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技術專題
實體自由形式制造的目標PCB設計
隨著電子和電路板的使用逐漸滲透到我們用于工作或娛樂的幾乎所有機器，設備和活動中，構造電路板的技術和方法也在不斷發展。這些進步通常是由需求驅動的，以實現更高的質量和更好的功能。當然，市場和其中的競爭在推動更快的開發和生產中起著重要作用。就像越來越多的知識激發了人們進一步研究的興趣一樣，更快，更小巧，更智能的設備，電器和車輛也為PCBA應用和優化提供了更多機會。
最近，出現了許多用于PCB制造的制造技術。他們中許多人的共同主題是從2D 建模到3D建模設計的轉變。這樣做對于創建用于最常被稱為三維（3D）打印的電路板是必要的。
涉及3D打印時，會有很多令人興奮的事情，例如，工程師無需離開工作站就可以進行設計，構建和測試設計的能力。確實令人興奮！但是，在深入研究之前，讓我們看一下固態自由形式制造的更大領域，它對PCBA開發的影響以及如何設計以充分利用該技術。
什么是固態自由曲面制作？
工程師具有創建新術語的訣竅，該術語通常用于區分使產品或技術超越其先前狀態的某些材料或過程增強。并且，由于固態自由形式制造有時會與其他術語混淆，因此最好在上下文中使用可能具有類似定義的其他術語對其進行描述。
定義：
術語“ 快速原型制作”用于表示旨在優化原型制作過程速度的制造方法。
增材制造是指通過添加連續的層來“積聚”產品，這與減材制造相反，在減材制造中，該過程以較大的固體開始，并去除材料以獲得所需的產品。
3D打印通常可以定義為從3D構建3D產品
使用增材制造技術的數字模型。
固態自由形式制造是一種3D打印過程，執行該過程時無需任何人工幫助或互動即可構建產品，并且不需要其他專門工具或零件。
從這些定義中，很明顯如何誤解或互換使用這些術語。有了對固體自由形式制造（SFF）的準確描述，我們準備探索這種快速的原型制作技術如何影響您的電路板的開發。
不同的實體自由形式制造設置
如上圖所示，SFF有幾種不同的方法或技術。由于可以在同一位置進行設計，構建和測試，因此每一種優點都提供了一種提高電路板開發速度的方法。為了充分了解SFF對PCBA開發的影響，下表對SFF和當代PCB制造的重要屬性進行了比較。
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當代PCB建造VS的PCBA開發屬性。短纖 |
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屬性 |
當代PCB制造 |
選擇性自由形式加工 |
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位置 |
遠程 |
本地 |
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處理時間 |
一到幾天 |
小時 |
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成本 |
工藝，材料，運輸 |
僅材料 |
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浪費 |
是 |
沒有 |
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部件 |
自動化的 |
手冊 |
如上所示，在周轉時間，成本和浪費等關鍵領域，SFF優于當代制造。此外，SFF已發展到一個水平，即電路板的制造質量和可靠性足以滿足PCB原型設計的需要。
對多材料SFF進行了持續研究，以提高電路板的復雜性，性能并優化分立元件的制造。當前，只要設計模型足夠詳細和準確，SFF內置板的布局和布線就可以與晶圓廠中構建的PCB相媲美。讓我們看看如何確保設計模型最適合使用SFF技術進行制造。
設計用于SFF集成的電路板
盡管當代PCB制造和SFF制造的目標是相同的（準備好組裝的已構造電路板），但制造工藝卻大不相同。大多數電路板是通過自動化流程在工廠內部建造的，其中在固定尺寸的面板上可以制作多個電路板。此過程包含許多定義明確且有組織的步驟。另一方面，SFF是一個單階段的，連續的過程，不斷添加層直到實現電路板。正如過程不同，設計文件也提供了PCB制造所需的信息和數據。
在為SFF制造設計電路板時，必須采用MCAD格式，因為3D打印機的輸入文件通常是CAD文件格式，例如STL和IGES。因此，您的PCB設計軟件必須能夠進行ECAD設計和MCAD導出。