site logo

يعلمك تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل غير منتظم

ما نتوقعه من كامل PCB is usually a neat rectangular shape. في حين أن معظم التصميمات مستطيلة بالفعل ، فإن العديد منها يتطلب ألواحًا ذات أشكال غير منتظمة ، والتي ليس من السهل دائمًا تصميمها. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

اليوم ، أصبح جهاز الإحصاء المركزي أصغر حجمًا ويتم إضافة المزيد والمزيد من الوظائف إلى اللوحات ، مما يجعل التصميمات أكثر تعقيدًا ، إلى جانب زيادة سرعات الساعة. لذا ، دعونا نلقي نظرة على كيفية التعامل مع لوحة دائرة كهربائية ذات شكل أكثر تعقيدًا.

As figure 1 shows, simple PCI board shapes can be easily created in most EDA Layout tools.

ipcb

الشكل 1: ظهور لوحة الدوائر PCI المشتركة.

ومع ذلك ، عندما تحتاج أشكال اللوحة إلى التكيف مع العبوات المعقدة ذات القيود العالية ، فليس من السهل على مصممي PCB لأن الوظائف في هذه الأدوات ليست هي نفسها الموجودة في أنظمة CAD الميكانيكية. تم تصميم لوحة الدوائر المعقدة الموضحة في الشكل 2 بشكل أساسي للإسكان المقاوم للانفجار وتخضع للعديد من القيود الميكانيكية. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. من المحتمل أن يكون المهندس الميكانيكي قد أنشأ بالفعل الغلاف وشكل لوحة الدائرة وموقع فتحة التثبيت وحدود الارتفاع المطلوبة من قبل مصمم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الشكل 2: في هذا المثال ، يجب تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا لمواصفات ميكانيكية محددة بحيث يمكن وضعه في حاويات مقاومة للانفجار.

الشكل 2: في هذا المثال ، يجب تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا لمواصفات ميكانيكية محددة بحيث يمكن وضعه في حاويات مقاومة للانفجار.

بسبب الراديان ونصف القطر في لوحة الدائرة ، قد تستغرق إعادة البناء وقتًا أطول من المتوقع ، حتى لو لم يكن شكل لوحة الدائرة معقدًا (كما هو موضح في الشكل 3).

الشكل 3: قد يستغرق تصميم منحنيات نصف قطرية متعددة وعدة راديان وقتًا طويلاً.

الشكل 3: قد يستغرق تصميم منحنيات نصف قطرية متعددة وعدة راديان وقتًا طويلاً.

These are just a few examples of complex circuit board shapes. However, from today’s consumer electronics, you’d be surprised how many projects try to cram all the functionality into a small package that isn’t always rectangular. Smartphones and tablets are the first things that come to mind, but there are plenty of examples.

إذا قمت بإرجاع سيارة مستأجرة ، فقد تتمكن من رؤية عامل يستخدم ماسحًا ضوئيًا يدويًا لقراءة معلومات السيارة ثم التواصل لاسلكيًا مع المكتب. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. تستخدم جميع هذه الأجهزة تقريبًا لوحات دوائر صلبة / مرنة (الشكل 4) ، حيث يتم ربط لوحات PCB التقليدية بدوائر مطبوعة مرنة بحيث يمكن طيها في مساحات صغيرة.

الشكل 4: لوحة الدائرة الصلبة / المرنة تسمح بأقصى استخدام للمساحة المتاحة.

الشكل 4: لوحة الدائرة الصلبة / المرنة تسمح بأقصى استخدام للمساحة المتاحة.

السؤال إذن هو “كيف يمكنك استيراد مواصفات الهندسة الميكانيكية المحددة إلى أداة تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟” إعادة استخدام هذه البيانات في الرسومات الميكانيكية يلغي ازدواجية الجهد ، والأهم من ذلك ، الخطأ البشري.

يمكننا حل هذه المشكلة عن طريق استيراد جميع المعلومات إلى برنامج تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام تنسيق DXF أو IDF أو ProSTEP. هذا يوفر الكثير من الوقت ويزيل احتمال حدوث خطأ بشري. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

يعد DXF أحد أقدم التنسيقات وأكثرها استخدامًا لتبادل البيانات إلكترونيًا بين المجالات الميكانيكية وتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور. طوره AutoCAD في أوائل الثمانينيات. يستخدم هذا التنسيق بشكل أساسي لتبادل البيانات ثنائي الأبعاد. يدعم معظم بائعي أدوات PCB هذا التنسيق ، ويقوم بتبسيط تبادل البيانات. تتطلب عمليات استيراد / تصدير DXF وظائف إضافية للتحكم في الطبقات والكيانات والوحدات المختلفة التي سيتم استخدامها في عملية التبادل. الشكل 5 هو مثال على استيراد أشكال معقدة للغاية من لوحات الدوائر بتنسيق DXF باستخدام أدوات PADS من Mentor Graphics:

Figure 5: PCB design tools (such as PADS described here) need to be able to control the various parameters required using DXF format.

