Free Trials

Download a free trial to find out which Altium software best suits your needs

How to Buy

Contact your local sales office to get started on improving your design environment

Downloads

Download the latest in PCB design and EDA software

  • PCB DESIGN SOFTWARE
  • Altium Designer

    Complete Environment for Schematic + Layout

  • CircuitStudio

    Entry Level, Professional PCB Design Tool

  • CircuitMaker

    Community Based PCB Design Tool

  • NEXUS

    Agile PCB Design For Teams

  • CLOUD PLATFORM
  • Altium 365

    Connecting PCB Design to the Manufacturing Floor

  • COMPONENT MANAGEMENT
  • Altium Concord Pro

    Complete Solution for Library Management

  • Octopart

    Extensive, Easy-to-Use Component Database

  • PRODUCT EXTENSIONS
  • PDN Analyzer

    Natural and Effortless Power Distribution Network Analysis

  • See All Extensions
  • EMBEDDED
  • TASKING

    World-Renowned Technology for Embedded Systems Development

  • TRAININGS
  • Live Courses

    Learn best practices with instructional training available worldwide

  • On-Demand Courses

    Gain comprehensive knowledge without leaving your home or office

  • ONLINE VIEWER
  • Altium 365 Viewer

    View & Share electronic designs in your browser

  • Altium Designer 20

    The most powerful, modern and easy-to-use PCB design tool for professional use

    ALTIUMLIVE

    Annual PCB Design Summit

    • Forum

      Where Altium users and enthusiasts can interact with each other

    • Blog

      Our blog about things that interest us and hopefully you too

    • Ideas

      Submit ideas and vote for new features you want in Altium tools

    • Bug Crunch

      Help make the software better by submitting bugs and voting on what's important

    • Wall

      A stream of events on AltiumLive you follow by participating in or subscribing to

    • Beta Program

      Information about participating in our Beta program and getting early access to Altium tools

    All Resources

    Explore the latest content from blog posts to social media and technical white papers gathered together for your convenience

    Downloads

    Take a look at what download options are available to best suit your needs

    How to Buy

    Contact your local sales office to get started improving your design environment

    • Training & Events

      View the schedule and register for training events all around the world and online

    • Design Content

      Browse our vast library of free design content including components, templates and reference designs

    • Webinars

      Attend a live webinar online or get instant access to our on demand series of webinars

    • Support

      Get your questions answered with our variety of direct support and self-service options

    • Technical Papers

      Stay up to date with the latest technology and industry trends with our complete collection of technical white papers.

    Wspólny projekt ECAD/MCAD do produkcji PCB metodą drukowania w 3D

    Zachariah Peterson
    |  July 14, 2019
    Wytwarzanie PCB z wydrukiem 3D.

    Ironią losu jest fakt, iż projektowanie PCB pomogło napędzić przyjęcie nowej technologii we wszystkich gałęziach przemysłu, także w automatyzacji produkcji, a mimo to same procesy produkcji PCB od dekad nie widziały radykalnych innowacji. Niektóre innowacyjne firmy chcą to zmienić i kierują proces wytwarzania  PCB w stronę przemysłu 4.0.

    PCB manufacturing with a 3D printerZakłady przyszłości produkujące PCB metodą drukowania 3D mogą przypominać ten na zdjęciu

    Wydruki 3D już napędzają nowe metody produkcji w każdej gałęzi przemysłu, takie jak „lights out” czy produkcja cyfrowa. Produkcja PCB nie stanowi wyjątku. Niektóre znane firmy już zapewniają kompletne systemy szybkiego prototypowania PCB w ramach jednego procesu.

    I tu właśnie oprogramowanie ECAD ma pewne zaległości. Projektanci chcący tworzyć płytki PCB do wykorzystania w drukarkach 3D używają zwykle programów ECAD do projektowania schematów i układów PCB, po czym muszą odtworzyć swój układ w programie do modelowania mechanicznego. Na szczęście powstały już nowe narzędzia do współpracy ECAD/MCAD, które oszczędzają projektantom znaczne ilości czasu podczas wytwarzania  PCB do produkcji przy użyciu drukarek 3D.

    Projekt drukowania przestrzennego PCB

    Projektując płytki drukowane do drukowania przestrzennego, nowego znaczenia nabierają mechaniczne aspekty projektu. Użycie drukowania 3D do produkcji daje projektantom dużo więcej swobody podczas tworzenia nowej architektury układów scalonych, płytek o nietypowych kształtach, a nawet płytek o nierównej geometrii. Obejmuje to także formowane urządzenia scalone elementy drukowane na zakrzywionych płytkach, a nawet w pełni elastyczne PCB. Projektanci nie są ograniczeni licznymi zasadami, jakimi rządzą się tradycyjne procesy produkcji płytek PCB.

    Każdy projektant chcący stworzyć płytkę PCB do drukowania przestrzennego musi uwzględnić podczas projektowania płytki poszczególne aspekty żądanego procesu produkcji metodą drukowania 3D. Różne systemy 3D są specjalnie przystosowane do użycia z różnymi materiałami i nie wszystkie płytki można wyprodukować przy pomocy dowolnego systemu drukowania przestrzennego. Różne materiały oznaczają także różne ograniczenia odnośnie do kształtu powierzchni płytki, nadającej się do produkcji architektury 3D oraz właściwości mechanicznych gotowego urządzenia.

    3D printed circuit board

    Właściwy system produkcyjny do drukowania 3D  może drukować o wiele mniejsze projekty od tego.

