systems design; progettazione del prodotto elettronico; analisi meccanica.

L’accordo voluto dall’azienda leader nell’aerospazio riguarda in particolare gli strumenti del portfolio Siemens che derivano dall’acquisizione di Mentor Graphics, col fine di creare per Boeing una piattaforma comune e standardizzata a livello enterprise che comprenderà:

  • progettazione e verifica dei semiconduttori;
  • progettazione e realizzazione di PCB;
  • progettazione e realizzazione di sistemi elettrici (compresi wire harness);
  • analisi termica e fluido-dinamica per la progettazione meccanica.

Dunque si tratta di applicazioni in parte comuni a tutto il mondo dell’elettronica e in parte tipiche dell’aerospazio, dove coesistono sistemi elettrici e impianti di vario tipo, sia destinati alla navigazione, sia al comfort dei passeggeri, con un’enfasi particolare sulla sicurezza.

“La partnership con Siemens-Mentor ci consentirà di combinare i migliori tool esistenti per la progettazione elettrica con la vasta esperienza e conoscenza di Boeing nell’ambito del nostro progetto di trasformazione 2CES della progettazione”, ha dichiarato John Harnagel, Engineering Director di Boeing Defense and Space.

Dal canto suo Tony Hemmelgarn, president e CEO di  Siemens PLM Software ha detto: “L’abilità di supportare i clienti nel realizzare la digitalizzazione e implementare l’innovazione è uno dei nostri punti di forza. Questa partnership dà la misura di quanto Boeing creda in Siemens per consentirle di realizzare la propria visione, e noi di Siemens non vediamo l’ora che ciò avvenga realmente!”

I tool di Siemens-Mentor per l’aerospazio

(clicca sull’immagine per ingrandirla)

Progettazione elettrica ed elettronica

(clicca sull’immagine per ingrandirla)

Analisi meccanica e CFD

  • FloEFD (analisi CFD integrata coi sistemi di CAD meccanico)
  • FloTHERM (analisi termica e simulazione per la prototipazione virtuale)
  • FloMASTER (modellazione termofluidodinamica monodimensionale)
  • Power Tester 1500A (Test termici per i componenti elettronici)

Chiedi all’esperto

Dialoga con un esperto del settore per approfondire l'argomento che t'interessa. È gratis!

Stefano Morlacchi

Da oltre 10 anni lavora nel campo delle analisi computazionali FEM e CFD nei campi della biomeccanica, automotive e oil & gas. Esperto nel training, nell’assistenza tecnica di pre-vendita e di post-vendita per prodotti software CAE. In Cadlog ricopre il ruolo di Product Manager per i software della divisione di analisi termica e fluidodinamica (FloTHERM, FloEFD, FloMASTER) e per il Cabling & Harness.

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Tutte le FAQ sul PCB rigido-flessibile, con le risposte di un esperto di produzione di circuiti stampati

on 25 Settembre 2018

(Durata del video: 12 minuti)

PCB design rigid-flex: un concetto che è stato il tema centrale agli eventi “Progettare un PCB rigid-flex di successo: criticità e buone pratiche” organizzati da Cadlog nelle giornate di martedì 18 a Milano e giovedì 20 settembre a Bologna.

Un buon numero di partecipanti ha seguito con interesse il duplice evento, dove sono intervenuti esperti e grazie alla loro testimonianza e consigli hanno affrontato gli aspetti tecnici più critici legati alla progettazione di PCB rigid-flex.

Tra loro, abbiamo avuto il piacere di ascoltare l’intervento e in seguito intervistare Paolo Leoni, Hi-Tech Sales Manager della Elco che ha esordito con la definizione del rigido-flessibile: un circuito dove coesistono una parte rigida solitamente destinata al montaggio dei componenti e una parte flessibile che agisce come connessione tra le parti rigide.

Le FAQ sul PCB rigido-flessibile

1) Quanti strati flex ci possono essere?
Secondo le capability del Vs. fornitore

2) Quanti strati rigidi ci possono essere?
Secondo le capability del Vs. fornitore

3) Si possono usare bracci flex di spessore diverso di dielettrico e/o di rame?
Si ma confrontatevi con il Vs. fornitore

4) Si possono fare dei bracci flex multistrato?
Si, ma attenzione alla flessibilità

5) quale è lo spessore min e max di un dielettrico flex:
1- 6 mils (25 -150 micron c.a.) std, oltre i 6 mils va richiesto ma attenzione alla flessibilità e ai raggi di curvatura. Consiglio: stare tra 2 e 4 mils

6) Lo spessore min e max di rame su un flex?
½ – 2 oz (17,5 – 70 micron) std., oltre va richiesto ma attenzione alla flessibilità e ai raggi di curvatura.

7) Le forature devono vedersi sullo stack-up?
Se sono più di una è meglio vederle sullo stack-up

8) Come parte rigida si possono usare materiali per microwave?
Si, ma confrontatevi col Vs. fornitore

9) Si possono fare parti rigide di spessore diverso?
Si, ma confrontatevi con il Vs. fornitore per le limitazioni del caso

10) Posso fare una piega a 90° con un braccio flex?
NO.

11) Quanto possono essere fine le piste sugli strati flex?
Parlatene con il vostro fornitore.

12) Posso fare sui flex piste ad impedenza controllata?
Si, come per i rigidi, ovviamente è più facile la configurazione microstrip, tenete conto che la Dk del Kapton è stabile al variare della frequenza.

13) Come Padstack c‘è qualche regola da seguire?
Il Kapton o prodotti similari non hanno fibra, conseguentemente sono più soggetti a deformazioni. Il consiglio quindi è di maggiorare le pad sui lati flex per garantire comunque un ottimale annular ring. Per lo stesso motivo meglio evitare routing particolarmente complessi su quei layer.

14) Che finitura superficiale è meglio adottare sui circuiti rigid-flex?
Necessitando di cicli di backing importanti il consiglio è HAL, HAL LF, ENIG da evitare Ag, Sn,
OSP.

15) Posso inserire linee di scoring nell’array?
No, proprio per la presenza di zone flex

Chiedi informazioni:

Se vuoi sapere in che modo PADS Professional supporta la progettazione di circuiti stampati rigido-flessibili, non esitare a contattare un nostro esperto per un approfondimento. Siamo disponibili sia per informazioni tecniche che commerciali.

“PADS Professional è arrivato sul rigido-flessibile leggermente dopo, rispetto alla concorrenza, ma questo gli ha permesso di presentarsi sul mercato come lo strumento in assoluto più completo”.

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