Elektroniikkasuunnittelu

Hyvin suunniteltu on puoliksi tehty. Vanha suomalainen sananlasku pätee erityisen hyvin sulautettujen järjestelmien kehitykseen. Suunnitelun peruste on lopputuote ja sen vaatimat toiminnallisuudet. Tuotekehityksessä päästään varsin nopeasti liikkeelle

valitsemalla protomallin pohjaksi jokin valmis kehitysalusta. Kehitysalusta on näppärä tapa toteuttaa ns. proof of concept, tuotteen toimintademostraatio. Kehitysalustoja löytyy lähes kaikilta yleisiltä piirivalmistajilta. Tyypillisesti kehistysalusta valitaan siten, että samaa mikroprosessoria/ohjainta käytetään lopputuoteessa; näin toimintademostraatiossa käytettyä koodia voidaan hyödyntää suoraan sarjavalmiissa laitteessa.

Varsinaisen tuotteen elektroniikkasuunnittelu alkaa komponenttien valinnalla ja piirikaavion piirtämisellä. Piirikaaviosta muodostuu "kartta" sähköisistä kytkennöistä osien välillä. Piirikaavion pohjalta suunnitellaan piirilevy ja se on tärkeä dokumentti koko tuoteen elinkaaren ajan. Komponenttivalinnoissa voidaan painottaa eri kriteerejä. Koska komponenttivalmistajia on satoja ja yksittäisiä komponentteja on satoja tuhansia, kriteerivariaatiota on todella paljon. Sarjavalmisteisen laitteen komponentin tärkeimmät ominaisuudet voivat olla hankintahinnan lisäksi esimerkiksi saatavuus ja fyysinen koko. Yksittäisen, kapean käyttösektorin erikoislaitteen komponenttien vaatimukset voivat olla jotain täysin muuta.

Piirilevysuunnittelu

Piirilevysuunnitellussa lähtökohtana on piirilevyn sijoituttelu lopputuotteessa. Tämä määrittää piirilevyn mitat. Signaali- ja tehojohteet vedätään piirikaavion mukaisesti ja komponentit sijoitetaan siten, että ne täyttävät niille suositellut sijoitusvaatimukset.

Haasteita piirilevysuunnitelulle asettaa korkeat väylänopeudet ja RF-komponentit; nämä ovat häiriöherkkiä osia ja vaativat erityistä huomiota piirilevysuunnitelussa.

Kaikista suunnittelemistamme yksi- ja monikerrospiirilevyistä saadaan muodostettua CAD-malli, joka helpottaa kotelosuunnitelua ja piirilevyn sijoittelua 3d-suunnitteluympäristössä.

 

Protomallit

Valmiista piirilevymallista saadaan valmistusdokumentaatiot (gerber-tiedostot) ja ne voidaan toimittaa piirilevyvalmistajalle. Käytämme eurooppalaista piirilevyvalmistajaa ja toimistusaika on keskimäärin 7 työpäivää, sarjojen ollessa yksittäisestä kappaleesta satoihin kappaleisiin. Erikoistilauksesta piirilevyt saadaan tehtaalta hyvinkin nopeasti.

Yksipuoliset piirilevyt voidaan valmistaa myös jyrsimällä CNC-jyrsimellämme. Tämä sopii erittäin nopeaan protoiluun tai jonkun yksinkertaisen osakokonaisuuden nopeaan valmistamiseen. CNC-jyrsimen tarkkuus on noin 10mil (10 tuuman tuhannes osaa).

 

Protolevyn kalustaminen, testaaminen ja mittaaminen ovat olennaisia osia tuotekehityksessä. Tässä kohtaa havaitaan mahdolliset suunnitelu- ja toiminnallisuusvirheet. Virheet korjataan muutoksin ja toteutaan toinen iteraatio (kalustus, testaus, mittaus). Näin varmistetaan toimiva ja luotettava lopputuote.

Protomallin mittaukseen liittyvä toimenpide voi olla esimerkiksi anteeninsovitus lähetin-vastaanotinpiireissä. Anteenisovituksessa tulee huomioda myös laitteen kotelointi, jolla voi olla suuri vaikutus toimivuuteen; mittaus tulee suorittaa koteloidulle protomallille, ja sovituksen kautta saavutetaan paras teho anteenille.

MIKROPURE tekee elektroniikkasuunnitelua osana tuotekehitystä, alkaen toiminnallisuuksien suunnittelusta aina ohjelmoituun protomalliin asti. Autamme myös lopputuotteen sarjatuotannon käynnistämisessä .