Սովորեցրեք ձեզ նախագծել PCB անկանոն ձևով

Այն, ինչ մենք ակնկալում ենք ամբողջականից PCB is usually a neat rectangular shape. Թեև նմուշների մեծ մասն իսկապես ուղղանկյուն է, շատերի համար պահանջվում են անկանոն ձևերով տախտակներ, որոնք միշտ չէ, որ հեշտ է նախագծել: This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Այսօր PCBS- ն փոքրանում է, և ավելի ու ավելի շատ գործառույթներ են ավելանում տախտակներին, ինչը, զուգորդվելով ժամացույցի արագությունների հետ, դիզայնը դարձնում է ավելի բարդ: Այսպիսով, եկեք նայենք, թե ինչպես վարվել ավելի բարդ ձև ունեցող տպատախտակի հետ:

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

ipcb

Նկար 1. Ընդհանուր PCI տպատախտակի տեսք:

Այնուամենայնիվ, երբ տախտակի ձևերը պետք է հարմարեցվեն բարձր սահմանափակումներով բարդ պարիսպներին, դա հեշտ չէ PCB դիզայներների համար, քանի որ այս գործիքների գործառույթները նույնը չեն, ինչ մեխանիկական CAD համակարգերում: Գծապատկեր 2-ում ցուցադրված համալիր տպատախտակը հիմնականում նախատեսված է պայթյունապաշտպան բնակարանների համար և ենթարկվում է բազմաթիվ մեխանիկական սահմանափակումների: Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Հավանական է, որ մեխանիկական ինժեները արդեն ստեղծել է պատյան, տախտակի ձև, մոնտաժային անցքի տեղադրություն և PCB դիզայների կողմից պահանջվող բարձրության սահմաններ:

Նկար 2. Այս օրինակում PCB- ն պետք է նախագծված լինի ըստ հատուկ մեխանիկական բնութագրերի, որպեսզի այն տեղադրվի պայթյունապաշտպան տարաներում:

Նկար 2. Այս օրինակում PCB- ն պետք է նախագծված լինի ըստ հատուկ մեխանիկական բնութագրերի, որպեսզի այն տեղադրվի պայթյունապաշտպան տարաներում:

Տախտակի ռադիաների և ճառագայթների պատճառով վերակառուցումը կարող է տևել սպասվածից ավելի, նույնիսկ եթե տպատախտակի ձևը բարդ չէ (ինչպես ցույց է տրված Նկար 3 -ում):

Նկար 3. Բազմաթիվ ռադիոներների և շառավիղի տարբեր կորերի նախագծումը կարող է երկար տևել:

Նկար 3. Բազմաթիվ ռադիոներների և շառավիղի տարբեր կորերի նախագծումը կարող է երկար տևել:

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.

Եթե ​​վարձակալած մեքենա եք վերադարձնում, գուցե կարողանաք տեսնել սպասավորի միջոցով, որը ձեռքի սկաների միջոցով կարդում է մեքենայի տվյալները, այնուհետև անլար հաղորդակցվում գրասենյակի հետ: The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Գործնականում բոլոր այս սարքերն օգտագործում են կոշտ/ճկուն միացման տախտակներ (Նկար 4), որտեղ սովորական PCB տախտակները փոխկապակցված են ճկուն տպագիր սխեմաների հետ, որպեսզի դրանք ծալվեն փոքր տարածությունների մեջ:

Նկար 4. Կոշտ/ճկուն տպատախտակը թույլ է տալիս առավելագույնս օգտագործել առկա տարածքը:

Նկար 4. Կոշտ/ճկուն տպատախտակը թույլ է տալիս առավելագույնս օգտագործել առկա տարածքը:

Հետևաբար, հարցն այն է. Այս տվյալների մեխանիկական գծագրերում կրկին օգտագործումը վերացնում է ջանքերի կրկնությունը և, որ ամենակարևորն է, մարդկային սխալը:

Մենք կարող ենք լուծել այս խնդիրը ՝ ներմուծելով ամբողջ տեղեկատվությունը PCB Layout ծրագրային ապահովման մեջ ՝ օգտագործելով DXF, IDF կամ ProSTEP ձևաչափը: Սա խնայում է շատ ժամանակ և վերացնում մարդկային սխալի հավանականությունը: Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

DXF- ը մեխանիկական և PCB դիզայնի տիրույթների միջև տվյալների էլեկտրոնային փոխանակման ամենահին և ամենատարածված ձևաչափերից մեկն է: AutoCAD- ը այն մշակեց 1980 -ականների սկզբին: Այս ձևաչափը հիմնականում օգտագործվում է տվյալների երկչափ փոխանակման համար: PCB գործիքների վաճառողներից շատերն աջակցում են այս ձևաչափին, և դա պարզեցնում է տվյալների փոխանակումը: DXF- ի ներմուծումը/արտահանումը պահանջում է լրացուցիչ գործառույթ ՝ շերտերի, տարբեր միավորների և միավորների վերահսկման համար, որոնք կօգտագործվեն փոխանակման գործընթացում: Նկար 5 -ը DXF ձևաչափով շատ բարդ տպատախտակների ձևեր ներմուծելու օրինակ է `օգտագործելով Mentor Graphics- ի PADS գործիքները.

