Cómo innovar en el diseño de PCBs

Indra es una empresa española, líder mundial en el suministro de soluciones propietarias en los mercados de Transporte y Defensa, cuyo modelo de negocio se basa en una amplia gama de productos, con un enfoque de alto valor y con un alto componente de innovación.

El mundo de la electrónica puede considerarse un reto continuo ya que evoluciona a una gran velocidad. Por ejemplo, en Indra empezaron trabajando con componentes de taladro pasante (o THT) y, a continuación, con SMTs y con componentes miniaturizados. Esto permitió aumentar el número de componentes por tarjeta, pero, a su vez, fue necesario incrementar el número de capas de la misma, hasta 16. Más tarde, introdujeron la tecnología rígido-flexible.

Actualmente, en Indra están trabajando con las señales de alta velocidad. Según Antonio Martínez Mellado, responsable del área de rutado, “cada pista tiene vida propia” y, por lo tanto, hay que verificar buses de memoria, retardos, señales de reloj… “Las altas velocidades requieren un trato muy minucioso de la señal y en lo que se refiere a la elección de los materiales”. El desafío que han de afrontar consiste en la integración de la RF con el diseño digital y señales de alta velocidad.

En Indra evaluaron varias soluciones antes de decantarse por Xpedition, de Siemens EDA y distribuida por Cadlog Group, para el rutado de las PCBs. Y, ¿por qué eligieron Xpedition, aun teniendo un coste más elevado que otras marcas? Porque es una herramienta capaz de dar respuesta a todas sus exigencias de rutado, incluidas las más complejas, con garantías de éxito. Además, permite generar ficheros de salida para hacer las varias simulaciones y verificaciones necesarias, como en el caso de la integridad de señal, para la cual utilizan HyperLynx. También, permite exportar ficheros ODB++ para realizar pruebas y el montaje de las PCBs.

“No sólo elegimos Mentor por nuestras exigencias de diseño, sino también porque nuestra competencia y principales colaboradores trabajan con Mentor (ahora, Siemens EDA). Para poder colaborar de manera efectiva, era necesario utilizar la misma tecnología”, afirma Martínez Mellado.

Así mismo, para Indra era fundamental contar con un soporte técnico cercano y de calidad como el de Cadlog, que les ayudara a afrontar los desafíos presentes y futuros.

Todo ello, con el objetivo de garantizar la fabricabilidad y la fiabilidad de sus productos.

Xpedition permite estudiar en detalle el stack-up de la tarjeta para cumplir con las especificaciones del proyecto. Es posible introducir los CES o constraints en la herramienta para comprobar la fabricabilidad de las tarjetas con el rutado diseñado, teniendo en cuenta todos y cada uno de los parámetros necesarios, como componentes, las capas o layers del stack-up más adecuadas en cada caso, los distintos cálculos de impedancia de las señales, la ecualización de buses o la diversidad de vías.

El uso de los modelos en 3D ha supuesto un salto de calidad para Indra, no solo en lo que se refiere a la representación gráfica, sino como comprobante de huellas dentro de los diseños, así como de las posibles interferencias con otros componentes u otras PCBs.

También, permite mandar a los mecánicos ficheros STEP para comprobar, con herramientas como Solid Edge, si hay interferencias entre varias tarjetas dentro de un módulo.

Xpedition lanza constantemente nuevas versiones para incluir las últimas tecnologías presentes en el mercado.