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技术专题
实體(tǐ)自由形式制造的目标PCB设计
随着電(diàn)子和電(diàn)路板的使用(yòng)逐渐渗透到我们用(yòng)于工作或娱乐的几乎所有(yǒu)机器,设备和活动中,构造電(diàn)路板的技术和方法也在不断发展。这些进步通常是由需求驱动的,以实现更高的质量和更好的功能(néng)。当然,市场和其中的竞争在推动更快的开发和生产中起着重要作用(yòng)。就像越来越多(duō)的知识激发了人们进一步研究的兴趣一样,更快,更小(xiǎo)巧,更智能(néng)的设备,電(diàn)器和車(chē)辆也為(wèi)PCBA应用(yòng)和优化提供了更多(duō)机会。
最近,出现了许多(duō)用(yòng)于PCB制造的制造技术。他(tā)们中许多(duō)人的共同主题是从2D 建模到3D建模设计的转变。这样做对于创建用(yòng)于最常被称為(wèi)三维(3D)打印的電(diàn)路板是必要的。
涉及3D打印时,会有(yǒu)很(hěn)多(duō)令人兴奋的事情,例如,工程师无需离开工作站就可(kě)以进行设计,构建和测试设计的能(néng)力。确实令人兴奋!但是,在深入研究之前,让我们看一下固态自由形式制造的更大领域,它对PCBA开发的影响以及如何设计以充分(fēn)利用(yòng)该技术。
什么是固态自由曲面制作?
工程师具有(yǒu)创建新(xīn)术语的诀窍,该术语通常用(yòng)于區(qū)分(fēn)使产品或技术超越其先前状态的某些材料或过程增强。并且,由于固态自由形式制造有(yǒu)时会与其他(tā)术语混淆,因此最好在上下文(wén)中使用(yòng)可(kě)能(néng)具有(yǒu)类似定义的其他(tā)术语对其进行描述。
定义:
术语“ 快速原型制作”用(yòng)于表示旨在优化原型制作过程速度的制造方法。
增材制造是指通过添加连续的层来“积聚”产品,这与减材制造相反,在减材制造中,该过程以较大的固體(tǐ)开始,并去除材料以获得所需的产品。
3D打印通常可(kě)以定义為(wèi)从3D构建3D产品
使用(yòng)增材制造技术的数字模型。
固态自由形式制造是一种3D打印过程,执行该过程时无需任何人工帮助或互动即可(kě)构建产品,并且不需要其他(tā)专门工具或零件。
从这些定义中,很(hěn)明显如何误解或互换使用(yòng)这些术语。有(yǒu)了对固體(tǐ)自由形式制造(SFF)的准确描述,我们准备探索这种快速的原型制作技术如何影响您的電(diàn)路板的开发。
不同的实體(tǐ)自由形式制造设置
如上图所示,SFF有(yǒu)几种不同的方法或技术。由于可(kě)以在同一位置进行设计,构建和测试,因此每一种优点都提供了一种提高電(diàn)路板开发速度的方法。為(wèi)了充分(fēn)了解SFF对PCBA开发的影响,下表对SFF和当代PCB制造的重要属性进行了比较。
当代PCB建造VS的PCBA开发属性。短纤 |
||
属性 |
当代PCB制造 |
选择性自由形式加工 |
位置 |
遠(yuǎn)程 |
本地 |
处理(lǐ)时间 |
一到几天 |
小(xiǎo)时 |
成本 |
工艺,材料,运输 |
仅材料 |
浪费 |
是 |
没有(yǒu) |
部件 |
自动化的 |
手册 |
如上所示,在周转时间,成本和浪费等关键领域,SFF优于当代制造。此外,SFF已发展到一个水平,即電(diàn)路板的制造质量和可(kě)靠性足以满足PCB原型设计的需要。
对多(duō)材料SFF进行了持续研究,以提高電(diàn)路板的复杂性,性能(néng)并优化分(fēn)立元件的制造。当前,只要设计模型足够详细和准确,SFF内置板的布局和布線(xiàn)就可(kě)以与晶圆厂中构建的PCB相媲美。让我们看看如何确保设计模型最适合使用(yòng)SFF技术进行制造。
设计用(yòng)于SFF集成的電(diàn)路板
尽管当代PCB制造和SFF制造的目标是相同的(准备好组装的已构造電(diàn)路板),但制造工艺却大不相同。大多(duō)数電(diàn)路板是通过自动化流程在工厂内部建造的,其中在固定尺寸的面板上可(kě)以制作多(duō)个電(diàn)路板。此过程包含许多(duō)定义明确且有(yǒu)组织的步骤。另一方面,SFF是一个单阶段的,连续的过程,不断添加层直到实现電(diàn)路板。正如过程不同,设计文(wén)件也提供了PCB制造所需的信息和数据。
在為(wèi)SFF制造设计電(diàn)路板时,必须采用(yòng)MCAD格式,因為(wèi)3D打印机的输入文(wén)件通常是CAD文(wén)件格式,例如STL和IGES。因此,您的PCB设计软件必须能(néng)够进行ECAD设计和MCAD导出。