Solidworks pcb что это

5

Проектирование радиоэлектронной аппаратуры в среде SolidWorks

Подавляющее большинство современной радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) сочетает в своей конструкции механическую и электрическую составляющие. Однако, несмотря на постоянное совершенствование средств компьютерного моделирования, проектирование электрической части ведется отдельно от механической, в результате чего возникают ошибки компоновки, трансляции, затруднено определение массово­инерционных характеристик и т.п. Также необходим комплексный инженерный анализ с точки зрения механики, динамики, тепла, собственно радиоэлектроники, а иногда и оптики/светотехники.

Наиболее эффективным способом решения этих проблем является применение специализированного программного обеспечения, объединяющего разработку электрической, механической и электротехнической составляющих РЭА с сохранением ассоциативных связей между ними. В среде SolidWorks таким решением является комплекс модулей: CircuitWorks, SWR­Электрика, модули инженерного анализа Simulation, а также инструменты специальных расчетов.

В общем случае разработку РЭА различного назначения можно свести к выполнению ряда основных этапов.

Проектирование печатных плат

При работе над проектом, включающим как электрическую, так и механическую составляющие, одной из основных трудностей является воспроизведение в среде трехмерной САПР полноценных 3D­моделей печатных плат со всеми входящими элементами. Наличие таких моделей позволяет сымитировать процесс сборки изделия на стадии проектирования и гарантировать отсутствие интерференции (взаимопересечения) компонентов печатной платы и корпуса изделия при монтаже готового изделия. Геометрическое моделирование такой платы средствами любой трехмерной САПР довольно трудоемко, а с учетом того, что схемотехническое проектирование уже проведено, по сути, является двойной работой.

Сборочная модель печатной платы

Для решения этой задачи в SolidWorks входит модуль CircuitWorks. Данное приложение формирует трехмерные модели печатных плат на основании данных, полученных из электротехнических САПР (ECAD), таких как Mentor Graphics, OrCAD, P-CAD, Altium Designer и др.

В качестве источника данных для CircuitWorks применяется IDF­файл, файл обмена информацией между схемотехническими и механическими САПР или же файл формата XML. В результате трансляции данного файла в SolidWorks создается трехмерная сборка, состоящая из печатной платы и элементов. Если элементная база печатной платы имеется в библиотеке электронных компонентов CircuitWorks, то приложение будет использовать библиотечные детали и размещать их на печатной плате в соответствии с заданными в IDF­файле координатами. При отсутствии компонента в базе данных CircuitWorks предварительно, в автоматическом режиме создаст его габаритную модель (прямоугольный параллелепипед), а затем расположит его на печатной плате. Такой подход позволяет повысить скорость формирования сборочной модели печатной платы, причем генерация элемента происходит только один раз при внесении его в библиотеку. CircuitWorks предоставляет возможность предварительного добавления компонентов в библиотеку вручную, их удаления, модификации существующих компонентов, например, для придания реалистичного отображения или же изменения электрических свойств.

CircuitWorks позволяет решить и обратную задачу — сохранить сборку печатной платы SolidWorks в формате IDF и передать ее в схемотехническую САПР. Можно создать твердотельную модель печатной платы и ее компонентов на основе эскиза в SolidWorks, а затем сохранить с информацией об электрических свойствах и характеристиках. Эту возможность удобно использовать в тех случаях, когда габариты печатной платы зависят от формы и размеров корпуса прибора или отсека оборудования, в котором эта печатная плата будет эксплуатироваться. При необходимости можно изменить в сборке SolidWorks размещение элементов печатной платы, полученной в IDF­формате и созданной модулем CircuitWorks, а затем сохранить в файл IDF измененные координаты элементов для последующей трассировки полученного результата в схемотехнической САПР.

