MIDs, 수직 SMD 모듈로 PCB에 다시 등장

PCB 설계 분야 중 충분한 주목을 받지 못한 한 분야가 있습니다: 성형 연결 장치, 또는 MIDs입니다. 이 장치들은 본질적으로 플라스틱 성형 기판으로, 모든 표면을 따라, 직각으로 그리고 수직으로 흐르는 트레이스를 가지고 있습니다. 저는 직접 이러한 것들을 설계해본 적은 없지만, 설계 및 제조 측면에서 확실히 인상적입니다.

Plastics Technology의 한 기사에 따르면, MIDs는 2005년에 다시 유행할 것으로 예상되었습니다. 당시, 어느 정도의 규모로 이 장치들을 생산하기 위해 필요한 도구는 사출 성형에 기반을 두고 있었으며, 이는 모든 MID에 대해 완전히 맞춤화되어야 했습니다. 설계 관점에서, 전자 설계자들은 MID 설계를 생성하기 위해 MCAD 소프트웨어나 독점적인 ECAD 유틸리티를 사용해야 했으며, 이는 설계 검증 워크플로우를 매우 비효율적으로 만들었습니다. PCB 설계자들에게 있어, PCB 설계 소프트웨어에서 가장 흔한 문제는 이 장치들의 트레이스를 3D PCB 레이아웃에서 라우팅할 수 없는 것이며, 이는 MIDs를 생성하기 위해 필요한 것입니다.

HARTING은 MID 제품의 선도적 공급업체로, 표준 풋프린트를 가진 장치에 대한 수직 어댑터 역할을 하는 혁신적인 구성요소 운반 MID 기판을 최근 개발했습니다. 이러한 구성요소 운반체는 설계자가 표준 풋프린트를 가진 SMD 부품을 수직으로 장착할 수 있게 해주며, 운반체는 다른 SMD 구성요소처럼 보드에 납땜됩니다. Altium과 HARTING은 이제 PCB 설계자들이 새로운 PCB에서 MID를 쉽게 생성하고 사용할 수 있는 방법을 제공하기 위해 파트너십을 맺었습니다.

Altium 사용자는 새로운 3D 라우팅 확장 기능을 사용하여 자신의 구성요소 운반체를 설계할 수 있으며, 이는 표준 조립 공정에서 수직으로 장착될 수 있습니다. 구성요소는 표준 테이프 및 릴에 제공되며 자동 픽 앤 플레이스 장비와 호환됩니다. 항상 구성요소나 전체 회로를 수직으로 장착하고 싶었지만, 설계에 유연한 섹션을 추가하는 비용 없이 그렇게 하고 싶다면, HARTING의 구성요소 운반체 디자인이 포함된 새로운 3D 라우팅 확장 기능은 독특한 해결책을 제공합니다.

수직 구성요소 또는 회로 장착을 위한 MID

MID는 일반적으로 3D 표면, 예를 들어 상자나 케이스 내부와 같은 곳에 연결선을 배치하거나 구성 요소를 장착하는 솔루션으로 간주됩니다. 논의되지 않는 한 가지 응용 분야는 이러한 장치를 SMD 구성 요소용 기판 장착 어댑터로 사용하는 것입니다. 이러한 SMD 구성 요소 마운트는 기판 위에 수직으로 또는 이상한 각도로 위치할 수 있으며, 이는 일반적으로 유연한 PCB나 강체-유연 설계에서 유연 리본이 필요한 새로운 응용 프로그램 범위를 엽니다.

HARTING은 현재 SMD 구성 요소 캐리어 제품 라인으로 이러한 접근 방식을 취하고 있습니다. 이 MID는 표준 SMD 구성 요소 패키지 (예: SOT23-6 또는 SOIC-8)를 보유하지만, 표준 PCB에 장착되는 자체 SMD 풋프린트를 가지고 있습니다. 이를 통해 특정 구성 요소를 강체 보드에 유연 리본 섹션을 설계할 필요 없이 수직으로 배향할 수 있습니다. 또한 유연한 PCB를 제조하는 데 필요한 비용을 줄이고 더 중요하게는 이후 공정 단계에서의 수동 조립 비용을 줄입니다

HARTING은 고객에게 테이프 및 릴 포맷으로 포장된 완성된 구성 요소 캐리어를 제공합니다. 조립된 구성 요소는 캐리어에 접착되어 있어, 완성된 조립품을 자동 픽앤플레이스 및 후속 리플로우 공정에 적합하게 만들고, 고객이 단일 구성 요소로 취급할 수 있게 합니다.

이제 Altium Designer의 새로운 3D 라우팅 확장 기능을 사용하여 사용자는 모든 SMD 구성 요소를 보유할 수 있는 맞춤형 표면 실장 구성 요소 캐리어 MID를 직접 만들 수 있습니다. 캐리어 하단의 풋프린트와 핀아웃을 사용자 정의하는 것 외에도, Altium Designer의 3D 레이아웃 및 라우팅 기능을 사용하여 표면의 구성 요소 레이아웃 및 라우팅을 완전히 사용자 정의할 수 있습니다.

