電子器件及硬件研發(fā)(fā)通常而言是一個(gè)比較耗時(shí)的過(guò)程。對相比比軟件開(kāi)發(fā)(fā)，電子方面的研發(fā)(fā)趨向于需要更多的預先投資及面臨經(jīng)(jīng)濟風(fēng)險，且這種經(jīng)(jīng)濟風(fēng)險很有可能在整個(gè)項目周期會(huì )增大。在一個(gè)新產(chǎn)(chǎn)品上做出一些改變所帶來(lái)的花費涉及范圍很廣，并且這些花費會(huì )經(jīng)(jīng)常隨著(zhù)研發(fā)(fā)過(guò)程的推進(jìn)而增加。工業(yè)(yè)領(lǐng)域的目標始終是在原型件階段能夠讓新設計完美展現(xiàn)。

應對硬件研發(fā)(fā)的這些風(fēng)險，越來(lái)越多的設計團隊正在采用靈活的硬件研發(fā)(fā)流程來(lái)開(kāi)發(fā)(fā)新的電子產(chǎn)(chǎn)品。這些靈活的產(chǎn)(chǎn)品研發(fā)(fā)流程正在融入于設計環(huán)(huán)節(jié)，因為這些方式正在使設計團隊變得更容易適應產(chǎn)(chǎn)品的變化或者客戶(hù)的需求。由于手板、測試及基于測試結果的重新設計是硬件設計環(huán)(huán)節(jié)的基本部分，理解原型設計各個(gè)環(huán)(huán)節(jié)的角色變得非常重要。

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

原型設計對于不同設計結果測試的有效性是非常重要的，并且重新設計的優(yōu)(yōu)化變量及更復雜的產(chǎn)(chǎn)品需要一系列的模擬和實(shí)驗測試其功能性。模擬及測試反饋至產(chǎn)(chǎn)品的改變及設計環(huán)(huán)節(jié)的多次重新設計代表了靈活硬件開(kāi)發(fā)(fā)核心的迭代系統(tǒng)。對于PCB板原型設計采用3D打印可以使硬件研發(fā)(fā)過(guò)程在減少或者消除經(jīng)(jīng)濟風(fēng)險的同時(shí)得到真正的迭代。

它可以幫助應對硬件研發(fā)(fā)中的風(fēng)險

由于電子器件研發(fā)(fā)所涉及的投資及經(jīng)(jīng)濟風(fēng)險，電子設計者們已經(jīng)(jīng)成為風(fēng)險規(guī)避者，這樣將會(huì )阻礙創(chuàng )(chuàng)新及引起工程師和產(chǎn)(chǎn)品設計者之間在設計理念方面變得非常保守。由于眾多復雜的產(chǎn)(chǎn)品，他們傾向依賴(lài)繁重的仿真分析去設計心得產(chǎn)(chǎn)品，而測試結果僅僅通過(guò)很少數(shù)量的原型件測試獲得。由于原型階段所涉及的成本和時(shí)間、重新設計的成本，一個(gè)設計團隊很難承受任何錯誤以及糾錯的時(shí)間。

結果是，設計者變得非常不愿意去構建一些復雜創(chuàng )(chuàng)新性的產(chǎn)(chǎn)品。他們被禁錮在傳統(tǒng)線(xiàn)性研發(fā)(fā)設計來(lái)適應傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)(chǎn)。傳統(tǒng)的PCB生產(chǎn)(chǎn)流程在設計自由度方面設置了太多約束，限制了測試數(shù)量以及重新設計不能超出預算成本。這些扼殺了設計者在新產(chǎn)(chǎn)品中使用升級器件的創(chuàng )(chuàng)新點(diǎn)。

越來(lái)越多復雜產(chǎn)(chǎn)品需要在產(chǎn)(chǎn)品的研發(fā)(fā)階段進(jìn)行設計、模型構建和測試的重復迭代。這些設計、構建和測試迭代是靈活的軟件和硬件開(kāi)發(fā)(fā)的核心。每次迭代允許一個(gè)產(chǎn)(chǎn)品研發(fā)(fā)團隊在早期的設計過(guò)程中去確認和適應重要的設計改變。任何PCB設計者知道早些確認這些需求變化可以額外減少產(chǎn)(chǎn)品重新設計的范圍，這樣可以減少整個(gè)研發(fā)(fā)時(shí)間和成本。