Figure 5: PCB design tools (such as PADS described here) need to be able to control the various parameters required using DXF format.

قبل بضع سنوات ، بدأت الوظائف ثلاثية الأبعاد في الظهور في أدوات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وكانت هناك حاجة إلى تنسيق يمكنه نقل البيانات ثلاثية الأبعاد بين الأجهزة وأدوات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. من هذا المنطلق ، طورت Mentor Graphics تنسيق IDF ، والذي تم استخدامه منذ ذلك الحين على نطاق واسع لنقل لوحة الدوائر ومعلومات المكونات بين PCBS والأدوات الآلية.

بينما يحتوي تنسيق DXF على حجم اللوحة وسمكها ، يستخدم تنسيق IDF مواضع X و Y للمكون ، ورقم بت المكون ، وارتفاع المحور z للمكون. This format greatly improves the ability to visualize a PCB in a 3D view. Additional information about forbidden areas, such as height restrictions on the top and bottom of the board, may also be included in the IDF file.

يجب أن يكون النظام قادرًا على التحكم في ما سيتم تضمينه في ملف IDF بطريقة مماثلة لإعدادات معلمة DXF ، كما هو موضح في الشكل 6. إذا كانت بعض المكونات لا تحتوي على معلومات ارتفاع ، يمكن أن تضيف صادرات IDF معلومات مفقودة أثناء الإنشاء.

Figure 6: Parameters can be set in the PCB design tool (PADS in this example).

Figure 6: Parameters can be set in the PCB design tool (PADS in this example).

ميزة أخرى لواجهة IDF هي أنه يمكن لأي من الطرفين نقل المكون إلى موقع جديد أو تغيير شكل اللوحة ، ثم إنشاء ملف IDF مختلف. عيب هذا الأسلوب هو أنك تحتاج إلى إعادة استيراد الملف بأكمله الذي يمثل التغييرات على اللوحة والمكونات ، وفي بعض الحالات قد يستغرق وقتًا طويلاً بسبب حجم الملف. In addition, it can be difficult to determine from the new IDF file what changes have been made, especially on larger boards. Users of IDF can eventually create custom scripts to determine these changes.

STEP و ProSTEP

من أجل نقل البيانات ثلاثية الأبعاد بشكل أفضل ، يبحث المصممون عن طريقة محسنة ، ظهر تنسيق STEP إلى حيز الوجود. يمكن أن ينقل تنسيق STEP أبعاد لوحة الدوائر وتخطيطات المكونات ، ولكن الأهم من ذلك ، لم يعد للمكونات شكل بسيط بقيمة ارتفاع فقط. نموذج مكون STEP هو تمثيل مفصل ومعقد للمكونات في شكل ثلاثي الأبعاد. Both circuit board and component information can be transferred between the PCB and the machine. ومع ذلك ، لا توجد حتى الآن آلية لتتبع التغييرات.

لتحسين تبادل ملفات STEP ، قدمنا ​​تنسيق ProSTEP. This format moves the same data as IDF and STEP and has a big improvement – it can track changes and also provide the ability to work within the discipline’s original systems and review any changes once a baseline has been established. In addition to viewing changes, PCB and mechanical engineers can approve all or individual component changes in layout, board shape modifications. يمكنهم أيضًا اقتراح أحجام مختلفة للوحة أو مواقع المكونات. This improved communication creates an ECO (Engineering Change Order) between ECAD and the mechanical team that never existed before (Figure 7).

الشكل 7: اقتراح تغيير أو عرض التغيير على الأداة الأصلية أو الموافقة على التغيير أو اقتراح تغيير آخر.

الشكل 7: اقتراح تغيير أو عرض التغيير على الأداة الأصلية أو الموافقة على التغيير أو اقتراح تغيير آخر.

اليوم ، تدعم معظم أنظمة ECAD وأنظمة CAD الميكانيكية استخدام تنسيق ProSTEP لتحسين الاتصال ، وتوفير الكثير من الوقت وتقليل الأخطاء المكلفة التي يمكن أن تنتج عن التصميمات الكهروميكانيكية المعقدة. علاوة على ذلك ، يمكن للمهندسين توفير الوقت عن طريق إنشاء شكل معقد للوحة الدائرة مع قيود إضافية ثم نقل هذه المعلومات إلكترونيًا لتجنب إساءة تفسير أبعاد لوحة الدائرة.

اختتام

إذا لم تكن قد استخدمت بالفعل أيًا من تنسيقات بيانات DXF أو IDF أو STEP أو ProSTEP لتبادل المعلومات ، فيجب عليك التحقق من استخدامها. ضع في اعتبارك استخدام هذا الإصدار لإيقاف إضاعة الوقت في إعادة إنشاء أشكال اللوحة المعقدة.