电子设备三维布线工艺技术应用探究

2019-03-20 版权声明 举报文章

[摘 要]电子设备的装配通常采用的二维图形绘制的方式,通过实际线路的连接形式在一定的样板上进行线束的绘制。但随着近年来电子设备装配的规模在不断扩大,对于电子设备布线的集成化和模块化的要求也在不断提升,三维布线工艺就是在这一背景下兴起的一种布线技术。本文从三维布线的技术特点出发,分析了这一工艺的优越性,并将其与二维布线的方式进行了对比,确定其适用的领域范围。

[关键词]电子设备 三维布线 应用 探究

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0393-01

随着当前企业生产规模的不断扩大,电子化生产装配已经逐渐成为了主要的生产模式,并且还在不断向着集成化和模块化的方向发展。电子设备的布线设计对于提高电子设备的工作效率具有重要的意义。传统的电子设备布线方式采用的是二维布线。这种工艺通过将实物与图像进行对比来确认图形的比例大小,并制定最终的线路布局,最后在图纸上完全按照实物的大小进行图像的绘制。但由于这种布线方式在制成了实物之后才能得以完成,因此容易导致线路的偏差或不合理,在后续程序中又难以进行再次的修正,给电子设备的设计和装配带来了较大的难度。为改善这一现象,三维布线工艺得以发展。本文将对三维布线工艺的特点进行详细的介绍,并分析其优势和存在的缺陷。

1. 三维布线技术

三维布线技术以一种以三维模型为基础的布线工艺。这种技术是在Pro/E工艺的基础上发展而来的,因而沿袭了其能够对线路进行模拟的功能。三维布线还可以分为人工布线和自动布线两种方式,但即使的自动布线的方式仍需要人工的辅助操作,因此并没有完全实现自动化。事实上,所谓的自动布线就是通过一定的软件来完成对元件符合的建立,但这一部分工作在整个布线过程中所占的比例很小,因此即使采用了自动的方式也无法有效提高布线的效率。此外,自动布线的工作质量也不高,灵活性也较差,无法满足大规模的布线需求,因此在实际布线过程中多采用手工布线的方式。

1.1手工布线

手工布线的方式不需要应用复杂的Pro/E程序,因此对于操作人员来说更容易理解和掌握。在进行手工布线前,需要做一些准备工作。首先需要将线路的各个连接点进行手动连接,这样在随后的布线过程中可以对线路有一个整体的把握。在手工布线过程中可以使用一定的简化程序对细节进行优化,并将元件和线路进行快速的连接。

1.2手工布线流程

在进行手工布线前必须对线路有一个完整的了解,尤其是线路内容的结构层次必须进行清晰的划分。若发现线路中存在不合理的部分就必须进行及时的修正。在设计线路时应当根据图纸的大小对比例进行一定的调整。线路的设计必须实现高效、合理,可以通过不断的调整和优化来达到这一目的。在完成线路的设计后就可以将元件连接到相应的线路中,再通过建立空间坐标来明确各个部分的空间关系。在完成了线路的布局后,需要对布线的相关参数进行确认,只有在确认所有数据都正确无误时才能进行实际的布线操作。在布线的过程中若发现线路中存在不合理的部分也可以进行一定的修正。当所有布线工作完成后就可以根据现有的线路创建三维图。

1.3手工布线操作

三维布线必须在装配的状态下完成,但电子设备最初处于零件的状态中。因此,在布线开始前必须使电子设备进入装配的模式。这可以通过一定的程序命令来完成。首先需要确定各个结点的属性,其次还需要对电缆进行定位。在完成这两个步骤时需要及时更新设计图表中的内容,使图表信息与实物信息保持一致。在创建定位点时必须确保定位点的真实可靠性,当线路中出现无效定位点时不仅会降低工作效率,还会给后续的维修工作带来更大的难度。

线路的控制需要借助定位点来完成,但定位点之间的线路是自动完成的。但对于一些复杂的线路而言,凭借线路的自动生成程序还无法实现精确的布局,因此还需要人工进行一定的辅助。事实上,创建定位点之间的线路就是布线的实质。在布线的过程中可能会有单芯、多芯等不同的线缆类型,针对不同的线缆类型,布线的方式也有所不同。其中悬空式线缆的布线方式较为复杂,在布线时需要特别注意。

2. 三维布线工艺在设计中的应用

电子设备的传统布线工艺采用的是二维布线,在电子设备生产装配完成后才能进行二维图形的创建。在布线过程中,电子设备的设计人员无法直接参与布线环节,容易使布线工作遭遇一定的困难。设备的原始设计人员对于线路的路径和结构有更全面的了解,能够在线路的设计过程中留出更多的预留空间。若线缆没有一定的伸展空间,就容易导致稳定过高而发生分解,不仅会影响线路的使用效果,严重时还会造成一定的安全隐患。线缆燃烧会分解产生无机物,当无机物积累时就会对线路造成污染,使线路运行状态进一步恶化。在这种情况下,设计出来的产品往往达不到用户的要求,甚至无法使用,这样不仅浪费了前期投入的时间,还给企业造成严重的经济损失。

这一问题可以通过采用三维布线的方式来进行解决。三维布线的工艺可以提高电子设备的研发效率,缩短工作时间,从而控制生产成本,并提高了设备的使用年限。在进行三维技术的应用时也需要根据产品的生产标准和企业自身的能力进行合理的选择。企业应当首先建立完善的电子设备的线缆和接口子库,在需要布线时可以直接从子库中调用相关的线缆。三维布线工艺的使用还能提高企业的无纸化生产。三维布线的设计、显示都实现了电子化,通过网络的模拟就可以得到真实可靠的图像和数据,并且还可以根据需要进行缩放,在设计质量上有了更好的保证。

在电子市场竞争日益激烈的背景下,提高企业的生产效率将有利于企业增强自身的产业竞争力,增加经济收入,而三维布线的工艺正好满足了这一生产目的,通过实现设计、通讯、优化的一体化来提高了生产效率和质量。同时,通过建立数字模板,实现了对数据的模拟分析和记录,确保了电子设备的良好性能。

3. 结语

进行三维布线工艺应用,需要工艺人员熟练掌握运用三维模型,在无纸化生产中,对实际装配操作者进行必要的基础知识培训。通过集中有限的工艺力量,开展三维布线工艺技术研究应用意义重大,但需灵活运用。

参考文献

[1] 周三三,刘恩福. 电子设备三维布线工艺技术应用研究[J]. 电子工艺技术,2011(04):85-88.

[2] 王广坤,陈永丽. 浅谈三维布线软件在汽车线束设计中的应用[J]. 装备制造技术,2011(09):71-76.

[3] 郭林松,邱兆义,赵立博. 利用PRO/E进行三维布线工艺设计[J]. 船电技术,2014(01):33-37.

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