Монтаж печатной платы

Монтаж печатной платы

Гибкие средства фильтрации CircuitWorks в совокупности с инструментом предварительного просмотра позволяют исключить данные, содержащиеся в файле ECAD, которые не должны быть переданы в модель SolidWorks. Например, все отверстия заданного размера или все электронные компоненты определенного типа могут быть исключены и не будут формироваться в модели.

Разработка механической части

SolidWorks предоставляет все необходимые инструменты для моделирования механической составляющей РЭА — для проектирования трехмерных деталей и сборок и создания чертежей в соответствии с требованиями ЕСКД. Применение специализированных модулей расширяет функционал SolidWorks для ускорения решения специальных задач.

Импортируемая таблица соединителей

Библиотечный элемент с группой контактов

Объемный электромонтаж

Эффективным решением объемного проектирования и создания конструкторской документации РЭА в среде SolidWorks является модуль SWR-Электрика. Он объединяет в среде SolidWorks электрическую и механическую части РЭА. По данным электротехнических САПР, в интерактивном или автоматическом режиме модуль создает проводные соединения между контактами в пространстве трехмерной модели изделия, обладает возможностью автоматической укладки жгутов в изделии, минимизируя их протяженность. SWR-Электрика предоставляет доступ к пополняемой библиотеке соединителей и проводов, формирует различные отчеты с подробной информацией об использованных проводах, кабелях и жгутах, предоставляет данные по расходу материалов (трубки, плетенки), позволяет выполнять поиск конфликтов, препятствующих собираемости изделия, оформить рабочую конструкторскую документацию в соответствии с требованиями ЕСКД и создать монтажный шаблон, позволяющий физически изготовить спроектированный жгут на монтажном столе.

Функциональные возможности модулей SolidWorks Simulation

Продукты и конфигурации Simulation

SolidWorks Premium

SolidWorks Simulation Professional

SolidWorks Simulation Premium

SolidWorks Flow

Simulation

Моделирование кинематики сборок
и механизмов

Прогнозирование отказов изделий

Движение, управляемое событием

Сравнение и оптимизация изделий

Расчет собственных частот

Прогнозирование потери устойчивости

Расчет многоцикловой усталости

Моделирование пластических
и резиноподобных сред

Моделирование многослойных композитов

Задачи с вынужденными колебаниями

Моделирование тепловых эффектов без учета движения среды

Моделирование тепловых эффектов
с учетом движения среды

Вся необходимая информация для монтажа может быть получена путем указания пары контактов в графической области или импортирована из внешнего источника данных, например из файла в формате ASCII, получаемого при выводе отчетной информации из схемотехнических САПР (P-CAD, Orcad, Protel) либо сформированного вручную в любом текстовом редакторе. При этом в файле необходимо указать марку провода и сечение жилы, а также схемное обозначение и номера соединяемых контактов.

Проложенная трасса в изделии

Места расположения контактов определяются один раз в модели соединителя, после чего эту модель можно сохранить в базе соединителей для последующего многократного применения. Для ускорения процесса задания контактов используется специализированная команда, которая автоматически создает группу контактов, расположенных в модели соединителя по определенной схеме: в несколько рядов, шестиугольником или по нескольким концентрическими окружностям. Контакты будут автоматически перенумерованы (впрочем, любое имя, в том числе и имя контакта, можно переопределить вручную) и получат значение по умолчанию для припуска на длину присоединяемого провода.

Список используемых в работе проводов и многожильных кабелей хранится в пополняемой библиотеке материалов. Допустимые маршруты прохождения жгутов, отражающие топологию монтажа, создаются средствами модуля в интерактивном режиме. Жгуты могут иметь неограниченное число ответвлений. Соединения устанавливаются между контактными точками. При формировании жгутов автоматически рассчитываются диаметры их сегментов (участков между ответвлениями), длины проводов, кабелей, жгутов и их участков. Моделируется применение трубок и плетенок — их диаметры и толщины учитываются при расчете диаметров жгутов, а длины автоматически вычисляются и отражаются в отчетах. Выполняется анализ результатов проектирования для определения корректности использования трубок и плетенок, а также для выявления проводов и жгутов, минимальный радиус сгиба которых оказался меньше установленного для них минимально допустимого значения.

