固体自由成形制造和PCB设计的未来

固体自由成形制造的优点

正如增材制造（AM）承诺改变汽车设计一样，它也可能在电子产品的设计中带来根本性的改变。通过成型塑料，树脂，金属，陶瓷粉末，聚合物，塑料和热塑性塑料的能力，不同类型的AM已经改变了产品设计。还原光聚合，粉末床熔合，喷射，定向能量沉积等工艺只是使设计人员能够快速创建原型并实现小批量生产的少数技术。

另一种称为固态自由成形制造的增材制造工艺可能会为PCB设计团队提供更多机会。固态自由成形制造可以软化电子设计与机械设计之间的差异。由于现代EDA应用程序能够以3-D输出文件，因此设计团队可以准确地将电路板的尺寸和外形与外壳进行匹配，并在进入生产之前识别设计约束。设计团队还可以使用EDA软件选择布局和组件符合板子和外壳的物理尺寸。最后，团队在产品离开设计阶段之前就解决了散热问题或电磁干扰，确定了与分析相关的因素，创建了模型，确定了可能的问题区域，并建立了度量标准。

这些工具中的每一个都增强了独立团队进行交流的能力。固态自由成形制造还通过将建议的产品从软件维度移动到物理维度来促进沟通。借助此功能，可以快速制作 PCB物理模型（以及外壳）的原型，从而有助于团队之间的沟通。实体自由形式的制造通过提供显示电路板，外壳，任何电缆，电线组件和功能部件的功能来协助产品建模。由于这一优势，设计团队可以查看涉及机械装配或小型组件放置的细微问题是否会影响性能。

使用轻巧，薄型，高密度互连PCB设计时，固态自由成形制造的优势变得尤为明显。固态自由成形制造可以将预制的组件，执行器，传感器或组件嵌入到围绕产品轮廓的形状中，而不是使用传统的刚性PCB，柔性PCB或刚性-柔性PCB。结果，设计团队可以使产品的电子机械方面与消费者或行业对产品形状或样式的愿景保持一致。

制造复杂形状的能力还可以满足生产更轻，功耗更低的产品的需求。设计团队可以利用允许热量再循环的进气和排气来构建复杂的产品设计。由于固态自由形式制造可容纳不同类型的聚合物，塑料，陶瓷和金属，因此设计团队可以迅速制作出包括导电材料，有效散热，在恒定高温下运行或防止干扰的材料的设备原型。此外，设计团队可以使用这些过程将电气，形状和尺寸要求与强度和重量要求相匹配，同时满足严格的质量标准。

使固态自由成形制造与设计框架保持一致

与增材制造设计功能相交时，与可制造性设计，可持续性设计，可靠性设计，环境设计和其他设计框架相关的概念和标准可能会产生其他增强。除了遵守装配和生产标准外，产品还可能与几何形状，形状，尺寸和材料的新可能性保持一致。强调制造标准和制造远景的混合，可以使产品达到新的生命周期基准，同时使用易于升级和回收的组件，电路板材料和外壳材料。

考虑到客户期望时，增材制造设计与其他设计框架之间的一致性会变得更加有益。设计团队可以使用坚固的自由形式制造来确保他们拥有在整个开发周期中支持产品设计所需的工具。因此，设计人员可以着眼于产品的整个生命周期，将可靠性，可持续性和可回收性纳入产品设计中。

由于固态自由成形制造已经超出了塑料，陶瓷，聚合物和金属的范畴，因此为未来的PCB设计提供了独特的可能性。利用生物塑料和电子生物制品生产高效，高效的设备的能力可能会彻底改变PCB设计。