Руководство по проектированию 3D-MID: Подробное пособие

Мехатронное интегрированное устройство (MID) — это литая пластиковая деталь, которая включает в себя проводящий цепной узор и интегрирует как механические, так и электрические функции. Это слияние пластиковой детали и цепи. 

Медные дорожки наносятся на поверхность пластиковой детали, создавая треки и площадки, которые затем могут служить основой для электрических компонентов. В результате получается крутая электромеханическая деталь. 

Эти инновационные устройства предлагают уникальное решение для вызовов современного дизайна, предоставляя платформу для интеграции электронных схем непосредственно в трехмерные структуры. Поддержку этой инновационной технологии обеспечивает Altium Designer. Инструмент для проектирования 3D-MID в Altium Designer предлагает поддержку трехмерного размещения, трассировки и правил проектирования.

Хотите узнать больше о проектировании 3D-MID и его применениях? Скачайте подробный белый документ прямо сейчас и узнайте, как эта технология трансформирует дизайн электроники!

MID до и после размещения компонентов

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Где и почему используются MID

Согласно IDTechEx, рынок 3D/добавочной электроники, как ожидается, вырастет с примерно $800 миллионов в 2020 году до около $1.3 миллиарда к 2030 году.

Вы можете найти MID во многих отраслях и продуктах, от медицинских до автомобильных отраслей, мобильных телефонов и планшетов. MID имеют смысл для этих отраслей и продуктов из-за необходимости в более стройных конструкциях. Иногда практически или вообще невозможно использовать множество соединительных компонентов и проводов. Телефоны - отличный пример этого. 

Мы всегда пытаемся уместить больше в меньший пакет, поэтому что-то вроде MID может нам помочь. Используя мехатронное интегрированное устройство в телефоне, мы можем интегрировать антенну с механическим корпусом, экономя место на нашей плате и даже получая антенну лучшего качества. Те же принципы могут быть применены в любой области, включая автомобильную. Ниже вы можете увидеть технологию MID в автомобильном руле, исключающую необходимость в проводных жгутах.

Медицинская отрасль также извлекает выгоду из MID при разработке передовых медицинских устройств, позволяя миниатюризировать электронные компоненты и создавать более маленькие, удобные для пациента решения. 

MID служат инновационной технологией в различных секторах, предлагая компактные и интегрированные решения, которые повышают производительность, снижают вес и способствуют общей эффективности и надежности электронных систем. 

True 3D Circuit Design

Explore a new world of possibilities.

Try Now

Посмотрите, что сделала компания Harting. Используя технологию MID, Harting смогла разработать модуль освещения с совместимым интерфейсом, что позволило сократить затраты на 35% по сравнению с предыдущим решением при значительно меньшей высоте установки и уменьшенном количестве деталей.

Текущая проблема при проектировании 3D-MID

Большинство проектов MID выполняется с использованием инструментов механического CAD, что не идеально при работе с электроникой. Этот существующий рабочий процесс имеет несколько недостатков.

• Отсутствие интеллектуальной схематики для управления компоновкой
• Ручной процесс создания посадочных мест
• Искажения и проблемы ручного слияния из-за проецирования 2D-чертежей на 3D-поверхности
• Проблемы проецирования из 2D в 3D, включая искажения и ручное слияние

Использование Altium Designer для нативного проектирования этих MID решает эти проблемы.

Преимущества проектирования MID в Altium Designer 

• Точные проекты - Поскольку вы проектируете непосредственно на 3D-подложке, а не проецируете 2D-дизайн на 3D-структуру, вы можете достичь точных результатов.
• Снижение риска проблем - Применяйте правила очистки, ширину дорожек и другие правила проектирования к вашему дизайну, чтобы минимизировать любые проблемы с дизайном.
• Правильная Подгонка - Сотрудничество с механическим CAD обеспечивает синхронизацию дизайна с вашим электромеханическим продуктом.
• Точное размещение - Сетки выравнивания и визуальные соединительные линии гарантируют правильное размещение компонентов и соединительность для вашего продукта.
• Минимизация проблем с производством - Предоставьте производителям именно то, что им нужно, с полностью настраиваемыми результатами дизайна.
• Единое Дизайнерское Пространство - Работайте в электронно интеллектуальном продукте, где схема управляет вашей компоновкой

Обзор Возможностей Altium Designer MID

Ниже вы найдете последние функции для нашей технологии дизайна 3D-подложки. Эта новая функция все еще находится в стадии активной разработки, что означает, что мы будем продолжать улучшать и внедрять новые возможности. Давайте рассмотрим некоторые основные функции, доступные для использования сегодня.