По результатам проектирования создаются отчеты (таблица соединений, сводные перечни проводов, кабелей, оболочек и др.). Автоматически генерируется плоское представление жгута — монтажный шаблон и сборочный чертеж жгута. При работе с чертежом SWR-Электрика самостоятельно раскладывает на плоскости все сегменты спроектированного жгута, добавляет изображения соединителей, смонтированных на концах жгута, расставляет размеры, создает таблицы распайки для каждого соединителя и жгута в целом.

Создание соединений производится в трехмерном параметрическом пространстве CAD­модели, что позволяет выполнять монтаж наиболее эффективно. SWR­Электрика добавляет автоматизированные методы формирования электрожгутов в интуитивно понятный интерфейс SolidWorks, используя при этом исключительно стандартные геометрические объекты SolidWorks и механизм ассоциативных связей между ними. Благодаря этому любая 3D­модель, созданная с помощью модуля SWR­Электрика, хранится в «родном» формате SolidWorks и может быть легко открыта и отредактирована даже на компьютере, на котором не установлена SWR­Электрика. При внесении изменений в модель характеристики проводов и жгутов автоматически пересчитываются в соответствии с новыми геометрическими условиями. Чертежи монтажных шаблонов являются стандартными документами SolidWorks и автоматически изменяются при изменении трехмерной модели.

SWR­Электрика не навязывает конструктору каких­либо новых, непривычных ему команд, а максимально автоматизирует большинство рутинных операций, возникающих в процессе проектирования, отслеживает корректность моделирования электрических соединений, автоматически обновляет геометрическую модель и дает пользователю возможность полностью сконцентрироваться именно на самом процессе проектирования, а не на поиске тех или иных команд. SWR­Электрика максимально использует стандартные для SolidWorks механизмы построения и редактирования объектов монтажа: геометрия основана на 3D­сплайнах, форму и длину которых можно легко модифицировать, удаляя, добавляя или перетаскивая мышью контрольные точки. Системные настройки поз­воляют гибко управлять параметрами по умолчанию. Монтажный шаблон создается в автоматическом режиме и содержит чертеж жгута, различные таблицы (соединений, распайки и т.д.), вспомогательные данные (изображения соединителей, технические требования и пр.). Любые результаты, полученные автоматически, при необходимости могут быть модифицированы вручную. Модуль комплектуется учебным пособием и набором учебных примеров, что позволяет получить базовые навыки работы с ним буквально за один день и сразу же начать проектирование реальных изделий.

Инструменты инженерного анализа

Одним из решающих критериев, которым руководствуются при выборе современной системы проектирования, является наличие инструментов инженерного анализа. Создание радиоэлектронной аппаратуры сопровождается большим количеством различных расчетов: механических, тепловых, электромагнитных. Иногда, для относительно небольших предприятий, все они должны быть выполнены в рамках малой инженерной группы. В подобных случаях применение специализированных расчетных программ осложняется из­за относительно высокой трудоемкости при трансляции моделей, необходимости освоения радикально отличных по идеологии и интерфейсу инструментов, высокой их стоимости.

Эти же аргументы в значительной мере справедливы и для корпоративных пользователей, поскольку бюджет далеко не всегда позволяет содержать несколько специализированных расчетных подразделений, оснащенных дорогостоящими и зачастую избыточными по функционалу программными продуктами.

Имитация падения: постановка задачи

Вполне рациональным является проведение расчетов в среде SolidWorks на базе имеющейся модели — она содержит как геометрическую, так и иную, полученную в ранее использованных модулях информацию. Соответствующие средства SolidWorks базируются на универсальных численных процедурах — методе конечных элементов и конечных объемов.

