PCB系统的三维建模:尽管复杂但仍追求安全性

当我年轻的时候，我经常拆开旧的CD-ROM驱动器，只是为了看看它们是如何工作的。简单地看着移动的CD托盘和激光头并不能提供太多信息，但我一直想知道这些驱动器中的柔性缎带是用来做什么的。作为PCB设计师，提供电子连接的柔性带的必要性似乎是显而易见的。

从翻盖电话到DVD驱动器和笔记本电脑，机械功能是现代消费电子产品和工业电子产品的重要组成部分。当您的PCB设计包允许PCB系统的3D建模并包括ECAD功能时，验证这些系统的功能并确保它们满足重要的机械要求要容易得多。形式因素是重要的，但正确的设计软件将给你不仅仅是一个漂亮的3D图像的PCB。

PCB系统的三维建模和跨设计团队的协作

从历史上看，由于缺乏通用的设计软件选项，机械设计团队与电气设计团队是分开运作的。机械设计软件非常适合创建漂亮的电子设备3D模型，甚至看起来像带有逼真组件的电路板模型。然而，这些机械建模程序中的设计功能不适用于设计电子功能，而只是简单地为部件安排3D模型。

虽然MCAD软件在验证机械间隙和设计新产品的外形因素方面非常出色，但电气设计师将不可避免地不得不在他们的电子设计软件中重新设计。电子设计人员将不可避免地对设计进行更改，以确保适当的功能，而这些更改将需要应用到机械模型中。在这种环境下工作所需的时间是令人望而却步的。

PCB设计软件中的3D建模功能可以帮助您设计和验证电路板的机械方面以及电气方面。一些例子包括连接器的放置，尺寸和放置笨重的部件，如散热器，变压器或电容器，以及在板的内层设计具有复杂形状的地/电源平面。这种类型的适应型/ MCAD协作允许您在打包不能适应组件排列时立即实现布局更改，反之亦然。

笨重的部件需要特定的间隙，可以用3D建模工具进行验证

柔性和刚性-柔性设计

刚性柔性和柔性pcb是需要3D建模工具的两个领域。在2D中设计一个刚柔板是很好的，因为你仍然可以布局你的组件，在你的flex ribbon上路由电气连接，并设计你的层堆栈来集成一个flex ribbon。然而，挠性板和刚挠性板还有其他重要方面是在2D设计中无法解决的。

Rigid-flex和flex董事会往往有独特的形状，往往需要折叠在特定的角度，以适应他们的包装。刚性-挠性板往往需要沿着弯曲带上的一条确定的线进行特定的弯曲，或者他们可能需要绕一个角来适合他们的包装。这就是PCB设计软件中存在的3D建模工具帮助您检查这些弯曲并确保组件不会碰撞和满足间隙的地方。

对于全弯曲板，情况可能会更复杂一些。您可能需要设计多个弯，以便将设备安装到复杂的封装中。在一些数码相机中可以找到一个例子，其中弹性色带需要适合一个形状奇怪的紧凑空间。3D建模工具可以帮助您可视化组件的重新排列，如果您需要适应具有奇怪形状的包装。

在印刷电路板中利用适当的灵活性允许更多的交互设备

多板系统及其他

Multi-board系统可以使用插槽连接器或电缆将多个板以奇数角度放置。例如笔记本电脑主板、电视和各种其他消费电子产品。如果您在多板系统中使用短电缆或通过在板之间进行直接连接(例如，使用边缘连接器)来设计连接性，则可以用与使用挠性板和刚性-挠性板相同的方式验证机械间隙。

当您的PCB设计软件允许您构建时，保持您的柔性，刚性-柔性或多板系统的所有区域是最容易的层次结构图．这可以帮助您将不同电路板上的功能和单独电路板内的功能分离到各自的电子原理图中，并且您可以定义每个原理图之间的父子关系。然后可以将这些原理图作为一个组捕获到初始布局中，然后可以在整个电路板中排列组件。

在所有这些应用中使用3D机械设计工具可以帮助您防止在制造开始之前可能不明显的问题。一个公司最不需要的事情就是生产了一部分生产运行，却被告知在PCB设计阶段存在一些不明显的机械问题。在ECAD软件中直接使用MCAD工具可以帮助您在灾难发生之前识别和修复这些潜在问题，并减少PCB设计和机械设计团队之间的交互次数，节省时间和金钱。

随着PCB系统的3D建模在许多领域变得越来越重要，设计人员需要更多的技术支持正确的PCB设计和分析软件与MCAD功能集成的全套布局和仿真工具。的OrCAD PCB Designer来自Cadence includesECAD MCAD协同设计工程师需要跨设计团队在多板系统、刚性-柔性板和其他具有奇怪形状的板上协作的工具。

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