MIDy wracają jako pionowe moduły SMD dla Twojej PCB

Jest jeden obszar projektowania PCB, który nie otrzymał wystarczającej uwagi: formowane urządzenia połączeniowe, czyli MIDs. Są to w zasadzie plastikowe formowane podłoża z ścieżkami biegnącymi wzdłuż dowolnej powierzchni, w tym pod kątem prostym i pionowo. Nigdy sam nie projektowałem takich urządzeń, ale z punktu widzenia projektowania i produkcji są one zdecydowanie imponujące.

Według artykułu w Plastics Technology, MIDs miały wrócić na rynek już w 2005 roku. Wówczas narzędzia potrzebne do produkcji tych urządzeń na jakąkolwiek skalę opierały się na formowaniu wtryskowym, co oznaczało, że musiały być całkowicie dostosowane do każdego MID. Z perspektywy projektowej, projektanci elektroniki byli zobowiązani do korzystania z oprogramowania MCAD lub własnościowych narzędzi ECAD do tworzenia projektów MID, co czyniło procesy weryfikacji projektu bardzo nieefektywnymi. Dla projektantów PCB najczęstszym problemem w oprogramowaniu do projektowania PCB jest niemożność trasowania ścieżek dla tych urządzeń w układzie PCB 3D, co jest wymagane do stworzenia MIDs.

HARTING jest wiodącym dostawcą produktów MID na rynku i niedawno opracował serię innowacyjnych nośników komponentów MID, które działają jako pionowe adaptery dla urządzeń o standardowych rozmiarach. Te nośniki komponentów pozwalają projektantowi na pionowe montowanie części SMD o standardowym rozmiarze, a element nośny jest lutowany do płytki tak jak każdy inny komponent SMD. Altium i HARTING nawiązali teraz partnerstwo, aby umożliwić projektantom PCB łatwe tworzenie i używanie MID w nowych PCB.

Użytkownicy Altium mogą korzystać z nowego rozszerzenia 3D Routing, aby projektować własne nośniki komponentów, które mogą być montowane pionowo w standardowym procesie montażowym. Komponenty są dostarczane montażystom w standardowych taśmach i są kompatybilne z automatycznymi urządzeniami do układania. Jeśli zawsze chciałeś montować komponenty lub całe obwody pionowo, ale bez dodatkowych kosztów związanych z dodaniem elastycznej sekcji do twojego projektu, nowe rozszerzenie 3D Routing w połączeniu z projektami nośników komponentów od HARTING oferuje unikalne rozwiązanie.

MID jako pionowy montaż komponentu lub obwodu

MID-y są zazwyczaj postrzegane jako rozwiązanie do prowadzenia połączeń międzyelementowych lub montowania komponentów w dowolnym miejscu na powierzchni 3D, takiej jak wnętrze pudełka czy obudowy. Jednym z obszarów zastosowań, o których rzadko się mówi, jest wykorzystanie tych urządzeń jako adaptera montowanego na płytce dla komponentu SMD. Te mocowania komponentów SMD mogą być umieszczone pionowo na płytce lub pod dziwnym kątem, co otwiera szereg nowych aplikacji, które zwykle wymagałyby elastycznej PCB lub elastycznej taśmy w konstrukcji sztywno-elastycznej.

HARTING stosuje to podejście w swojej obecnej linii produktów nośników komponentów SMD. Te MID-y trzymają standardowe opakowanie komponentu SMD (takie jak SOT23-6 czy SOIC-8), ale mają własny odcisk SMD, który montuje się do standardowej PCB. Pozwala to na pionowe zorientowanie określonego komponentu bez konieczności projektowania sekcji elastycznej taśmy na sztywnej płytce. To również obniża koszty wymagane do produkcji elastycznych PCB i co jeszcze ważniejsze, związane z tym ręczne koszty montażu w kolejnych etapach procesu

HARTING dostarcza swoim klientom gotowe nośniki komponentów jako kompleksowe zestawy zapakowane w taśmę i rolkę. Zmontowane komponenty są przyklejane do nośnika, co sprawia, że cały zestaw nadaje się do automatycznego pobierania i umieszczania oraz do kolejnych procesów przepływowych, co pozwala traktować go jako pojedynczy komponent przez klienta.

Teraz, dzięki nowemu rozszerzeniu 3D Routing w Altium Designer, użytkownicy mogą tworzyć własne nośniki komponentów MID montowane na powierzchni, które mogą być dostosowane do trzymania dowolnych komponentów SMD. Oprócz dostosowywania obrysu i rozmieszczenia pinów na spodzie nośnika, układ komponentów i trasowanie na powierzchniach mogą być w pełni dostosowane dzięki funkcjom układu i trasowania 3D w Altium Designer.