Имитация падения: результаты

Одним из наиболее эффективных с точки зрения функционала и эргономики является семейство модулей SolidWorks Simulation, включающее модуль анализа движения SolidWorks Motion (ранее известный как COSMOSMotion), модуль прочностного расчета SolidWorks Simulation (ранее COSMOSWorks), модуль гидрогазодинамики и теплопередачи SolidWorks Flow Simulation (ранее COSMOSFloWorks). Все они базируются на современных алгоритмах численного анализа, непрерывно совершенствуются, качественно валидированы и исчерпывающе документированы.

Базовые функциональные возможности семейства Simulation в зависимости от конфигурации приведены в таблице.

Динамика: расчет на случайные колебания

Следует отметить, что начальная конфигурация Simualtion, входящая в SolidWorks Premium, позволяет осуществлять полноценный анализ деталей и сборок с учетом разнообразных контактных условий, в том числе нелинейных и посадки с натягом, наличия виртуальных соединителей: штифтов, резьбовых соединений с натягом, пружин, оснований, опор с подшипниками и т.п., с применением анизотропных материалов, разнообразных нагрузок, а также позволяет строить модели на основе конечных элементов разных типов: объемных, балочных/стержневых, оболочечных и любых их комбинаций.

Тепловой расчет посредством Simulation

Конфигурации более высокого уровня позволяют осуществлять другие типы анализа, в частности имитацию падения, расчет собственных частот и линейной устойчивости, имитировать нелинейное поведение материалов, рассчитывать многослойные анизотропные конструкции и, наконец, выполнять полноценный динамический анализ по линейной и нелинейной модели. Так можно воспроизвести практически все виды динамических испытаний.

Тепловой расчет можно осуществлять как посредством Simulation в конфигурации Professional, так и с помощью Flow Simualtion. Радикальным отличием второго модуля является решение задачи гидро­газодинамики и тепломассопереноса с изменяющимися свойствами среды. Поэтому если устройство функционирует в вакууме, в том числе в присутствии теплообмена излучением или солнечного излучения, а также когда теплообмен c внешней средой предопределен, то можно ограничиться функциональностью конфигурации Simulation Professional. В противном случае настоятельно рекомендуется использовать SolidWorks Flow Simualtion, позволяющий, в частности, исключить этап поиска адекватных коэффициентов теплоотдачи (конвективной или иной природы), а также параметров (температуры, скорости, давления и т.д.) текучей среды.

Основные функциональные особенности Flow Simulation следующие:

• подготовка модели:

— поддержка произвольных систем единиц,

— пополняемые инженерные базы данных по свойствам веществ, объектов и материалов;

• начальные и граничные условия:

— входные параметры — скорость, давление (статическое, динамическое, окружающей среды), массовый и объемный расход,

— температура, концентрация компонентов, параметры турбулентности,

— расходно­напорные характеристики виртуальных вентиляторов,

— различные типы стенок, включая шероховатые. Коэффициент теплоотдачи и параметры условной среды на стенках, не граничащих с реальной текучей средой,

— источники тепла (объемные и поверхностные), виртуальные тепловентиляторы,

— возможность задания зависимости граничных условий, параметров и прочего от времени и координат,

— симметрия относительно базовых плоскостей и периодическая симметрия;

• расчетная сетка и управление вычислительной процедурой:

— генерация расчетной сетки непосредственно по модели SolidWorks,

— автоматическое создание расчетной области и генерация сетки в области твердого тела и области течения,

— автоматическая адаптация сетки в зависимости от геометрических характеристик модели и поля решения,

— возможность запуска на счет нескольких вариантов в пакетном режиме с управлением числом задействованных процессоров,

— задание целей моделирования (интересующих параметров на поверхностях или в объемах) и их мониторинг в ходе расчета,

— возможность предварительного просмотра полей течения в заданных сечениях без остановки расчета,

— критерии автоматической остановки расчета;

• возможности моделирования:

— стационарные и нестационарные течения,

— сжимаемые и несжимаемые (жидкости или газы) течения, включая до­, транс­ и сверхзвуковые режимы,

