在机电一体化领域，一种创新性的工艺技术，3D-MID(Three Dimensional-Molded Interconnect Devices，三维模塑互连器件或三维机电集成器件)技术，抛弃传统的电路板，直接在三维基体材料上集成机械和电子功能，为利用有限空间全新地设计机电一体化器件开辟了更为广阔的道路。这种直接在材料上集成机械和电子功能的方式，以及对三维电路设计的需求，为MID产品设计增加一定难度。　　三维布线布局是MID产品机电集成设计中的一个重要步骤，同时布线问题是NP难题。目前针对PCB板和集成电路自动布线的研究已经非常全面，但是对MID器件这类在三维基体表面和结构内进行自动布线的研究很少。本文在研究现有布线算法的基础上，重点开发了一个三维拓扑自动布线算法，解决复杂形状三维基体表面上多线路布线问题。该算法的实现基于一个三维动态搜索图。通过对三维电路基体表面进行约束Delaunay三角网格划分，并根据三维基体面上边的拓扑关系所建立的三维搜索图，突破了单平面搜索布线的限制，搜索图动态的更新能力保证了后续线路不与前面线路出现交叉。本文采用hash表结合邻接表作为该三维搜索图的存储结构，采用修正后的启发式A*算法进行最短路径的搜索，可以有效地降低存储空间并且提升搜索速度。搜索后得到的线路所经过的一系列三角形构成实际布线通道，进一步采用扩展的通道算法找到理论最短线路——橡皮筋和添加spokes的拓展橡皮筋。由于橡皮筋有弹性可自动伸缩，允许线路从两线路中间挤过去，该三维拓扑算法不仅提升了在小区域存在密集元件和线路的布通率，还可以实现对后期线路规整进行布线方向的灵活设置。　　其次本文对前期人员开发的集成电子元件库、MID产品设计及激光成型CAM三个功能模块进行完善和集成，形成一个MID计算机辅助机电集成设计系统，主要工作如下:　　1)统一前期开发的三维电子元件库和MID产品设计模块中设计的数据库，使前期开发的三维电子元件库真正集成在MID产品设计系统中，为MID设计使用。提升了数据库的开放性操作，不仅可以对已有电子元件进行机械、电气信息的定义编辑，还可以新增三维电子元件，有效提升了该三维电子元件库的使用效率。　　2)在三维自动布线算法的基础上，开发了一些辅助布线功能，如交互定义布线顺序、定义不可布线面以及可布性简单验证等。布线顺序的合理调整可有效提升自动布线的效率和成功率。不可布线面的设置避免了三维布线基体上某些特殊面不适合走线的情况，减少搜索范围、提高搜索效率。可布性的验证保证了线路之间最小间距要求。　　3)设计出一种专用的文件存储格式，用于保存MID机电集成产品的设计信息，并且开发出相应的文件读写功能，为产品设计提供接口，提升整个系统的实用性，提高设计开发者的产品开发效率。