Diseño de PCB 3D: Por Qué lo Necesitas y Cómo te Ayudará

Father with little boy

El otro día vi como un joven padre estaba entreteniendo a su hijo de un año sobre sus hombros. Sostenido de forma segura por su padre, el niño se movía constantemente de lado a lado tratando de obtener diferentes vistas de su padre. En una sobrecarga de ternura, primero miraba a su padre por el lado izquierdo de su cara, luego jugaba con su cabello, se movía hacia el lado derecho y luego vuelta a empezar.

Disfruté muchísimo viendo este precioso momento, pero también me recordó un punto importante. El niño quería todas las vistas diferentes posibles de su padre que pudiera obtener, por lo que constantemente cambiaba su perspectiva. Como diseñadores de PCB, también queremos ver todas las vistas posibles de nuestros diseños. En el pasado, esa perspectiva se limitaba a trabajar en un entorno CAD 2D. Sin embargo, ahora que los entornos de diseño 3D son cada vez más accesibles, deberíamos usar estas herramientas para ayudar a avanzar en nuestros diseños.

 

3D rendering of  board

Una vista 3D de un diseño de PCB tiene muchos beneficios para

Diseño de la Vieja Escuela en 2D y Beneficios de 3D

Cuando comencé con PCB, trabajé para una empresa que fabricaba dispositivos de visualización. Esto todavía era "retroactivo" cuando usábamos sistemas CAD basados en UNIX que solo proporcionaban un entorno de trabajo 2D. Uno de mis primeros diseños fue enviado al grupo mecánico CAD donde lo renderizaron en 3D para mí. A pesar de que solo estaba representado por formas de bloques primitivas, estaba sorprendido de cómo se veía mi diseño en 3D. Era la primera vez que veía uno de mis diseños como este y el recuerdo de ese momento se ha quedado conmigo. Trabajar en un entorno 3D puede ofrecer muchos beneficios a la PCB, aquí hay algunos de ellos.

Huellas de componentes 3D: una de las primeras cosas que noté al mirar ese diseño en 3D fue que tenía un gran condensador electrolítico sobresaliendo a través de la carcasa del dispositivo. Esto debería haber sido captado por mi DRC, pero por alguna razón, no fue así. Por lo tanto, fue una verdadera sorpresa para mí verlo ondeando en la parte posterior del dispositivo como la cola de un perro. En los sistemas CAD actuales, la configuración de tu DRC para detectar este tipo de errores es una característica estándar. Ahora, con la capacidad de trabajar en 3D, tendrás retroalimentación en tiempo real sobre cómo se verán exactamente las alturas de tus componentes.

Visualización de Estructuras de Capa: los diseñadores de PCB pueden beneficiarse de poder ver exactamente cómo se ve una estructura de capa de placa en 3D. Pueden inclinar, rotar, desplazar y hacer zoom en la imagen para ver cómo se verá una pila de vía y exactamente cómo interactúa con los otros objetos a su alrededor.

Capacidades de edición 3D completas: ver nuestros diseños en 3D es solo el comienzo, ya que el diseño también se puede editar en el modo 3D. El PCB puede ascender o descender interactivamente a través del apilamiento de la placa para mover, empujar trazas o enrutar a otra capa.

Colaboración MCAD/ECAD: Un sistema CAD 3D también te dará la posibilidad de añadir un objeto mecánico al diseño, como la carcasa del dispositivo. Con esta funcionalidad, podrás ver los componentes 3D en relación con la carcasa u otros objetos mecánicos, y ejecutar comprobaciones de espacio 3D en estos elementos.

Circuitos Flexibles: otro beneficio de trabajar en 3D es el diseño de circuitos flexibles. Con un entorno 3D completo, ahora tendrás la capacidad de ver el circuito flexible terminado doblado como estará cuando se ensamble. Imagina esto; ya no tienes que adivinar cómo se verá tu diseño flexible cuando esté en uso, ya que puedes usar tu sistema CAD 3D para darle una representación exacta. Esto te permite ver problemas de ensamblaje y espacio libre que pueden surgir con el diseño en su configuración plegada final antes de ir al fabricante. Al encontrar los problemas primero en tu sistema CAD 3D, reducirás la necesidad de giros adicionales de la placa para solucionar problemas mecánicos y, en última instancia, ahorrar dinero.

 

3D image of circuit board design

Trabajar en un entorno 3D ayudará a los diseñadores de PCB a aprovechar todo el potencial de sus herramientas de diseño. 

Diseño 3D: El Nuevo Estándar para los Requisitos de Diseño Actuales

Tradicionalmente, los diseñadores de PCB se han visto obligados a trabajar en un entorno 2D. Aunque este estándar ha funcionado durante muchos años, hoy en día, el diseño de PCB está evolucionando rápidamente. Las tecnologías emergentes, como los dispositivos portátiles y el IoT, están llevando a la industria del diseño a la necesidad de trabajar en 3D. Con la necesidad competitiva de llevar el diseño al mercado primero, los diseños de PCB ya no pueden permitirse el lujo de múltiples giros de placa para resolver las dificultades de fabricación. Las holguras mecánicas, los detalles de ensamblaje flexible y los problemas de espacio entre componentes se pueden resolver de forma preventiva antes de pasar a la fabricación mediante el diseño de la placa en un entorno 3D.  

Al igual que ese niño pequeño exploró todas las perspectivas posibles para obtener una mejor vista de su padre, también tenemos la capacidad con 3D para explorar cada perspectiva de nuestros diseños. El potencial para una nueva forma de diseñar placas está justo frente a nosotros, solo tenemos que sumergirnos en usar Software de Diseño de PCB 3D, como Altium Designer®, es una excelente manera de comenzar.

¿Deseas una imagen completa de cómo 3D puede ayudar a tus diseños? Entonces habla con nuestros expertos en entornos de diseño 3D en Altium.

Acerca del autor

Altium Designer

PCB Design Tools for Electronics Design and DFM. Information for EDA Leaders.

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