固體自由成形制造和PCB設(shè)計的未來

固體自由成形制造的優(yōu)點

正如增材制造（AM）承諾改變汽車設(shè)計一樣，它也可能在電子產(chǎn)品的設(shè)計中帶來根本性的改變。通過成型塑料，樹脂，金屬，陶瓷粉末，聚合物，塑料和熱塑性塑料的能力，不同類型的AM已經(jīng)改變了產(chǎn)品設(shè)計。還原光聚合，粉末床熔合，噴射，定向能量沉積等工藝只是使設(shè)計人員能夠快速創(chuàng)建原型并實現(xiàn)小批量生產(chǎn)的少數(shù)技術(shù)。

另一種稱為固態(tài)自由成形制造的增材制造工藝可能會為PCB設(shè)計團隊提供更多機會。固態(tài)自由成形制造可以軟化電子設(shè)計與機械設(shè)計之間的差異。由于現(xiàn)代EDA應(yīng)用程序能夠以3-D輸出文件，因此設(shè)計團隊可以準確地將電路板的尺寸和外形與外殼進行匹配，并在進入生產(chǎn)之前識別設(shè)計約束。設(shè)計團隊還可以使用EDA軟件選擇布局和組件符合板子和外殼的物理尺寸。最后，團隊在產(chǎn)品離開設(shè)計階段之前就解決了散熱問題或電磁干擾，確定了與分析相關(guān)的因素，創(chuàng)建了模型，確定了可能的問題區(qū)域，并建立了度量標準。

這些工具中的每一個都增強了獨立團隊進行交流的能力。固態(tài)自由成形制造還通過將建議的產(chǎn)品從軟件維度移動到物理維度來促進溝通。借助此功能，可以快速制作 PCB物理模型（以及外殼）的原型，從而有助于團隊之間的溝通。實體自由形式的制造通過提供顯示電路板，外殼，任何電纜，電線組件和功能部件的功能來協(xié)助產(chǎn)品建模。由于這一優(yōu)勢，設(shè)計團隊可以查看涉及機械裝配或小型組件放置的細微問題是否會影響性能。

使用輕巧，薄型，高密度互連PCB設(shè)計時，固態(tài)自由成形制造的優(yōu)勢變得尤為明顯。固態(tài)自由成形制造可以將預(yù)制的組件，執(zhí)行器，傳感器或組件嵌入到圍繞產(chǎn)品輪廓的形狀中，而不是使用傳統(tǒng)的剛性PCB，柔性PCB或剛性-柔性PCB。結(jié)果，設(shè)計團隊可以使產(chǎn)品的電子機械方面與消費者或行業(yè)對產(chǎn)品形狀或樣式的愿景保持一致。

制造復(fù)雜形狀的能力還可以滿足生產(chǎn)更輕，功耗更低的產(chǎn)品的需求。設(shè)計團隊可以利用允許熱量再循環(huán)的進氣和排氣來構(gòu)建復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計。由于固態(tài)自由形式制造可容納不同類型的聚合物，塑料，陶瓷和金屬，因此設(shè)計團隊可以迅速制作出包括導(dǎo)電材料，有效散熱，在恒定高溫下運行或防止干擾的材料的設(shè)備原型。此外，設(shè)計團隊可以使用這些過程將電氣，形狀和尺寸要求與強度和重量要求相匹配，同時滿足嚴格的質(zhì)量標準。

使固態(tài)自由成形制造與設(shè)計框架保持一致

與增材制造設(shè)計功能相交時，與可制造性設(shè)計，可持續(xù)性設(shè)計，可靠性設(shè)計，環(huán)境設(shè)計和其他設(shè)計框架相關(guān)的概念和標準可能會產(chǎn)生其他增強。除了遵守裝配和生產(chǎn)標準外，產(chǎn)品還可能與幾何形狀，形狀，尺寸和材料的新可能性保持一致。強調(diào)制造標準和制造遠景的混合，可以使產(chǎn)品達到新的生命周期基準，同時使用易于升級和回收的組件，電路板材料和外殼材料。

考慮到客戶期望時，增材制造設(shè)計與其他設(shè)計框架之間的一致性會變得更加有益。設(shè)計團隊可以使用堅固的自由形式制造來確保他們擁有在整個開發(fā)周期中支持產(chǎn)品設(shè)計所需的工具。因此，設(shè)計人員可以著眼于產(chǎn)品的整個生命周期，將可靠性，可持續(xù)性和可回收性納入產(chǎn)品設(shè)計中。

由于固態(tài)自由成形制造已經(jīng)超出了塑料，陶瓷，聚合物和金屬的范疇，因此為未來的PCB設(shè)計提供了獨特的可能性。利用生物塑料和電子生物制品生產(chǎn)高效，高效的設(shè)備的能力可能會徹底改變PCB設(shè)計。