— идеальные и реальные газы,

— одно­ и многокомпонентные течения без химического взаимодействия и разделения фаз,

— совместный расчет течения жидкости или газа и теплопередачи внутри твердого тела без наличия границы раздела газ­жидкость,

— ламинарные и турбулентные течения, учет ламинарного/турбулентного перехода,

— «замораживание» течения для разделения «быстрых» и «медленных» процессов,

— течения в пористых средах с учетом теплопроводности стенки,

— учет шероховатости стенки,

— внешнее и/или внутреннее течение,

— конвективный теплообмен, свободная, вынужденная или смешанная конвекция,

— радиационный теплообмен с управлением прозрачностью стенок и разделением свойств стенок для теплообмена излучением и солнечной радиацией,

— расчет траекторий твердых частиц и капель в потоке,

— возможность расчета двумерной (2D) задачи,

— тепловые элементы Пельтье;

• результаты:

— результаты выводятся в окне SolidWorks,

— вывод функции на любой плоскости или поверхности в виде цветовых эпюр, векторов и изолиний, отображение результатов с помощью изоповерхностей,

— интегральные характеристики на произвольной грани или совокупности граней,

— создание трехмерных траекторий,

— вывод характеристик расчета в MS Excel,

— распределение любой характеристики вдоль любой кривой и передача в MS Excel,

— расчет характеристик в точках, определяемых пользователем,

— вывод основных расчетных и интегральных величин в MS Excel,

— автоматическое создание отчета,

— передача давления на стенках, коэффициентов теплоотдачи и температур в SolidWorks Simulation.

В конфигурацию SolidWorks Premium также входит модуль анализа движения SolidWorks Motion, назначением которого является расчет кинематики и динамики жестких и условно­податливых механизмов, систем со сложной схемой кинематических связей и условий нагружения. Если же проводится расчет динамики деформируемого тела, то следует использовать процедуры динамического анализа из Simulation Premium.

Антенна под действием ветра

Тепловой расчет электронного модуля

Расчет вентилятора охлаждения с учетом тепла

Для выполнения специфических радиотехнических расчетов рабочее место SolidWorks может быть дополнено модулем EMS. Он имеет много общего с Simulation и подобно ему базируется на методе конечных элементов. У обоих модулей похожий интерфейс и общие приемы работы. В общем случае EMS позволяет решать задачи электростатики, магнитостатики, электромагнетизма в стационарной и нестационарной постановке, а также связанные задачи электромагнетизма и теплопроводности.

Следующий уровень задач решает модуль HFWorks. Резонаторы, микроволновое излучение, антенны и волноводы, задачи с рассеянием — всё это объекты его применения.

Расчет системного блока с учетом виртуальных вентиляторов

Движение, управляемое событием в SolidWorks Motion

Подобно другим инструментам SolidWorks, модули электромагнитного анализа используют ключевые функции базовой системы проектирования: ассоциативность, параметризацию, таблицы параметров, конфигурации.

Программный комплекс SolidWorks может быть укомплектован и рядом других модулей инженерного анализа, в частности предназначенных для оптического или светотехнического проектирования. Наиболее эффективным является OPTISWorks, который полноценно использует ассоциативность и параметризацию геометрии. Данный инструмент исчерпывающе описан как в журнальных публикациях, так и в литературе по САПР.

Заключение

SolidWorks, как известно, находится в числе лидеров на рынке САПР. Это касается многих отраслей инженерной деятельности. Важная составляющая успеха — сочетание универсальной базовой функциональности с разумным набором специальных решений. В данном случае это продемонстрировано применительно к задачам, возникающим в радиотехнике и радиоэлектронике.

Совместная работа Altium Designer и SOLIDWORKS

В данной статье мы хотели бы дать нашему читателю общие сведения о технологиях, представленных на рынке САПР об организации взаимодействия конструкторов-механиков и проектировщиков электроники, а также о новых тенденциях, появляющихся в этой сфере.

