MID возвращаются как вертикальные SMD-модули для вашей печатной платы

Есть одна область проектирования печатных плат, которая не получила достаточного внимания: литые соединительные устройства или MIDs. Эти устройства по сути представляют собой пластиковые литые подложки с проводящими дорожками, идущими по любой поверхности, включая прямые углы и вертикальное направление. Я никогда не проектировал их сам, но с точки зрения дизайна и производства они определенно впечатляют.

Согласно статье в Plastics Technology, MIDs должны были снова стать популярными еще в 2005 году. В то время инструменты, необходимые для производства этих устройств в любом масштабе, основывались на литье под давлением, что означало необходимость их полной настройки для каждого MID. С точки зрения дизайна, для создания проектов MID электронные дизайнеры должны были использовать программное обеспечение MCAD или собственные утилиты ECAD, что делало рабочие процессы верификации дизайна очень неэффективными. Для дизайнеров печатных плат наиболее распространенной проблемой в программном обеспечении для проектирования печатных плат является невозможность прокладывать дорожки для этих устройств в 3D-макете печатной платы, что необходимо для создания MIDs.

HARTING является ведущим поставщиком продукции MID в отрасли, и недавно они разработали ряд инновационных носителей компонентов на MID-подложках, которые действуют как вертикальные адаптеры для устройств со стандартными размерами. Эти носители компонентов позволяют конструктору вертикально монтировать SMD-деталь со стандартным размером, а элемент носителя припаивается к плате так же, как и любой другой SMD-компонент. Altium и HARTING теперь сотрудничают, чтобы предложить конструкторам печатных плат простой способ создания и использования MID в новых печатных платах.

Пользователи Altium могут использовать новое расширение 3D Routing для проектирования собственных носителей компонентов, которые могут быть установлены вертикально в стандартном процессе сборки. Компоненты поставляются сборщикам в стандартной ленте и катушке и совместимы с автоматизированным оборудованием для установки. Если вы всегда хотели вертикально монтировать компоненты или целые схемы, но без затрат на добавление гибкого участка в ваш дизайн, новое расширение 3D Routing с дизайнами носителей компонентов от HARTING предлагает уникальное решение.

MID как вертикальный монтаж компонента или схемы

MID обычно рассматриваются как решение для маршрутизации соединений или для монтажа компонентов в любом месте на 3D-поверхности, например, внутри коробки или корпуса. Одна из областей применения, о которой редко говорят, - это использование этих устройств в качестве адаптера, монтируемого на плате, для SMD-компонента. Эти крепления для SMD-компонентов могут располагаться вертикально на плате или под необычным углом, что открывает ряд новых приложений, для которых обычно требуется гибкая печатная плата или гибкая лента в жестко-гибком дизайне.

HARTING использует этот подход в своей текущей линейке продуктов для установки SMD-компонентов. Эти MID удерживают стандартный пакет SMD-компонента (такой как SOT23-6 или SOIC-8), но имеют собственный SMD-отпечаток, который монтируется на стандартную печатную плату. Это позволяет ориентировать определенный компонент вертикально без необходимости проектировать секцию гибкой ленты в жесткую плату. Кроме того, это снижает затраты, необходимые для производства гибких печатных плат и, что еще более важно, связанные с ними затраты на ручную сборку на последующих этапах процесса

HARTING поставляет своим клиентам комплектные носители компонентов в упаковке типа "лента и катушка". Собранные компоненты приклеиваются к носителю, что делает полную сборку пригодной для автоматической установки и последующего процесса пайки рефлоу, и позволяет обращаться с ней как с единым компонентом со стороны клиента.

Теперь с новым расширением 3D Routing в Altium Designer пользователи могут создавать свои собственные носители компонентов MID для поверхностного монтажа, которые могут быть настроены для удержания любых компонентов SMD. Помимо настройки контура и распиновки на нижней стороне носителя, расположение компонентов и трассировка на поверхностях могут быть полностью настроены с использованием функций 3D-компоновки и трассировки в Altium Designer.