Интеграция с MCAD: Проекция Эскиза

При проектировании подложки в MCAD, 3D-кривые могут быть размещены на поверхности детали и включены в экспортируемый файл IGES. Эти «кривые» затем могут быть включены в экспорт IGES с использованием опции функций экспорта 3D-кривой. Когда файл IGES импортируется в Altium Designer для формирования подложки для 3D-MID, эти элементы могут быть отображены, выбрав команду Просмотр » Показать Эскизы.

Best in Class Interactive Routing

Reduce manual routing time for even the most complex projects.

Explore Solutions

Инструменты Выравнивания

В документе 3D-MID вы можете без усилий создать сетку на любой из трех базовых плоскостей, используя раздел Выравнивающая Сетка в панели Свойств. После создания сетка проецируется с указанной плоскости на поверхности 3D-подложки. Эта сетка работает независимо от любых эскизов, импортированных как часть подложки. Пользователи имеют полный контроль над свойствами сетки, с учетом привязки к сетке, видимости и различных размеров. 

Настройка Трассировки

Как и в стандартном плоском дизайне, трассировка может быть полностью настраиваемой с ширинами трасс, правилами очистки и другими правилами дизайна. Плюс, с визуальными линиями соединения и сетками выравнивания, размещение трасс и компонентов точное и аккуратное.

Размещение Переходных Отверстий

Переходные отверстия могут быть включены в процесс изготовления 3D-MID, с учетом ограничений. Для подробных производственных возможностей, проконсультируйтесь с производителем. Хотя полная поддержка переходных отверстий в инструменте 3D-MID еще ожидается, вы можете включить их вручную. Обрабатывайте каждую площадку переходного отверстия как компонент и создайте соответствующий одноштырьковый символ и посадочное место с одной площадкой. Вручную размещайте, назначайте имена сетей и трассируйте переходные отверстия, используя описанный здесь процесс.

Размещение Твердых Областей

Поддержка твердой области позволяет создавать различные медные формы на 3D-структуре. Функционал включает в себя привязку к сеткам выравнивания и импортированным эскизам, а также возможность переключения областей региона во время размещения. 

После размещения регионы могут быть выбраны, отредактированы для соединений с сетью и удалены. Изогнутые регионы, прослеженные из импортированных эскизов, распознаются, и перекрывающиеся регионы на одной сети объединяются при экспорте, что облегчает создание сложных форм.

PCB Layout

An integrated PCB editor along with real-time connection to multiple domains.

Explore Solutions

Заключение 

MID представляют собой прорыв в электронном дизайне, позволяя бесшовно интегрировать схемотехнику в трехмерные субстраты. Продвинутый инструмент для дизайна 3D-MID в Altium Designer занимает передовые позиции в этой трансформационной технологии.

MID доказывают свою ценность в различных отраслях, от автомобильной и потребительской электроники до медицинских устройств и аэрокосмических приложений. Их прямая интеграция в структурные элементы повышает производительность системы, снижает вес, уменьшает затраты и способствует общей эффективности. Мехатронные интегрированные устройства выступают как трансформационная технология, предоставляя компактные, интегрированные решения, которые переопределяют дизайн электронных систем в различных секторах.

Включение MID в ваш следующий электронный проект является трансформационным выбором, и для оптимальной точности и эффективности дизайна Altium Designer выделяется как ведущий инструмент для раскрытия полного потенциала этой передовой технологии.

Изучите, как Altium Designer поддерживает интеграцию электрических схем с трехмерными механическими частями!