Tworzenie nośnika komponentów MID

Produkty nośnika komponentów MID firmy HARTING zaczynają się od standardowego kształtu 3D i obrysu SMD. Po zaprojektowaniu układu obwodu na powierzchni podłoża, HARTING może wyprodukować i wysłać te niestandardowe nośniki do Twojego zakładu montażowego.

Obwody są umieszczane na nośniku komponentów w ramach standardowego procesu projektowania PCB w standardowym projekcie Altium Designer, gdzie MID posiada własny schemat i fizyczny układ. Te MIDy mają ustandaryzowany obrys PCB, ale projektant ma możliwość dostosowania rozmieszczenia pinów urządzenia oraz układu komponentów na korpusie MID. Obrysy dla umieszczonych komponentów są importowane z istniejących komponentów w twojej obecnej bibliotece. Po zaprojektowaniu MID, użytkownik może włączyć go do swojego projektu, projektując wymagane rozmieszczenie pinów w symbolu schematycznym, co jest łączone z wzorem lądowania i 3D ciałem. Następnie może być umieszczone w układzie PCB tak jak każdy inny komponent.

Po zaimportowaniu podłoża nośnego do Altium Designer i zsynchronizowaniu komponentów ze schematu do Edytora PCB, komponenty mogą być rozmieszczone na pionowej powierzchni za pomocą funkcji układu 3D w Altium. Po prostu przeciągnij komponenty na wymagane pozycje, jak pokazano poniżej.

Po umieszczeniu, standardowe funkcje trasowania 3D w Altium Designer mogą być użyte do trasowania ścieżek między komponentami na powierzchni. Trasowanie jest możliwe na dowolnej powierzchni podłoża, włącznie z okrążeniem do dolnej strony urządzenia, tak aby mogło się połączyć z padami na MID.

Po zakończeniu projektowania nośnika komponentów, pojedyncze polecenie menu generuje dane produkcyjne wymagane przez procesy produkcyjne HARTING.

Aplikacje nośnika komponentów MID

Możliwość pionowego montowania obwodów i dostosowywania śladów na MID otwiera interesujące aplikacje, które są kosztowne lub niepraktyczne przy tradycyjnym podejściu.

• Pionowo montowane czujniki - Komponenty takie jak czujniki temperatury SMD, czujniki efektu Halla, czujniki światła i ich komponenty wspierające mogą być montowane na nośniku MID. Te nośniki MID mogą być umieszczane przy krawędzi obudowy dla łatwego dostępu do środowiska zewnętrznego, co normalnie wymagałoby sekcji elastycznej lub oddzielnej płytki z kablem.
• Adaptery SMD dla części zamiennych typu drop-in - Te MIDy mogą być zaprojektowane ze standardowym śladem na dolnej stronie, tak aby te urządzenia mogły działać jako części zamienne typu drop-in, gdy komponenty wyjdą z magazynu. Jedną z możliwości jest wymiana niedostępnego komponentu na alternatywny o innym śladzie; MID może być dostosowany jako adapter między dwoma komponentami.
• Funkcjonalność RF - HARTING może produkować te nośniki komponentów MID z różnych polimerów bazowych, tak aby stała dielektryczna, tangens kąta strat i inne właściwości RF mogły być dostosowane w materiale podłoża. Otwiera to możliwość implementacji pionowych struktur antenowych lub obwodów RF działających w standardowych pasmach w pasmach GHz na tych MIDach.
• Łączniki pod kątem 90° - Niektóre specjalistyczne łączniki dostępne są tylko jako komponenty SMD montowane pionowo. Nośnik MID może być użyty do umieszczenia tych łączników pod kątem 90° względem głównej płytki PCB. Umożliwia to unikalne połączenia płyta-do-płyty lub dodatkową przestrzeń na dostęp kabli.

Być może największą zaletą tych komponentów jest ich modularność. Całe obwody mogą być umieszczone na tych MIDach, a MIDy mogą otrzymać standardowy rozmiar, co pozwala na wymianę MIDów w projekcie bez zmiany układu głównej płytki PCB lub wyprowadzeń MID. Otwiera to całkiem nowy zakres funkcjonalności oraz niskokosztowe podejście do implementacji MID dla projektantów PCB.

Jeśli chcesz zastosować podejście modułowe z MID-ami, skontaktuj się z nami pod adresem 3d-routing@altium.com, aby dowiedzieć się, jak uzyskać dostęp do nowego narzędzia 3D Routing w Altium Designer®. Aby zacząć projektować własny nośnik komponentów już dziś, substraty 3D firmy HARTING są dostępne do pobrania tutaj, a kilka przydatnych wytycznych projektowych można znaleźć w ich białych księgach tutaj.

Dopiero zaczynamy odkrywać możliwości, jakie oferuje Altium Designer na Altium 365. Zacznij swoją darmową próbę Altium Designer + Altium już dziś.