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.

Մի քանի տարի առաջ, 3D ֆունկցիոնալությունը սկսեց հայտնվել PCB գործիքներում, և կար ձևաչափի անհրաժեշտություն, որը կարող էր 3D տվյալները փոխանցել մեքենաների և PCB գործիքների միջև: Դրանից Mentor Graphics- ը մշակեց IDF ձևաչափը, որն այդ ժամանակից ի վեր լայնորեն օգտագործվում էր PCBS- ի և հաստոցների միջև տպատախտակի և բաղադրիչների մասին տեղեկատվությունը փոխանցելու համար:

Մինչ DXF ձևաչափը պարունակում է տախտակի չափը և հաստությունը, IDF ձևաչափը օգտագործում է բաղադրիչի X և Y դիրքերը, բաղադրիչի բիթերի համարը և բաղադրիչի z առանցքի բարձրությունը: 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.

Համակարգը պետք է կարողանա վերահսկել, թե ինչ է պարունակվելու IDF ֆայլում ՝ DXF պարամետրերի պարամետրերի նմանությամբ, ինչպես ցույց է տրված Նկար 6 -ում: Եթե ​​որոշ բաղադրիչներ չունեն բարձրության մասին տեղեկատվություն, IDF արտահանումը կարող է ավելացնել բացակայող տեղեկությունները ստեղծման ընթացքում:

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).

IDF ինտերֆեյսի մեկ այլ առավելությունն այն է, որ կողմերից յուրաքանչյուրը կարող է բաղադրիչը տեղափոխել նոր վայր կամ փոխել տախտակի ձևը, այնուհետև ստեղծել այլ IDF ֆայլ: Այս մոտեցման թերությունն այն է, որ անհրաժեշտ է նորից ներմուծել տախտակի և բաղադրիչների փոփոխությունները ներկայացնող ամբողջ ֆայլը, և որոշ դեպքերում դա կարող է երկար տևել ՝ ֆայլի չափի պատճառով: 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 և ProSTEP

Եռաչափ տվյալներն ավելի լավ փոխանցելու համար դիզայներները փնտրում են կատարելագործված միջոց ՝ ի հայտ է եկել STEP ձևաչափը: STEP ձևաչափը կարող է փոխանցել տպատախտակի չափսերը և բաղադրիչների դասավորությունը, բայց որ ավելի կարևոր է, բաղադրիչներն այլևս չունեն պարզ ձև ՝ միայն բարձրության արժեքով: STEP բաղադրիչի մոդելը բաղադրիչների մանրամասն և բարդ ներկայացում է եռաչափ տեսքով: Both circuit board and component information can be transferred between the PCB and the machine. Այնուամենայնիվ, դեռևս չկա փոփոխություններին հետևելու մեխանիզմ:

STEP ֆայլերի փոխանակումը բարելավելու համար մենք ներկայացրինք ProSTEP ձևաչափը: 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. Նրանք կարող են նաև առաջարկել տախտակի տարբեր չափսեր կամ բաղադրիչների տեղադրություն: This improved communication creates an ECO (Engineering Change Order) between ECAD and the mechanical team that never existed before (Figure 7).

Նկար 7. Առաջարկեք փոփոխություն, դիտեք փոփոխությունը սկզբնական գործիքի վրա, հաստատեք փոփոխությունը կամ առաջարկեք այլ տարբերակ:

Նկար 7. Առաջարկեք փոփոխություն, դիտեք փոփոխությունը սկզբնական գործիքի վրա, հաստատեք փոփոխությունը կամ առաջարկեք այլ տարբերակ:

Այսօր ECAD և մեխանիկական CAD համակարգերն աջակցում են ProSTEP ձևաչափի օգտագործումը ՝ հաղորդակցությունը բարելավելու համար, խնայելով շատ ժամանակ և նվազեցնելով ծախսատար սխալները, որոնք կարող են առաջանալ բարդ էլեկտրամեխանիկական նախագծերի արդյունքում: Ավելին, ինժեներները կարող են ժամանակ խնայել ՝ ստեղծելով լրացուցիչ սահմանափակումներով բարդ տախտակի ձև և այնուհետև փոխանցելով այդ տեղեկատվությունը էլեկտրոնային եղանակով, որպեսզի խուսափեն որևէ մեկի կողմից տպատախտակի չափերը սխալ մեկնաբանելուց:

ամփոփում

Եթե ​​դուք դեռ չեք օգտագործել այս DXF, IDF, STEP կամ ProSTEP տվյալների ձևաչափերից որևէ մեկը տեղեկատվություն փոխանակելու համար, ապա պետք է ստուգեք դրանց օգտագործումը: Մտածեք այս edi- ի մասին ՝ ժամանակի վատնումը չկորցնելով տախտակի բարդ ձևերի վերստեղծման համար: