Faire un circuit imprimé avec une imprimante 3D requiert toujours de l’expertise en conception

Zachariah Peterson
|  Créé: May 20, 2020
Making a PCB with a 3D Printer Still Requires Design Expertise

La conception de circuit imprimé pour imprimante 3D peut suivre l’une des deux voies : fabrication additive ou soustractive. Votre logiciel de conception de PCB devrait être adaptable de réaliser chaque technique et pouvoir générer les fichiers nécessaires pour que votre imprimante 3D grave ou dépose vos pistes avec précision. Travailler dans l’environnement de conception unifié d'Altium Designer permet d'intégrer vos outils de conception en une seule interface. Altium Designer offre le seul logiciel de conception avec des outils qui peuvent s’adapter à toute stratégie de fabrication.

ALTIUM DESIGNER

Un progiciel de conception de PCB, avec les meilleurs outils de CAO qui peuvent être adaptés à l’impression 3D de votre circuit imprimé.

L’impression 3D est un moyen pratique de créer à peu près tout ce que l’esprit peut imaginer. Vous pouvez créer pratiquement n’importe quoi avec un programme de modélisation 3D et l’imprimer dans le confort de votre maison, même avec une imprimante 3D de bureau. Cependant, l'électronique d'impression 3D est restée un peu hors de portée, avec seulement un certain nombre d'entreprises et de particuliers fabriquant avec l'équipement requis. Même si vous avez l’équipement requis, vous êtes seulement à mi-chemin vers votre but d’impression de votre propre PCB en 3D.

L’impression 3D d’un PCB nécessite des logiciels de conception électronique qui incluent des outils de CAO ultra précis et des outils de modélisation 3D. Votre logiciel de conception de carte de circuit imprimé nécessite plus que la norme schématique et les outils de configuration inclus dans les autres logiciels de conception. Vous aurez besoin d’un paquet de conception qui permet une définition précise et la visualisation de chaque élément sur votre circuit imprimé, y compris les pistes de surface, les composants et les formes uniques de cartes.

La fabrication additive par rapport à la fabrication soustractive

Beaucoup d’imprimantes de carte de circuit imprimé sur le marché peuvent être utilisées pour poser des pistes d’encre conductrice, et par la suite, vous devrez monter votre appareil par collage de composants sur le circuit imprimé fragile. Votre imprimante 3D a besoin d'une copie de votre configuration de pistes, et un conducteur est disposé directement sur la carte.

Au lieu d’utiliser une méthode de fabrication soustractive, vous pouvez créer une image d’inversion des pistes conductrices sur votre carte de circuit imprimé. Ensuite, vous pouvez graver vos pistes conductrices à partir d’une plaque de fibre de verre cuivrée. La combinaison d’une diode laser avec les fonctionnalités de commande numérique par ordinateur d’une imprimante 3D vous permet retirer sélectivement les gravures de cuivre inutilisé. Vous pouvez ensuite souder les composants SMT/CMS à votre carte avec une basse température de soudure.

Choisir la bonne technique de fabrication

L’utilisation d’une imprimante 3D pour fabriquer votre PCB est un excellent moyen de commencer à construire le prototype fonctionnel d’un nouvel appareil. Si vous retirez les feuilles de cuivre de votre PCB en gravant ou enlevant une fine couche sur une carte photosensible avec un laser et exposez sélectivement du cuivre, vous aurez besoin d’un logiciel de conception avec des outils de CAO précis pour définir votre configuration. Votre logiciel de conception de PCB doit également générer des données CNC 2D ou 3D pour votre imprimante directement à partir de votre configuration. Le meilleur logiciel de PCB vous permet d’utiliser des techniques additives ou soustractives pour la fabrication.

Imprimante 3D circuit imprimé

Visionneuse 3D dans Altium Designer

Définition des règles de conception pour votre PCB imprimé en 3D

Les pistes de routage dans votre configuration de PCB doivent respecter un ensemble de règles de conception qui assurent que votre appareil répondra à ses exigences fonctionnelles. Beaucoup d’imprimantes 3D peuvent graver des pistes aussi minces que 0,2 mm. Votre logiciel de configuration vous permet d’économiser un temps considérable dans votre configuration quand vous êtes en mesure de définir des règles de conception dans vos PCB. Votre progiciel de conception de PCB devrait vous donner le pouvoir de spécifier la largeur de vos pistes et devrait vous aider automatiquement à dessiner des pistes entre les composants.

Les systèmes d’impression 3D les plus récents peuvent être utilisés pour fabriquer des PCB multicouches avec une machine de la taille d’une petite imprimante de bureau. Si vous envisagez de fabriquer des PCB multicouches avec des imprimantes 3D, votre logiciel de conception doit inclure un gestionnaire d’empilage de couches intuitif qui vous permet de personnaliser complètement votre configuration de couches.

Outils de conception pour votre PCB imprimé en 3D

Vos outils de routage de pistes devraient faire plus que simplement définir la taille des pistes et définir automatiquement les pistes entre les composants. Vos outils de conception devraient faire l'interface avec vos règles de conception et directives de routage, vous permettant de dessiner des pistes précises et concevoir un empilage de couches pour n’importe quelle application. Vous devez également être en mesure de définir le poids de cuivre utilisé dans vos pistes et de traduire rapidement ces informations en code G, fichiers Gerber, ou DXF pour votre imprimante 3D.

Imprimante 3D PCB

Affichage 3D en gros plan dans Altium Designer

Altium Designer vous propose les meilleurs outils ECAD pour l’impression 3D

D’autres paquets de conception séparent vos outils de conception essentiels en modules séparés. Seul Altium Designer intègre ces outils dans un environnement de conception unique, et ces outils sont adaptables à n’importe quel procédé de fabrication. Altium Designer est le seul progiciel de conception de PCB qui a unifié la conception MCAD et ECAD, rendant ces outils de conception parfaits pour la conception de votre circuit imprimé pour imprimante 3D.

Altium Designer dispose des meilleures fonctionnalités de conception en 3D

Les fonctionnalités de conception 3D d’Altium Designer ont établi une nouvelle norme dans l’industrie de logiciel de conception de PCB. Le modèle de conception unifié d’Altium Designer intègre vos outils de conception en une seule interface et vous permet de les utiliser pour la conception 3D d’ECAD. Au lieu d’utiliser des parties séparées du logiciel pour des tâches de conception différentes, essayez de travailler avec un seul de logiciel de conception de PCB qui unifie vos outils en une seule interface.

Si l’utilisation de programmes séparés entrave votre processus de conception de PCB, vous devez travailler dans un environnement de conception unifié. Altium Designer intègre votre conception schématique, le routage et les règles de contrôle des caractéristiques en une seule interface. Les fonctions de visualisation et de conception 3D rendent la conception de PCB l’impression 3D facile, vous permettant ainsi de réduire vos délais de fabrication de semaines à des heures.

L’impression 3D représente l’avenir et peut même remplacer les procédés classiques de fabrication de PCB. Un grand logiciel de conception de PCB comme Altium Designer rend facile la personnalisation de tous les aspects de votre conception de PCB et la création des données de fabrication nécessaires pour votre imprimante 3D. Vous aurez accès à la meilleure conception, routage, vérification de règles et outils de simulation et, le tout, dans un environnement de conception unique.

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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