구성 요소 캐리어 MID 만들기

HARTING의 구성 요소 캐리어 MID 제품은 표준 3D 형상 및 SMD 풋프린트로 시작합니다. 기판 표면에 회로 레이아웃을 설계한 후, HARTING은 이러한 맞춤형 캐리어를 제작하여 조립소에 배송할 수 있습니다.

회로는 표준 Altium Designer 프로젝트에서 정규 PCB 디자인 워크플로우 내에서 구성 요소 캐리어에 배치되며, MID는 고유한 스키마틱과 물리적 레이아웃을 가집니다. 이 MID는 표준화된 PCB 풋프린트를 가지고 있지만, 디자이너는 장치의 핀아웃과 MID 본체의 구성 요소 배열을 자유롭게 사용자 정의할 수 있습니다. 배치된 구성 요소의 풋프린트는 기존 라이브러리의 기존 구성 요소에서 가져옵니다. MID가 설계되면 사용자는 스키마틱 심볼에서 필요한 핀아웃을 설계하여 프로젝트에 포함시킬 수 있으며, 이는 랜드 패턴과 3D 본체와 결합됩니다. 그런 다음 다른 구성 요소처럼 PCB 레이아웃에 배치할 수 있습니다.

캐리어 기판이 Altium Designer로 가져오고 구성 요소가 스키마틱에서 PCB 에디터로 동기화되면, Altium의 3D 레이아웃 기능을 사용하여 구성 요소를 수직 표면에 배열할 수 있습니다. 아래와 같이 필요한 위치로 구성 요소를 드래그하기만 하면 됩니다.

배치 후, Altium Designer의 표준 3D 라우팅 기능을 사용하여 표면의 구성 요소 간에 트레이스를 라우팅할 수 있습니다. 기판의 어떤 표면에서도 라우팅이 가능하며, 장치의 하단면으로 둘러서 MID의 패드에 연결할 수 있습니다.

구성 요소 캐리어 디자인이 완료되면 단일 메뉴 명령어를 통해 HARTING의 생산 공정에 필요한 제조 데이터를 생성합니다.

구성 요소 캐리어 MID 응용 프로그램

MID에 회로를 수직으로 장착하고 발자국을 사용자 정의할 수 있는 기능은 전통적인 접근 방식으로는 비용이 많이 들거나 실현하기 어려운 몇 가지 흥미로운 응용 프로그램을 가능하게 합니다.

• 수직으로 장착된 센서 - SMD 온도 센서, 홀 효과 센서, 광 센서 및 이를 지원하는 구성 요소와 같은 구성 요소는 캐리어 MID에 장착될 수 있습니다. 이러한 캐리어 MID는 외부 환경에 쉽게 접근할 수 있도록 인클로저의 가장자리에 배치될 수 있으며, 이는 일반적으로 유연한 섹션 또는 케이블이 있는 별도의 보드가 필요한 작업입니다.
• SMD 어댑터를 사용한 교체 부품용 드롭인 - 이 MID는 하단에 표준 발자국을 가지고 설계될 수 있어 이러한 장치가 구성 요소가 품절될 때 드롭인 교체품으로 작동할 수 있습니다. 하나의 가능성은 품절된 부품을 다른 발자국을 가진 대체품으로 교체하는 것이며, MID는 두 구성 요소 사이의 어댑터로 사용자 정의될 수 있습니다.
• RF 기능 - HARTING은 다양한 기본 폴리머로 이러한 구성요소 운반 MID를 제작하여 유전 상수, 손실 탄젠트 및 기타 RF 속성을 기판 재료에서 맞춤 설정할 수 있습니다. 이는 이러한 MID에서 GHz 대역의 표준 대역에서 작동하는 수직 안테나 구조나 RF 회로를 구현할 수 있는 가능성을 열어줍니다.
• 90° 커넥터 - 일부 특수 커넥터는 수직으로 배치된 SMD 구성요소로만 제공됩니다. 운반 MID는 이러한 커넥터를 주 PCB에 대해 90° 각도로 배치하는 데 사용할 수 있습니다. 이를 통해 독특한 보드 대 보드 연결이나 케이블 접근을 위한 추가 여유 공간을 확보할 수 있습니다.

이러한 구성요소의 가장 큰 장점은 아마도 그들의 모듈성일 것입니다. 전체 회로를 이러한 MID에 배치할 수 있으며, MID에 표준 발자국을 부여할 수 있어, 주 PCB 레이아웃이나 MID 핀아웃을 변경하지 않고도 디자인에서 MID를 교체할 수 있습니다. 이는 PCB 디자이너들에게 MID 구현을 위한 새로운 기능 범위뿐만 아니라 저비용 접근 방식을 열어줍니다.

MID를 모듈러 방식으로 접근하고 싶으시다면, Altium Designer®의 새로운 3D 라우팅 도구에 접근하는 방법을 알아보기 위해 3d-routing@altium.com으로 문의하세요. 오늘부터 자신만의 구성요소 운반체를 설계하기 시작하려면, HARTING의 3D 기판을 여기서 다운로드할 수 있으며, 유용한 설계 지침은 그들의 백서 여기서 찾을 수 있습니다.

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