Mida me ootame täielikult PCB is usually a neat rectangular shape. Kuigi enamik disainilahendusi on tõepoolest ristkülikukujulised, vajavad paljud ebakorrapärase kujuga tahvleid, mida pole alati lihtne kujundada. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Tänapäeval muutuvad PCBS väiksemaks ja tahvlitele lisandub üha rohkem funktsioone, mis koos kella kiiruse suurenemisega muudavad disainilahendused keerukamaks. Niisiis, vaatame, kuidas keerukama kujuga trükkplaadiga hakkama saada.

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

Joonis 1: tavalise PCI trükkplaadi välimus.

Kui aga plaatide kujundeid on vaja kohandada keerukate korpustega, millel on suured piirangud, pole PCB -disaineritel lihtne, sest nende tööriistade funktsioonid ei ole samad, mis mehaanilistes CAD -süsteemides. Joonisel 2 kujutatud keerukas trükkplaat on mõeldud peamiselt plahvatuskindlaks korpuseks ja sellel on palju mehaanilisi piiranguid. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Tõenäoliselt on mehaanikainsener juba loonud korpuse, trükkplaadi kuju, kinnitusava asukoha ja kõrgusepiirangud, mida PCB disainer nõuab.

Joonis 2: Selles näites tuleb trükkplaat konstrueerida vastavalt konkreetsetele mehaanilistele spetsifikatsioonidele, nii et seda saab paigutada plahvatuskindlatesse mahutitesse.

Joonis 2: Selles näites tuleb trükkplaat konstrueerida vastavalt konkreetsetele mehaanilistele spetsifikatsioonidele, nii et seda saab paigutada plahvatuskindlatesse mahutitesse.

Trükkplaadil olevate radiaanide ja raadiuste tõttu võib rekonstrueerimine võtta oodatust kauem aega, isegi kui trükkplaadi kuju pole keeruline (nagu näidatud joonisel 3).

Joonis 3: Mitme radiaani ja erineva raadiusega kõvera kujundamine võib võtta kaua aega.

Joonis 3: Mitme radiaani ja erineva raadiusega kõvera kujundamine võib võtta kaua aega.

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.

Kui tagastate rendiauto, võite näha saatjat, kes kasutab pihuskannerit, et lugeda auto teavet ja seejärel kontoriga juhtmevabalt suhelda. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Peaaegu kõikides nendes seadmetes kasutatakse jäikaid/painduvaid trükkplaate (joonis 4), kus tavalised trükkplaadid on omavahel ühendatud painduvate trükitud vooluringidega, nii et neid saab väikesteks ruumideks kokku voltida.

Joonis 4: Jäik/painduv trükkplaat võimaldab vaba ruumi maksimaalselt ära kasutada.

Joonis 4: Jäik/painduv trükkplaat võimaldab vaba ruumi maksimaalselt ära kasutada.

Küsimus on siis “Kuidas importida määratletud masinaehituse spetsifikatsioone PCB projekteerimisvahendisse?” Nende andmete taaskasutamine mehaanilistel joonistel välistab jõupingutuste dubleerimise ja mis veelgi olulisem – inimlikud vead.

Selle probleemi saame lahendada, importides kogu teabe PCB -paigutuse tarkvarasse, kasutades DXF-, IDF- või ProSTEP -vormingut. See säästab palju aega ja välistab inimliku eksimise võimaluse. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

DXF on üks vanimaid ja laialdasemalt kasutatavaid formaate elektrooniliseks andmevahetuseks mehaaniliste ja trükkplaatide projekteerimisvaldkondade vahel. AutoCAD töötas selle välja 1980ndate alguses. Seda vormingut kasutatakse peamiselt kahemõõtmeliseks andmevahetuseks. Enamik trükkplaatide tööriistade müüjaid toetab seda vormingut ja see lihtsustab andmete vahetamist. DXF -i import/eksport nõuab vahetusprotsessis kasutatavate kihtide, erinevate üksuste ja üksuste juhtimiseks lisafunktsionaalsust. Figure 5 is an example of importing very complex circuit board shapes in DXF format using Mentor Graphics’ PADS tools:

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.

A few years ago, 3d functionality began to appear in PCB tools, and there was a need for a format that could transfer 3D data between machines and PCB tools. Sellest lähtudes töötas Mentor Graphics välja IDF -vormingu, mida on sellest ajast alates laialdaselt kasutatud trükkplaadi ja komponentide teabe edastamiseks PCBS -i ja tööpinkide vahel.

Kui DXF-vorming sisaldab plaadi suurust ja paksust, siis IDF-vorming kasutab komponendi X- ja Y-positsioone, komponendi bitinumbrit ja komponendi z-telje kõrgust. 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.

Süsteem peab suutma IDF -failis sisalduvat juhtida sarnaselt DXF -i parameetri sätetega, nagu on näidatud joonisel 6. Kui mõnel komponendil pole kõrgusteavet, võib IDF -i eksport loomise ajal lisada puuduvat teavet.

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).

Teine IDF -liidese eelis on see, et kumbki pool saab komponendi uude kohta teisaldada või tahvli kuju muuta ja seejärel luua teise IDF -faili. Selle lähenemisviisi puuduseks on see, et peate uuesti importima kogu faili, mis kujutab endast tahvli ja komponentide muudatusi, ning mõnel juhul võib see faili suuruse tõttu kaua aega võtta. 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 ja ProSTEP

Kolmemõõtmeliste andmete paremaks edastamiseks otsivad disainerid täiustatud viisi, STEP-vorming. STEP -vorming võib edastada trükkplaadi mõõtmeid ja komponentide paigutust, kuid mis veelgi olulisem – komponentidel ei ole enam lihtsat kuju ja ainult kõrguse väärtust. Komponentmudel STEP on detailne ja kompleksne komponentide esitus kolmemõõtmelisel kujul. Both circuit board and component information can be transferred between the PCB and the machine. Siiski puudub endiselt mehhanism muudatuste jälgimiseks.

STEP -failivahetuse täiustamiseks tutvustasime ProSTEP -vormingut. 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. They can also suggest different board sizes or component locations. This improved communication creates an ECO (Engineering Change Order) between ECAD and the mechanical team that never existed before (Figure 7).

Joonis 7: soovitage muudatust, vaadake muudatust algsel tööriistal, kinnitage muudatus või soovitage muud.

Joonis 7: soovitage muudatust, vaadake muudatust algsel tööriistal, kinnitage muudatus või soovitage muud.

Praegu toetab enamik ECAD -i ja mehaanilisi CAD -süsteeme ProSTEP -vormingu kasutamist kommunikatsiooni parandamiseks, säästes palju aega ja vähendades kulukaid vigu, mis võivad tuleneda keerukatest elektromehaanilistest konstruktsioonidest. Veelgi enam, insenerid võivad säästa aega, luues täiendavate piirangutega keeruka trükkplaadi kuju ja edastades seejärel selle teabe elektrooniliselt, et vältida trükkplaadi mõõtmete valesti tõlgendamist.

järeldus

Kui te pole veel ühtegi neist DXF-, IDF-, STEP- või ProSTEP -vormingutest teabe vahetamiseks kasutanud, peaksite nende kasutamist kontrollima. Kaaluge selle edi kasutamist, et mitte raisata aega keeruliste tahvlivormide taastamiseks.