Решения на рынке

Многие годы на промышленных предприятиях поднимается вопрос совместной работы двух разных отделов: отдела конструкторов-механиков и проектировщиков электроники. Сейчас на предприятиях применяют решения различной степени удобства и возможностей. Например, многим известен продукт из состава SOLIDWORKS Professional под названием SOLIDWORKS CircuitWorks, обеспечивающий двусторонний обмен данными между MCAD и ECAD в универсальном формате IDF\IDX. Однако сложность поддержания корректных баз данных, как со стороны проектировщиков электроники, так и со стороны конструкторов, а также синхронизация баз между собой сделали применение модуля гораздо менее массовым, чем того требует рынок.

Рис. 1 — Вид печатной платы в CircuitWorks

Кроме упомянутого модуля, было довольно популярно добавление SOLIDWORKS PCB, которое являлось версией Altium Designer с собственным коннектором, оптимизированной под работу в среде SOLIDWORKS. Между тем модуль был недоступен для покупки в нашем регионе и, судя по последним новостям, новые версии и поставляться клиентам больше не будут.

Проблемными местами во взаимодействии известных модулей всегда были моменты синхронизации библиотек групп разработчиков и варианты двусторонней трансляции данных между системами без потери данных. Библиотеки, используемые в проектах, могут быть совершенно разными по форме и содержанию, и часто компоненты в разных проектах дублируются, что создает огромное количество проблем при передаче данных в MCAD и тем более обратно.

Новая эра в межсистемном взаимодействии

Появились решения, которые мало освещены, но в то же время удобство их применения существенно возрастает год от года. Например, решения от Altium Designer: облачное хранилище Altium 365 и набор коннекторов MCAD-ECAD coDesigner.

Сразу уточним: покупать коннекторы и хранилище Altium 365 пользователю не придется. С приобретением Altium Designer он получает подписку версии Standard и Altium 365 ограниченной версии (для более полного функционала нужна подписка на версию Pro). Каждому клиенту из своего личного кабинета доступно создание хранилища, так называемого Workspace. Altium 365 можно использовать для хранения, управления и согласования общих библиотек и проектов.

Рис. 3 — Проекты в нашем Altium 365 Workspace

Облачные хранилища только набирают обороты в нашей стране, но едва ли кто-то усомнится, что будущее за ними. Основные опасения при работе с облачными технологиями пользователи связывают с вопросами скорости доступа, безопасности и преемственности данных. Следует сказать, что разработчики уделили им немало внимания:

• По скорости доступа проблем нет, сервера расположены в различных точках мира,- ближайший к нам в Европе. Пользуясь Workspace на протяжении нескольких месяцев, мы не наблюдали заметных замедлений или невозможности доступа к данным.
• Переживать за сохранность данных также не стоит: каналы обмена данными зашифрованы, а само хранилище доступно только тем, кому администратор предприятия открыл доступ к отдельным проектам или целиком Workspace.

Рис. 4 — Выдержка из справки (https://www.altium.com)

• Сохранять данные в хранилище можно будет на протяжении всего срока подписки, а если подписка закончится, то вход в хранилище по-прежнему останется доступен предприятию в течение нескольких лет для скачивания проектов и выгрузки библиотек, но с ограничением функции сохранения в нем.

Для многих также покажется важным, что решение Altium 365 фактически выносит на аутсорсинг вопросы поддержания работоспособности общего пространства и значительно снижает риски потери данных в результате аппаратных проблем.

Рис. 5 — Приглашение пользователя

Для кого-то более значимым является работа со сторонними соисполнителями. Например, в Altium 365 можно пригласить коллегу в свой Workspace и выделить ему лицензию Altium on-Demand от предприятия в своем кабинете на отдельный период совместной работы. Это решит проблему возможного несоответствия версий или использования нелицензионного программного обеспечения. При этом соисполнитель может работать с вашими библиотеками, и вы сможете видеть, как идет работа над проектом.

