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3D打印提高電子硬件開(kāi)發(fā)

發(fā)布時(shí)間：2022-08-22 17:21:19瀏覽：7007點(diǎn)贊：

電子器件及硬件研發(fā)通常而言是一個(gè)比較耗時(shí)的過(guò)程。對(duì)相比比軟件開(kāi)發(fā)

，電子方面的研發(fā)趨向于需要更多的預(yù)先投資及面臨經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，且這種經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)很有可能在整個(gè)項(xiàng)目周期會(huì)增大

。在一個(gè)新產(chǎn)品上做出一些改變所帶來(lái)的花費(fèi)涉及范圍很廣，并且這些花費(fèi)會(huì)經(jīng)常隨著研發(fā)過(guò)程的推進(jìn)而增加

。工業(yè)領(lǐng)域的目標(biāo)始終是在原型件階段能夠讓新設(shè)計(jì)完美展現(xiàn)

。

應(yīng)對(duì)硬件研發(fā)的這些風(fēng)險(xiǎn)

，越來(lái)越多的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)正在采用靈活的硬件研發(fā)流程來(lái)開(kāi)發(fā)新的電子產(chǎn)品

。這些靈活的產(chǎn)品研發(fā)流程正在融入于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

，因?yàn)檫@些方式正在使設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)變得更容易適應(yīng)產(chǎn)品的變化或者客戶的需求。由于手板

、測(cè)試及基于測(cè)試結(jié)果的重新設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的基本部分

，理解原型設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的角色變得非常重要

。

靈活的硬件研發(fā)適應(yīng)靈活的軟件實(shí)踐可以減少研發(fā)成本和時(shí)間

原型設(shè)計(jì)對(duì)于不同設(shè)計(jì)結(jié)果測(cè)試的有效性是非常重要的，并且重新設(shè)計(jì)的優(yōu)化變量及更復(fù)雜的產(chǎn)品需要一系列的模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)試其功能性

。模擬及測(cè)試反饋至產(chǎn)品的改變及設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的多次重新設(shè)計(jì)代表了靈活硬件開(kāi)發(fā)核心的迭代系統(tǒng)

。對(duì)于PCB板原型設(shè)計(jì)采用3D打印可以使硬件研發(fā)過(guò)程在減少或者消除經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)得到真正的迭代。

由于電子器件研發(fā)所涉及的投資及經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)

，電子設(shè)計(jì)者們已經(jīng)成為風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避者，這樣將會(huì)阻礙創(chuàng)新及引起工程師和產(chǎn)品設(shè)計(jì)者之間在設(shè)計(jì)理念方面變得非常保守

。由于眾多復(fù)雜的產(chǎn)品，他們傾向依賴繁重的仿真分析去設(shè)計(jì)心得產(chǎn)品

，而測(cè)試結(jié)果僅僅通過(guò)很少數(shù)量的原型件測(cè)試獲得

。由于原型階段所涉及的成本和時(shí)間

、重新設(shè)計(jì)的成本

，一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)很難承受任何錯(cuò)誤以及糾錯(cuò)的時(shí)間

。

結(jié)果是

，設(shè)計(jì)者變得非常不愿意去構(gòu)建一些復(fù)雜創(chuàng)新性的產(chǎn)品

。他們被禁錮在傳統(tǒng)線性研發(fā)設(shè)計(jì)來(lái)適應(yīng)傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)

。傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)流程在設(shè)計(jì)自由度方面設(shè)置了太多約束

，限制了測(cè)試數(shù)量以及重新設(shè)計(jì)不能超出預(yù)算成本

。這些扼殺了設(shè)計(jì)者在新產(chǎn)品中使用升級(jí)器件的創(chuàng)新點(diǎn)。

越來(lái)越多復(fù)雜產(chǎn)品需要在產(chǎn)品的研發(fā)階段進(jìn)行設(shè)計(jì)

、模型構(gòu)建和測(cè)試的重復(fù)迭代。這些設(shè)計(jì)

、構(gòu)建和測(cè)試迭代是靈活的軟件和硬件開(kāi)發(fā)的核心。每次迭代允許一個(gè)產(chǎn)品研發(fā)團(tuán)隊(duì)在早期的設(shè)計(jì)過(guò)程中去確認(rèn)和適應(yīng)重要的設(shè)計(jì)改變

。任何PCB設(shè)計(jì)者知道早些確認(rèn)這些需求變化可以額外減少產(chǎn)品重新設(shè)計(jì)的范圍，這樣可以減少整個(gè)研發(fā)時(shí)間和成本

。

應(yīng)用3D打印系統(tǒng)制造原型件可以允許你在不同的迭代下去測(cè)試原理樣件的功能性，而加工成本和交付時(shí)間是確定的

。當(dāng)你的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)獲得了一個(gè)PCB的3D打印系統(tǒng)，你可以在PCB設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的多點(diǎn)中用固定的時(shí)間創(chuàng)建一個(gè)復(fù)雜PCB板的單獨(dú)樣件

。這樣允許設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以最低成本去頻繁檢查設(shè)計(jì)的功能性?div id="m50uktp" class="box-center"> ？偟膩?lái)說(shuō)研發(fā)循環(huán)的速度

，給設(shè)計(jì)者們?cè)?/span>PCB板設(shè)計(jì)交互連接結(jié)構(gòu)

、器件嵌裝和基板幾何形狀方面帶來(lái)了很大的自由度

。

靈活的硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程的設(shè)計(jì)

、模型構(gòu)建和測(cè)試

當(dāng)你可以用固定的成本結(jié)構(gòu)和交付時(shí)間制作原型件

，就可以減少很多傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)原型件所涉及的風(fēng)險(xiǎn)

。其中一個(gè)益處是可以很快測(cè)試原型件

。這樣可以很快讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)得到設(shè)計(jì)反饋以提升功能性

，滿足客戶需求

。由于采用3D打印的生產(chǎn)時(shí)間是和器件復(fù)雜性不相關(guān)的

，你可以在設(shè)計(jì)沖刺階段快速重復(fù)生產(chǎn)和測(cè)試原型

。

作為硬件開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)，采用3D打印系統(tǒng)在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)打印這些板子或者更加復(fù)雜的產(chǎn)品

靈活的硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的設(shè)計(jì)

、模型構(gòu)建和測(cè)試迭代

，應(yīng)用3D打印系統(tǒng)不僅僅限制在打印PCB板方面。特殊結(jié)構(gòu)功能器件

，像打印的天線、嵌裝器件

、非正交的層間互聯(lián)

、非平面基板

，這些都可以在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行多次迭代檢驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

。這種靈活的硬件開(kāi)發(fā)的工作流程為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在創(chuàng)新和提升產(chǎn)品質(zhì)量方面提供了一個(gè)兼顧成本及效率的方式。

增材技術(shù)優(yōu)化原型設(shè)計(jì)

如果你考慮生產(chǎn)應(yīng)用3D打印系統(tǒng)新的全尺寸產(chǎn)品

，這樣采用3D打印系統(tǒng)制造手辦模型就在情理之中

。你的原型件和最終產(chǎn)品會(huì)非常相似

，這樣會(huì)讓你更直觀的理解到影響PCB板功能的設(shè)計(jì)因素。類似地

，你可以保證你的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全尺寸制造，最終增加產(chǎn)量

。原型設(shè)計(jì)是靈活的硬件研發(fā)中不可或缺的部分。應(yīng)用3D打印系統(tǒng)可以允許你以固定的成本

、可預(yù)測(cè)的交付時(shí)間及同最終產(chǎn)品基本一致地生產(chǎn)手板。

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