Teach you to design PCB with irregular shape

Ki sa nou espere nan yon konplè Pkb is usually a neat rectangular shape. While most designs are indeed rectangular, many require boards with irregular shapes, which are not always easy to design. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Jodi a, PCBS ap vin pi piti ak pi plis ak plis fonksyon yo ajoute nan tablo yo, ki, makonnen ak ogmantasyon nan vitès revèy, fè desen pi konplèks. Se konsa, kite a gade nan ki jan fè fas ak yon tablo sikwi ak yon fòm pi konplèks.

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

ipcb

Figi 1: Aparans nan tablo sikwi PCI komen.

Sepandan, lè fòm tablo yo bezwen adapte nan patiraj konplèks ak limit segondè, li pa fasil pou konsèpteur PCB paske fonksyon ki nan zouti sa yo pa menm ak sa yo ki nan sistèm CAD mekanik. The complex circuit board shown in Figure 2 is designed primarily for explosion-proof housing and is subject to many mechanical limitations. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. It is likely that the mechanical engineer has already created the housing, circuit board shape, mounting hole location, and height limits required by the PCB designer.

Figi 2: Nan egzanp sa a, PCB a dwe fèt selon espesifikasyon espesifik mekanik pou li ka mete l nan resipyan eksplozyon-prèv.

Figi 2: Nan egzanp sa a, PCB a dwe fèt selon espesifikasyon espesifik mekanik pou li ka mete l nan resipyan eksplozyon-prèv.

Paske nan radyan ak reyon nan tablo sikwi a, rekonstriksyon ka pran plis tan pase espere, menm si fòm tablo sikwi a pa konplèks (jan yo montre nan Figi 3).

Figi 3: Desine radyan miltip ak koub reyon diferan ka pran yon bon bout tan.

Figi 3: Desine radyan miltip ak koub reyon diferan ka pran yon bon bout tan.

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.

Si ou retounen yon machin lokasyon, ou ka kapab wè yon asistan lè l sèvi avèk yon scanner pòtatif li enfòmasyon machin lan ak Lè sa a, kominike wirelessly ak biwo a. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Pwatikman tout aparèy sa yo itilize tablo sikwi rijid / fleksib (Figi 4), kote tablo PCB konvansyonèl yo relye ak sikwi enprime fleksib pou yo ka vlope yo an ti espas.

Figi 4: rijid / fleksib tablo sikwi pèmèt maksimòm pou sèvi ak espas ki disponib.

Figi 4: rijid / fleksib tablo sikwi pèmèt maksimòm pou sèvi ak espas ki disponib.

The question, then, is “How do you import defined mechanical engineering specifications into a PCB design tool?” Reutilize done sa yo nan desen mekanik elimine kopi efò, epi, pi enpòtan, erè imen.

Nou ka rezoud pwoblèm sa a lè nou enpòte tout enfòmasyon nan lojisyèl Layout PCB lè l sèvi avèk fòma DXF, IDF oswa ProSTEP. Sa a sove anpil tan ak elimine posibilite pou erè imen. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

DXF se youn nan fòma yo pi ansyen ak pi lajman itilize pou elektwonik echanj done ant domèn mekanik ak PCB konsepsyon. AutoCAD devlope li nan kòmansman ane 1980 yo. Fòma sa a sitou itilize pou de echanj done dimansyon. Pifò machann zouti PCB sipòte fòma sa a, epi li senplifye echanj done yo. DXF enpòtasyon / ekspòtasyon mande pou plis fonctionnalités kontwole kouch yo, antite diferan ak inite ke yo pral itilize nan pwosesis la echanj. 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. Soti nan sa a, Mentor Graphics devlope fòma a IDF, ki te depi te lajman itilize yo transfere tablo sikwi ak enfòmasyon eleman ant PCBS ak zouti machin.

Pandan ke fòma a DXF gen gwosè a tablo ak epesè, fòma a IDF sèvi ak pozisyon yo X ak Y nan eleman an, nimewo a ti jan eleman, ak wotè a z-aks nan eleman an. 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.

Sistèm nan bezwen pou kapab kontwole sa ki pral genyen nan dosye IDF la nan yon fason menm jan ak Anviwònman paramèt DXF, jan yo montre nan Figi 6 la. Si kèk eleman pa gen enfòmasyon wotè, ekspòtasyon IDF ka ajoute enfòmasyon ki manke pandan kreyasyon an.

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).

Yon lòt avantaj nan koòdone nan IDF se ke swa pati yo ka deplase eleman nan yon nouvo kote oswa chanje fòm nan tablo, ak Lè sa a, kreye yon dosye diferan IDF. Dezavantaj nan apwòch sa a se ke ou bezwen re-enpòte dosye a tout antye ki reprezante chanjman nan tablo a ak eleman, ak nan kèk ka li ka pran yon bon bout tan paske nan gwosè a dosye. 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.

ETAP ak ProSTEP

Yo nan lòd yo pi byen transmèt done ki genyen twa dimansyon, konsèpteur yo ap chèche pou yon fason amelyore, fòma STEP te antre nan yo te. Fòma a STEP ka transmèt dimansyon tablo sikwi ak kouman eleman, men pi enpòtan, konpozan pa gen yon fòm ki senp ak sèlman yon valè wotè. Modèl eleman STEP se yon reprezantasyon detaye ak konplèks nan eleman nan fòm ki genyen twa dimansyon. Both circuit board and component information can be transferred between the PCB and the machine. Sepandan, toujou pa gen okenn mekanis pou swiv chanjman yo.

To improve STEP file exchange, we introduced the ProSTEP format. 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).

Figi 7: Sijere yon chanjman, gade chanjman an sou zouti orijinal la, apwouve chanjman an, oswa sijere yon lòt.

Figi 7: Sijere yon chanjman, gade chanjman an sou zouti orijinal la, apwouve chanjman an, oswa sijere yon lòt.

Jodi a, pifò ECAD ak sistèm CAD mekanik sipòte itilizasyon fòma ProSTEP pou amelyore kominikasyon, ekonomize anpil tan ak diminye erè koute chè ki ka rezilta nan desen konplèks elektwomekanik. Kisa an plis, enjenyè ka ekonomize tan pa kreye yon fòm tablo sikwi konplèks ak kontrent adisyonèl ak Lè sa a, transmèt enfòmasyon sa yo elektwonikman pou fè pou evite yon moun mal entèprete dimansyon tablo sikwi a.

konklizyon

Si ou pa te deja itilize nenpòt nan sa yo DXF, IDF, STEP, oswa ProSTEP fòma done echanj enfòmasyon, ou ta dwe tcheke itilizasyon yo. Konsidere lè l sèvi avèk edi sa a yo sispann pèdi tan rkree fòm tablo konplèks.