Рис. 6 — Просмотр проектов в Altium 365

По технике взаимодействия конструкторов-механиков и проектировщиков электроники

Коннекторы – это специальные дополнения со стороны Altium Designer и SOLIDWORKS, которые подключаются к облачному хранилищу и синхронизируют работу двух групп инженеров. Их можно скачать в окне дополнений Altium Designer и на корпоративном ресурсе с дистрибутивами. После установки дополнений со стороны MCAD и ECAD и входа в хранилище взаимодействие выглядит просто: проектировщик отправляет проект в Workspace и конструктор-механик получает данные через свою часть модуля. Для отправки и получения данных со стороны Altium Designer используются две кнопки: Отправить (PUSH) и Получить (PULL). При передаче данных в SOLIDWORKS автоматически будет построена качественная 3D-модель платы. Компоненты будут сгенерированы по имеющимся в топологии 3D-моделям в виде отдельных файлов SOLIDWORKS, а на модель платы наложено изображение верхнего и нижнего слоев. В отличие от классического экспорта в STEP, каждая модель будет сохранена в отдельный файл, и в нее будут вписаны атрибуты из компонентов проекта, а в свойства ссылки внесено схемное обозначение.

Рис. 7 — Созданная в SOLIDWORKS плата

Конструктор сможет отправить проектировщику изменения на плате, добавив вырезы, передвинув отверстия или компоненты, а также внести зону запрета расположения. Инженеры в любом CAD могут просмотреть изменения: удобная анимация покажет, что изменилось на плате.

Одно из важных замечаний: для самого простого варианта взаимодействия и построения 3D-моделей сборки платы не требуется создавать или загружать библиотеку проекта на Workspace, так как решение работает сразу после установки. Главное, чтобы в топологии проекта уже были модели компонентов.

Рис. 8 — Плата в Altium Designer

Мнение

Простота и естественность предложенного решения делают описанную технологию потенциально интересной заказчикам, стремящимся увеличить скорость и качество разработки электронных изделий с применением CAD. Тем же, кто пользуется услугами соисполнителей для проектирования, технология позволит достичь новых высот с помощью переноса взаимодействия на современную цифровую платформу.

SOLIDWORKS PCB

SOLIDWORKS PCB enables the productivity you need to design Printed Circuit Boards (PCBs) quickly along with unique, collaboration between electrical and 3D mechanical design teams. It offers a clear advantage where ECAD-MCAD collaboration is critical for overall success of electronic product design. Define rigid-flex regions, layers, and stack thicknesses enabling single board rigid-flex PCB design. The rigid-flex layer stack regions can be defined with bend lines and angles and validated with 3D folding and component clearance checking to ensure layout correctness. Manage project, design files and documentation with SOLIDWORKS PCB-PDM Connector and the SOLIDWORKS PDM-based design and data management workflow. Securely store and index design data for fast retrieval, eliminate concerns over version control and data loss, and collaborate on design data from multiple locations. Unmatched ECAD-MCAD integration and collaboration with SOLIDWORKS that unifies design data.

SOLIDWORKS PCB is the new Printed Circuit Board Design Software from Altium [VIDEO]

Do you know the true costs associated with a failed design collaboration process between your electrical and mechanical teams? Altium offers up a new reality for design collaboration with SOLIDWORKS PCB (Printed Circuit Board). Read on to learn more!

The True Costs of Failed ECAD/MCAD Design Collaboration

Every engineer knows the pitfalls that await when the electrical and mechanical sides of our design process fail to integrate their workflows and design data. But do we also understand all of the underlying costs associated with these design process failures? With the rising need for connected design experiences, we are at a unique juncture in the evolution of our design tools where collaboration features are becoming a daily necessity. As engineers strive to strike the perfect balance of aesthetic emotion and electronic functionality a design process that rewards experimentation, not penalizes experimentation, is surely needed.

