自1936年PCB发明以来，微电子世界就已大步向前。电子元件急剧缩小，反而变得越来越强大，以至于设计变得越来越具有挑战性。

结合现代化

接下来的几十年迎来了电子设计的根本变革。个别先驱者和公司都相继发布了设计软件的版本。这一创新包括1988年印刷电路板、原理图的设计，以及25年后的Fusion 360。

这两种应用程序已经结合在一起。本文将深入探讨Fusion 360如何用于生产更智能的微电子产品。

同时利用MCAD和ECAD

工程师通常负责开发完整的电子产品，如小型机器人或手持设备。这种设计需要大量敏感的部件挤在微小的空间中。因此，消费者期望这些微型化设备比以往做得更多。包含数百万到数十亿个晶体管的cpu和gpu提供了大量的计算能力，但在峰值负载时产生高热量。

瓦数和功率吸收有助于在紧凑空间的热性能。公司通常依赖于被动冷却，内部通过散热器，外部通过金属和塑料等外壳材料，或铜质热管，就像高通Snapdragon处理器之前所看到的那样。电源管理集成电路必须帮助防止设备同时过热和耗尽电量。

在防止用户受伤的同时，设备必须具有自我保护能力(保护内部部件，如电线、胶水和硅，防止其过早退化)。温度差也会导致性能节流吗?这些都是制作电子产品时要考虑的关键因素。

Fusion 360解释了这些担忧。通常，设计师会同步使用硅组件和外壳;这些设计可能是性能驱动的(相应地调整外壳)或形状因素驱动的(调整核心部件以适应内部)。结合MCAD和ECAD提供了一个统一的设计界面，允许工程师在一个应用程序中改进所有的设计方面。这可以通过不同的方式实现:

通过向用户展示一个在一个窗口中组合项目的界面，消除了程序之间的来回跳转

通过提供外部外壳视图、横截面、宏观板布局和详细的PCB原理图(显示连接器、电线弯曲、标签、层等)。

通过授权访问MCAD/ECAD/CAM资源的在线目录和库

通过为用户提供统一的设计、文档、验证和自动化工具栏类别

从迭代设计完成到热评估

在“纸上”完成设计后，接下来就是通过Fusion 360验证热量。交互式模拟精确地显示温度读数，设计者可以调整滑动温度刻度，以查看关键信息:

热点及其与附近组件的关系

组件的总数和全面运行对总温度的影响

设备最大工作温度

根据工作温度按降序排列的所有组件的列表

上图显示了在使用过程中热量如何在整个机箱中散布。Fusion 360可以显示散热的位置-在这里，最靠近外部环境的机柜框架-以及散热的位置。这些列表和可视化完成了几件事。他们可以告诉工程师需要进行热优化的地方，并可以揭示单个内部零件是否符合规格。

团队还可以交叉参考温度和材料限制。例如，热塑性ABS（手机和设备的通用外壳）的使用极限约为70°C（158°F）。由于在此阈值下变软，ABS失去了大约25％的机械强度。Fusion 360仿真可以显示在运行过程中，是否有任何组件在峰值或长时间内严重超过该温度。如果任何组件确实超过了此温度，则必须发生以下三种情况之一：

必须采用改良的外壳材料

必须集成替代组件，以在该尺寸范围内表现更好

需要一种新的外壳设计（或内部布局），以促进更好的散热或定位

Fusion 360帮助工程师围绕产品改进做出明智的决策。迭代可以提高性能和长期可靠性。这些由数据驱动的改进减少了猜测和成本。

机械说明和兼容性

例如，在电子和机械组件必须共存的机器人领域，设计集成变得越来越重要。机器人的组成（形状因数，布线，电源和驱动组件）必须保持平衡。它的核心功能（尤其是运动）绝不能被杂乱无章的电气工程所阻碍，反之亦然。这些系统必须相互补充。

运动部件通常承受压力：重复运动，方向力和摩擦冲击耐久性。Fusion 360的制图软件可以清晰，全面地描绘机械性能。

电子设计如何帮助制造可持续发展

Fusion 360的原理图编辑器提供对数千个组件的访问。使用不同的材料和布置进行实验很简单。该库旨在在多张图纸之间无缝工作。相对而言，创建复杂的分层电路板变得更加简单。

Fusion 360允许设计人员编辑属性和设计参数，而不会妨碍您的工作空间。这可以通过使用窗口右侧的“设计管理器”窗格来完成：

SPICE仿真工具提供了一种探索最终设计可行性的方法。事实仍然是，无论外观多么漂亮，都必须在实际条件下对产品进行优化和提高性能。设计过程的最后阶段在发布之前验证性能。如果一切顺利，那么制造很快就会开始。

Fusion 360的最好的一个方面是可制造性（DRC）设计的。内置规则检查器将现有设计元素与约束集进行比较。尽管试图全力以赴地开发产品，但大规模的成本可能会阻止它。例如，这就是硅二极管胜过其锗同行的原因之一。DRC帮助工程师将材料与制造方法配对，以确保公司能够满足需求。该规则检查器还可以同时检查多个PCB层，这是另一个时间上的收获。

Fusion 360的发展改变了团队创建微电子技术的方式。集中式应用程序可以帮助削减成本，缩短设计过程，并使所有部门的利益相关者相互联系。