一個(gè)產(chǎn)(chǎn)品設計團隊必須能夠適應研發(fā)(fā)過(guò)程總的變化。在硬件開(kāi)發(fā)(fā)流程中的設計、測試及構建迭代可以在最終產(chǎn)(chǎn)品設計前使得這些改變被確認和執(zhí)行。設計需求變化前所構建的模型都是浮在表面的，因為客戶(hù)需求的隨時(shí)會(huì )變、器件缺陷及仿真結果等原因。類(lèi)似的，一些需求設計改變只有經(jīng)(jīng)過(guò)最終原理樣件的測試才會(huì )變得顯著(zhù)。

應用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。當你的設計團隊已經(jīng)(jīng)獲得了一個(gè)PCB的3D打印系統(tǒng)，你可以在PCB設計環(huán)(huán)節(jié)中的多點(diǎn)中用固定的時(shí)間創(chuàng )(chuàng)建一個(gè)復雜PCB板的單獨樣件。這樣允許設計團隊在前期設計環(huán)(huán)節(jié)以最低成本去頻繁檢查設計的功能性?？偟膩?lái)說(shuō)研發(fā)(fā)循環(huán)(huán)的速度，給設計者們在PCB板設計交互連接結構、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)(fā)過(guò)程的設計、模型構建和測試

當你可以用固定的成本結構和交付時(shí)間制作原型件，就可以減少很多傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)(chǎn)原型件所涉及的風(fēng)險。其中一個(gè)益處是可以很快測試原型件。這樣可以很快讓設計團隊得到設計反饋以提升功能性，滿(mǎn)足客戶(hù)需求。由于采用3D打印的生產(chǎn)(chǎn)時(shí)間是和器件復雜性不相關(guān)的，你可以在設計沖刺階段快速重復生產(chǎn)(chǎn)和測試原型。

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

在每個(gè)產(chǎn)(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)(fā)過(guò)程中，一個(gè)靈活的硬件研發(fā)(fā)團隊可以確定合適的時(shí)間來(lái)生產(chǎn)(chǎn)和測試原型件評估設計功能性。3D打印可以讓你制造復雜的器件，如幾個(gè)小時(shí)制造PCB板而不是幾天。建議的設計改動(dòng)可以很快通過(guò)測試進(jìn)行評估。這種方法可以確認仿真分析結果的正確性，并且可以幫助嵌裝系統(tǒng)設計者確認修改軟件bug。

靈活的硬件開(kāi)發(fā)(fā)過(guò)程中的設計、模型構建和測試迭代，應用3D打印系統(tǒng)不僅僅限制在打印PCB板方面。特殊結構功能器件，像打印的天線(xiàn)、嵌裝器件、非正交的層間互聯(lián)(lián)、非平面基板，這些都可以在設計階段進(jìn)行多次迭代檢驗優(yōu)(yōu)化設計。這種靈活的硬件開(kāi)發(fā)(fā)的工作流程為設計團隊在創(chuàng )(chuàng)新和提升產(chǎn)(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)(yōu)化原型設計

如果你考慮生產(chǎn)(chǎn)應用3D打印系統(tǒng)新的全尺寸產(chǎn)(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)(chǎn)品會(huì )非常相似，這樣會(huì )讓你更直觀(guān)的理解到影響PCB板功能的設計因素。 類(lèi)似地，你可以保證你的設計實(shí)現(xiàn)全尺寸制造，最終增加產(chǎn)(chǎn)量。 原型設計是靈活的硬件研發(fā)(fā)中不可或缺的部分。應用3D打印系統(tǒng)可以允許你以固定的成本、可預測的交付時(shí)間及同最終產(chǎn)(chǎn)品基本一致地生產(chǎn)(chǎn)手板。

小編認為增材方式制造電子產(chǎn)(chǎn)品的優(yōu)(yōu)勢未來(lái)會(huì )同目前市場(chǎng)上金屬、塑料等打印方式一樣融入在產(chǎn)(chǎn)品設計開(kāi)發(fā)(fā)的前期階段。PCB3D打印方面需要考慮的與傳統(tǒng)制造在制造流程中的銜接，需要尋找傳統(tǒng)制造難以解決或者加工難度大的板材，未來(lái)可能更趨向于創(chuàng )(chuàng)新功能型構件的開(kāi)發(fā)(fā)，如3D天線(xiàn)、3D-MID、三維電子互聯(lián)(lián)結構等等。而這些器件的應用需要嘗試采用新的設計方法進(jìn)行驗證，期待官方在特定方面能夠發(fā)(fā)布些指導性設計原則。

來(lái)源：中國3D打印網(wǎng)(wǎng)