The True Costs

It’s rare these days to find a mechanical design that exists in isolation with no PCB counterpart. As connected as the physical customer experience is, our ECAD/MCAD design collaboration process is commonly fragmented and separate, with both sides vying for control and struggling to communicate. And we all know what this leads to:

• Missed time to market and budgets with design revisions slipping through the cracks and prototype costs skyrocketing from failed communication processes.
• Wasted time and productivity with designers having to manage multiple revisions that could have been solved the first time with a properly implemented collaboration system.
• Product experiences that are compromised during the design phase based on budget and time constraints vs. being iterated to perfection.

Tangible Pain

We engineers always love concrete data, so consider this the next time you are facing the potentiality of a failed design process:

The average company creating a moderately complex PCB requires 14.1 physical prototypes, at an average cost of $8,929 per prototype. Can your budget really afford numerous prototypes that fail to fit your mechanical enclosure because of a communication breakdown in the design phase?

On average, Engineering Change Orders (ECOs) cost $1,984 to implement during development, and $10,625 once a design has been released to manufacturing. How many ECOs has your company generated in the last year because your ECAD/MCAD designers weren’t on the same page?

Present Solutions

I’ve witnessed the engineering community waiting years for a viable solution to this collaboration problem between design teams. While there have been many noble attempts, most have fallen flat and we currently are faced with a very fragmented system with reliance on:

• Tedious importing/exporting of STEP models between ECAD and MCAD design environments. This process is ripe with the potentiality for loss of critical design data during each translation, and there’s no way to track changes when files are passed back and forth.
• Creating time-consuming paper dolls or 3D printed enclosures that pull high-value engineering talent away from their specialized tasks in a process that could otherwise be completed in a 3D software environment.
• Unreliable communication methods. How many times have you sent your fellow designer an email for a design change, or left a note on their desk and just assumed it would be completed?

SOLIDWORKS PCB – A New Reality for Collaboration

At Altium, we’ve been studying this ECAD/MCAD collaboration problem for years, and have been carefully developing a solution that balances the productivity needs of both electrical and mechanical designers with the necessity for a constant communication flow. What did our years of work amount to? A new PCB design tool specifically made for direct integration with SOLIDWORKS® and a mechanical designers existing workflow – SOLIDWORKS PCB.

SOLIDWORKS PCB software

When we looked at the traditional design environment in several companies, what we found is mechanical designers leading the workflow process, with the mechanical enclosure being the final determinant for how a design would come to completion.

Changing the mechanical designer’s tool would lead to a disruption in this traditional structure, and the weak link was clearly the PCB design tool being used that had no intelligent data connection with the mechanical environment.

Managed ECO Change Process

SOLIDWORKS PCB Features

SOLIDWORKS PCB solves all of the old problems of design collaboration, incorporating a number of powerful features that intelligently link design data to keep both design teams operating at their highest peak of efficiency. With SOLIDWORKS PCB, you can:

• Actively make changes to component placement, board shape, and mounting holes on your PCB directly in your SOLIDWORKS environment, syncing data with SOLIDWORKS PCB easily with managed ECOs.

SOLIDWORKS PCB Mounting Holes

• Ensure that your design data is as accurate as possible by using SOLIDWORKS native Parasolid file format directly in SOLIDWORKS PCB. By using native lossless files instead of error-prone translations, Parasolid provides the most accurate representation of your design intent and keeps your mechanical and electrical data in sync.

• Gain an even greater degree of control over your PCB design process with access to copper traces from your board designs. Native Parasolid board data provides a new-level of analysis capabilities directly within SOLIDWORKS with thermal, vibration and other simulations.

SOLIDWORKS PCB Copper Analysis

Take the next step

That’s just a small sampling of everything that’s possible in SOLIDWORKS for design collaboration. And with over 25 years of experience in PCB design, you can be assured the software includes all of the necessary power needed to easily handle today’s electronic designs. Check out all the features in SOLIDWORKS PCB and see what’s possible for your design collaboration process.