    Oprócz ograniczeń materiałowych, różne procesy przestrzenne mają ograniczenia dotyczące rozdzielczości wydruków 3D oraz wymagają różnych czasów produkcji i posiadających odpowiednie umiejętności operatorów. Jeśli chodzi o projekt, to niektóre procesy będą przydatne do produkcji przestrzennej PCB wyłącznie na sztywnym podłożu i nie umożliwiają jednoczesnego drukowania podłoża i przewodników. Rozdzielczość drukowania 3D to ważny aspekt mechaniczny, gdyż decyduje on o minimalnym rozmiarze przewodnika lub izolatora, jaki można wydrukować metodą 3D w płytce drukowanej.

    Projektowanie dla różnych procesów drukowania 3D

    Chyba najważniejszą zaletą drukowania 3D jest fakt, iż projektanci mają możliwość tworzenia wyjątkowej architektury układów scalonych, której nie sposób wyprodukować przy użyciu tradycyjnych procesów produkcji PCB. Oznacza to, że architektury takie jak ELIC, VeCS, czy unikalne projekty typu microvia mogą być nakładane bezpośrednio na PCB przy zarówno płaskiej jak i nierównej powierzchni płytki.

    Wykorzystywany w tym celu proces 3D określi, czy dane podłoże i przewodniki na płytce drukowanej mogą zostać wydrukowane w 3D jednocześnie, przy pomocy atramentu lub aerosolu, czy też izolator dielektryczny i przewodniki trzeba będzie drukować na sztywnym podłożu, jak w przypadku wytłaczania materiałów. Inne procesy, takie jak wydruki 3D z topionego metalu czy selektywne spiekanie laserowe, nie stanowią najlepszego wyboru dla drukowania 3D w produkcji PCB.

    3D printer for fused deposition molding

    Drukowanie w 3D – typowa głowica do osadzania topionego materiału

    Niektóre innowacyjne firmy produkujące metodą drukowania 3D opracowują własne wtyczki do programów MCAD, które pomagają projektantom w dostosowaniu ich projektów do systemu produkcji metodą drukowania przestrzennego. Pracując z oprogramowaniem do projektów elektrycznych, które jest zsynchronizowane z tymi programami MCAD, mamy pełny pakiet narzędzi do projektowania układów elektrycznych i mechanicznych do tworzenia płytek, które będą używane z systemami produkcji metodą drukowania 3D.

    Wnioski końcowe

    W wielu branżach, takich jak lotnictwo, kosmonautyka czy motoryzacja, systemy produkcji metodą drukowania przestrzennego są wykorzystywane jako uzupełnienie tradycyjnych procesów produkcji i montażu. Uproszczona architektura projektu oraz poszczególne etapy drukowania warstwa po warstwie używane w procesach produkcji metodą drukowania przestrzennego charakteryzują się podobnymi lub niższymi kosztami niż w przypadku tradycyjnych procesów. W rezultacie elementy wyprodukowane metodą drukowania przestrzennego są zwykle lżejsze, w trakcie produkcji generują mniejsze straty materiału, a gotowe części mogą w dodatku zostać użyte w ramach tradycyjnego procesu montażu.

    Produkcja PCB nie stanowi tu wyjątku. Płytkę można wydrukować na sztywnym podłożu lub jako samodzielne urządzenie, a gotowy produkt można poddać tradycyjnemu procesowi montażu. Inżynierowie i projektanci ds. produkcji mogą oczekiwać, że w przyszłości systemy produkcji PCB metodą drukowania 3D będą zintegrowane w automatami lutowniczymi typu „pick and place” w celu wyeliminowania etapów ręcznego montażu.

    Dostępne w Altium Designerze® narzędzia do projektowania układów, testowania i weryfikacji można teraz integrować z funkcjami współpracy MCAD w programie Altium Concord Pro®, dzięki czemu projektanci otrzymują pełen zestaw narzędzi do projektowania płytek PCB przeznaczonych do produkcji metodą drukowania przestrzennego. Dostępne Altium Designerze funkcje ECAD dają projektantom zestaw narzędzi niezbędny do stworzenia kompletnego układu elektrycznego, zaś Altium Concord Pro umożliwia importowanie kompletnego modelu elektrycznego do popularnych programów MCAD. Mechaniczne i elektryczne aspekty płytki drukowanej można projektować równolegle, co oszczędza projektantom znaczne ilości czasu oraz ułatwia zaprojektowanie urządzenia przeznaczonego do produkcji metodą drukowania przestrzennego.

    Skontaktuj się z nami lub pobierz bezpłatną wersję próbną Altium Designera i Altium Concord Pro. W jednym programie uzyskasz dostęp do najlepszych w branży narzędzi do trasowania, projektowania, testowania i współpracy MCAD. Porozmawiaj z ekspertem Altium, aby dowiedzieć się więcej.

    About Author

    About Author

    Zachariah Peterson has an extensive technical background in academia and industry. Prior to working in the PCB industry, he taught at Portland State University. He conducted his Physics M.S. research on chemisorptive gas sensors and his Applied Physics Ph.D. research on random laser theory and stability.His background in scientific research spans topics in nanoparticle lasers, electronic and optoelectronic semiconductor devices, environmental systems, and financial analytics. His work has been published in several peer-reviewed journals and conference proceedings, and he has written hundreds of technical blogs on PCB design for a number of companies. Zachariah works with other companies in the PCB industry providing design and research services. He is a member of IEEE Photonics Society and the American Physical Society.

    most recent articles

    Back to Home