Thiết kế PCB 3D: Tại sao bạn cần nó và nó sẽ giúp bạn như thế nào

Hôm kia, tôi đã xem một người cha trẻ đang giải trí cho con trai một tuổi của mình trên vai. Được bố giữ chắc chắn, cậu bé liên tục di chuyển từ bên này sang bên kia để có những góc nhìn khác nhau về bố mình. Trong sự dễ thương quá mức, cậu bé trước tiên nhìn bố qua phía bên trái khuôn mặt, sau đó chơi với tóc bố, di chuyển sang phía bên phải, rồi quay trở lại vị trí ban đầu.

Tôi thực sự thích thú khi xem khoảnh khắc quý giá này, nhưng nó cũng khiến tôi nghĩ về một điểm quan trọng. Đứa trẻ muốn có mọi góc nhìn khác nhau về bố mà nó có thể có, và vì vậy nó liên tục thay đổi góc nhìn của mình. Là những người thiết kế PCB, chúng ta cũng muốn thấy mọi góc nhìn có thể của thiết kế của mình. Trong quá khứ, góc nhìn này bị hạn chế trong môi trường CAD 2D. Tuy nhiên, bây giờ khi môi trường thiết kế 3D trở nên dễ tiếp cận hơn, chúng ta nên sử dụng những công cụ này để giúp tiến bộ thiết kế của mình.

Một góc nhìn 3D của thiết kế PCB mang lại nhiều lợi ích cho .

Thiết kế kiểu cũ 2D và Lợi ích của 3D

Khi tôi mới bắt đầu làm việc với PCB, tôi làm việc cho một công ty sản xuất thiết bị hiển thị. Đó vẫn là "ngày xưa" khi chúng tôi sử dụng hệ thống CAD dựa trên UNIX chỉ cung cấp môi trường làm việc 2D. Một trong những thiết kế đầu tiên của tôi đã được gửi đến nhóm CAD cơ khí, nơi họ đã render nó thành 3D cho tôi. Mặc dù nó chỉ được biểu diễn bằng các hình khối nguyên thủy, tôi vẫn cảm thấy kinh ngạc trước cách thiết kế của mình trông như thế nào trong 3D. Đó là lần đầu tiên tôi từng thấy một trong những thiết kế của mình như vậy và ký ức về khoảnh khắc đó đã ở lại với tôi. Làm việc trong môi trường 3D có thể mang lại rất nhiều lợi ích cho PCB, dưới đây là một số trong số chúng.

Dấu chân linh kiện 3D: Một trong những điều đầu tiên mà tôi nhận thấy khi xem thiết kế đó ở chế độ 3D là tôi có một tụ điện lớn chui lên qua vỏ thiết bị. Điều này lẽ ra phải được phát hiện bởi DRC của tôi, nhưng vì một lý do nào đó, nó đã không được phát hiện. Do đó, thật sự là một bất ngờ đối với tôi khi thấy nó nhô ra phía sau thiết bị như đuôi của một con chó. Trong các hệ thống CAD ngày nay, việc thiết lập DRC của bạn để bắt những lỗi như vậy là một tính năng tiêu chuẩn. Bây giờ với khả năng làm việc trong 3D, bạn sẽ có phản hồi thời gian thực về chính xác chiều cao của các linh kiện của bạn sẽ trông như thế nào.

Trực quan hóa Cấu trúc Lớp: Các nhà thiết kế PCB có thể được lợi từ việc có thể thấy chính xác cấu trúc lớp bảng mạch trông như thế nào trong 3D. Họ có thể nghiêng, xoay, di chuyển và phóng to hình ảnh để xem một chồng via sẽ trông như thế nào và chính xác nó tương tác với các đối tượng xung quanh như thế nào.

Khả năng Chỉnh sửa Toàn diện 3D: Việc xem các thiết kế của chúng tôi trong 3D chỉ là bước đầu tiên vì bố cục cũng có thể được chỉnh sửa trong chế độ 3D. PCB có thể tương tác lên xuống qua cấu trúc chồng bảng mạch để di chuyển, đẩy các đường mạch, hoặc định tuyến lên một lớp khác.

Hợp tác MCAD/ECAD: Một hệ thống CAD 3D cũng sẽ cho phép bạn thêm một đối tượng cơ khí vào thiết kế, như là vỏ thiết bị. Với chức năng này, bạn sẽ có khả năng xem các thành phần 3D liên quan đến vỏ, hoặc các đối tượng cơ khí khác, và thực hiện kiểm tra khoảng trống 3D trên những yếu tố này.

Mạch linh hoạt: Một lợi ích khác khi làm việc trong môi trường 3D là trong thiết kế mạch linh hoạt. Với một môi trường 3D đầy đủ, bạn giờ đây sẽ có khả năng xem mạch linh hoạt hoàn chỉnh được gấp lại như khi nó được lắp ráp. Hãy tưởng tượng điều đó; bạn không còn phải đoán xem thiết kế mạch linh hoạt của mình sẽ trông như thế nào khi đang được sử dụng vì bạn có thể sử dụng hệ thống CAD 3D của mình để có được một biểu diễn chính xác. Điều này cho phép bạn thấy được các vấn đề về lắp ráp và khoảng trống có thể phát sinh với thiết kế trong cấu hình gấp cuối cùng trước khi đưa đến nhà sản xuất. Bằng cách tìm ra các vấn đề trước trong hệ thống CAD 3D của bạn, bạn sẽ giảm bớt nhu cầu cho các lần làm lại bảng mạch để giải quyết các vấn đề cơ khí và cuối cùng tiết kiệm tiền.

Làm việc trong một môi trường 3D sẽ giúp các nhà thiết kế PCB khai thác hết tiềm năng của các công cụ thiết kế của họ.

Thiết kế 3D: Tiêu chuẩn Mới cho Yêu cầu Thiết kế Hiện nay

Truyền thống, các nhà thiết kế PCB đã bị giới hạn trong môi trường 2D. Mặc dù tiêu chuẩn này đã hoạt động tốt trong nhiều năm, ngày nay, thiết kế PCB đang phát triển nhanh chóng. Các công nghệ mới nổi, như thiết bị đeo và IoT, đang đẩy ngành thiết kế hướng tới nhu cầu làm việc trong môi trường 3D. Với nhu cầu cạnh tranh để đưa thiết kế ra thị trường đầu tiên, thiết kế PCB không thể còn đủ khả năng để thực hiện nhiều lần chỉnh sửa bảng mạch để giải quyết khó khăn trong sản xuất. Các vấn đề về khoảng cách cơ khí, chi tiết lắp ráp linh hoạt, và khoảng cách giữa các thành phần có thể được giải quyết trước khi đi vào sản xuất bằng cách thiết kế bảng mạch trong môi trường 3D.

Như cậu bé nhỏ khám phá mọi góc độ có thể để có cái nhìn tốt hơn về cha mình, chúng ta cũng có khả năng với 3D để khám phá mọi góc độ của thiết kế của mình. Tiềm năng cho một cách thiết kế bảng mạch hoàn toàn mới đang ở ngay trước mắt chúng ta, chúng ta chỉ cần lao vào. Sử dụng phần mềm thiết kế PCB 3D, như Altium Designer^®, là một cách tuyệt vời để bắt đầu.

Bạn muốn biết đầy đủ cách 3D có thể giúp thiết kế của bạn? Sau đó, hãy nói chuyện với các chuyên gia về môi trường thiết kế 3D tại Altium.