Создание носителя компонентов MID

Продукты носителя компонентов MID от HARTING начинаются со стандартной 3D формы и SMD-контактной площадки. После того, как вы спроектировали расположение схемы на поверхности субстрата, HARTING может изготовить и отправить эти индивидуальные носители в ваш монтажный цех.

Цепи размещаются на несущем компоненте в рамках стандартного рабочего процесса проектирования печатных плат в обычном проекте Altium Designer, где MID имеет свою схему и физическую компоновку. У этих MID есть стандартизированный отпечаток платы, но дизайнер может на свое усмотрение настраивать распиновку устройства и расположение компонентов на корпусе MID. Отпечатки для размещенных компонентов импортируются из существующих компонентов в вашей библиотеке. После проектирования MID пользователь может включить его в свой проект, спроектировав необходимую распиновку в символе схемы, и это сочетается с контуром площадки и 3D-корпусом. Затем его можно разместить в компоновке печатной платы, как и любой другой компонент.

После импорта носителя субстрата в Altium Designer и синхронизации компонентов со схемы в редактор PCB, компоненты могут быть размещены на вертикальной поверхности с использованием функций 3D-компоновки Altium. Просто перетащите компоненты в необходимые позиции, как показано ниже.

После размещения для прокладки трасс между компонентами на поверхности можно использовать стандартные функции 3D-маршрутизации в Altium Designer. Маршрутизация возможна на любой поверхности субстрата, включая обход на нижнюю сторону устройства, чтобы она могла соединяться с контактными площадками на MID.

После завершения проектирования носителя компонентов одна команда меню создает производственные данные, необходимые для процессов производства HARTING.

Применение носителей компонентов MID

Возможность вертикального монтажа схем и настройки контактных площадок на MID открывает интересные возможности, которые являются дорогостоящими или непрактичными при традиционном подходе.

• Вертикально установленные датчики - Компоненты, такие как SMD температурные датчики, датчики Холла, световые датчики и их вспомогательные компоненты, могут быть установлены на носителе MID. Эти носители MID могут быть размещены у края корпуса для легкого доступа к внешней среде, что обычно требует гибкого соединения или отдельной платы с кабелем.
• SMD адаптеры для замены компонентов - Эти MID могут быть спроектированы со стандартной контактной площадкой на нижней стороне, так что эти устройства могут служить заменой, когда компоненты заканчиваются на складе. Одна из возможностей - заменить отсутствующий на складе компонент альтернативой с другой контактной площадкой; MID может быть настроен как адаптер между двумя компонентами.
• RF функциональность - HARTING может производить эти носители компонентов MID из различных базовых полимеров, так что диэлектрическая проницаемость, тангенс угла потерь и другие РЧ свойства могут быть настроены в материале субстрата. Это открывает возможность реализации вертикальных антенных структур или РЧ цепей, работающих в стандартных диапазонах в ГГц на этих MID.
• 90° соединители - Некоторые специализированные соединители доступны только как SMD компоненты, ориентированные вертикально. Носитель MID может использоваться для размещения этих соединителей под углом 90° по отношению к основной печатной плате. Это позволяет создавать уникальные соединения платы к плате или дополнительное пространство для доступа кабеля.

Возможно, самое большое преимущество этих компонентов заключается в их модульности. Целые схемы могут быть размещены на этих MID, и MID могут быть снабжены стандартным размером, позволяя MID заменяться в дизайне без изменения основной компоновки печатной платы или распиновки MID. Это открывает совершенно новый диапазон функциональности, а также недорогой подход к реализации MID для дизайнеров печатных плат.

Если вы хотите использовать модульный подход с MID, свяжитесь с нами по адресу 3d-routing@altium.com, чтобы узнать, как получить доступ к новому инструменту 3D Routing в Altium Designer®. Чтобы начать проектирование собственного носителя компонентов уже сегодня, 3D-подложки HARTING доступны для скачивания здесь, а некоторые полезные рекомендации по проектированию можно найти в их белых книгах здесь.

Мы только начали раскрывать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните свою бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium сегодня.