3D-Leiterplatten-CAD
Kooperation von Harting und Altium
Um die Entwicklung von räumlichen elektronischen Baugruppen – auch 3D-MID für Molded Interconnect Devices genannt – zu vereinfachen, haben Harting und Altium zusammengearbeitet. Ergebnis: zwei neue Hilfsmittel für Entwickler.
Der unaufhaltsame Trend zur Miniaturisierung in der Elektronik stellt eine ständige Herausforderung dar: immer mehr Funktionen in immer kleinere Geräte zu packen. Herkömmliche Leiterplatten stoßen an ihre physikalischen Grenzen und zwingen die Ingenieure zu Innovationen. Die 3D-Schaltungstechnik, die elektrische Schaltungen mit dreidimensionalen mechanischen Teilen zu einem Bauteil kombiniert, bietet eine vielversprechende Alternative. Die Konstruktion und das Design der dreidimensionalen Schaltungsträger mit komplexen Strukturen stellten bisher jedoch eine große Hürde dar – ein Mangel an benutzerfreundlichen Designwerkzeugen.
Um das volle Potenzial von 3D-Elektronik-Baugruppen auszuschöpfen, ging Harting eine Partnerschaft mit Altium ein. Die Zusammenarbeit führte zu zwei neuen Hilfsmitteln für Ingenieure: das 3D-MID-Designtool von Altium Designer und den PCB Expander von Harting.
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Einfacher Entwurfsprozess für 3D-MID
Vor dieser Zusammenarbeit war die Konstruktion von 3D-Schaltkreisen ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess. Ingenieure brauchten oft spezielle Software und Fachwissen, was die breite Einführung der 3D-Technik behinderte. Das 3D-MID-Designtool von Altium Designer überwindet diese Barrieren nun.
„Die Zusammenarbeit mit Altium hat entscheidend dazu beigetragen, das Design von 3D-Schaltungen zugänglicher und effizienter als je zuvor zu machen“, sagt Thomas Hess, Head of PM, Product & Technology Development bei Harting. „Dieses Tool ermöglicht es den Ingenieuren, ihr vorhandenes Wissen und ihre Arbeitsabläufe zu nutzen, verkürzt die Zeit für das Design und, was am wichtigsten ist, es beinhaltet im Vergleich zum manuellen Layout elektrische Designregeln und die Verbindungen der Schaltpläne.“
In den folgenden Punkten hilft Altium Designer, den Entwurfsprozess für 3D-Schaltungen zu rationalisieren:
- Nutzung vorhandener Assets: Ingenieure können ihre Standard-Bibliothekskomponenten und vorhandene Schaltpläne nutzen, sodass sie keine neuen Komponenten speziell für 3D-MID-Anwendungen erstellen müssen. Dadurch sparen sie viel Zeit und Aufwand.
- Intuitive 3D-Konstruktionsumgebung: Die Software bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche für die Platzierung und Positionierung von Komponenten direkt auf der Oberfläche eines 3D-Substrats. Dadurch sind keine komplexen 3D-Modellierungskenntnisse erforderlich.
- Nahtloses Routing von Verbindungen: Die Leiterbahnverbindungen werden auf der Grundlage des vorhandenen Schaltplans erstellt, was die Konsistenz des Entwurfs gewährleistet und Fehler reduziert.
- Mit einem Klick fertigungsbereit: Nach Fertigstellung des Entwurfs werden mit einem einzigen Mausklick alle für die Fertigung erforderlichen Produktionsdateien generiert, wodurch der Übergang vom Entwurf zur Fertigung rationalisiert wird.
Maximaler Platzgewinn mit dem PCB Expander
Mit dem PCB Expander von Harting werden die platzsparenden Möglichkeiten der 3D-Schaltungstechnik weiter ausgebaut. Er fungiert als dreidimensionale Erweiterung der Hauptleiterplatte und macht sperrige Unterbaugruppen und komplizierte Layouts überflüssig, die wertvollen Platz beanspruchen können.
„Der PCB Expander ist ein echter Gewinn für Ingenieure, die unter beengten Platzverhältnissen arbeiten“, sagt Michael Mross, Project & Sales Manager bei Harting. „Er ermöglicht es ihnen, mehr Funktionen in kleinere Geräte zu packen, ohne dabei an Leistung einzubüßen.“
Zu den Vorteilen des PCB Expander zählt Harting:
- Maximierte Platzausnutzung: Durch das Auslagern von Komponenten auf den PCB Expander wird wertvoller Platz auf der primären Leiterplatte frei, was die Integration von Funktionen ermöglicht, die sonst nur schwer Platz finden würden.
- Vereinfachen der Design-Komplexität: Der PCB Expander reduziert die Abhängigkeit von komplexen, teuren mehrlagigen PCB-Layouts, rationalisiert den Entwurfsprozess und senkt die Gesamtkosten.
- Nahtlose Pick-and-Place-Integration: Die Bestückung der primären Leiterplatte mit dem PCB Expander ist so konzipiert, dass sie sich nahtlos in standardmäßige Pick-and-Place-Bestückungsprozesse integrieren lässt, sodass keine zusätzlichen oder speziellen Fertigungsschritte erforderlich sind. Dies führt zu schnelleren Produktionszeiten und niedrigeren Gesamtfertigungskosten.
- Nahtloser Entwurfsprozess: Der PCB Expander lässt sich in Altium Designer integrieren, sodass ein reibungsloser und effizienter Entwicklungsprozess vom Konzept bis zur Produktion gewährleistet ist.
Mehr als nur Raum sparen
Kombiniert wirken das 3D-MID-Designtool von Altium Designer und die 3D-Schaltungsträgertechnik von Harting über die Maximierung der Raumnutzung hinaus. Sie ermöglichen es, innovative elektronische Geräte zu entwickeln, und helfen, die Effizienz im Entwurfsprozess zu erhöhen. „Unsere Partnerschaft mit Harting hat es uns ermöglicht, die Grenzen der PCB-Designsoftware zu erweitern“, sagt Jack Henriques, Produktmanager bei Altium. „Die Entwicklung des 3D-MID-Designtools ist ein Beweis für unser Engagement für kontinuierliche Innovation und die Unterstützung der sich entwickelnden Bedürfnisse der Elektronikindustrie.“
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