Дұрыс емес пішінді ПХД құрастыруды үйретіңіз

Біз толық күтетін нәрсе ПХД әдетте ұқыпты тікбұрышты пішін болады. Көптеген конструкциялар шынымен тікбұрышты болса да, көпшілігі әр түрлі пішінді тақталарды қажет етеді, оларды жобалау әрдайым оңай емес. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Бүгінде PCBS кішірейіп, тақталарға көбірек функциялар қосылады, олар сағат жылдамдығының жоғарылауымен дизайнды күрделендіреді. Сонымен, келбеті күрделірек схемамен қалай жұмыс істеу керектігін қарастырайық.

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

ipcb

1 -сурет: Жалпы PCI схемасының сыртқы түрі.

Алайда, тақтай пішіндері жоғары шектеулері бар күрделі қоршауларға бейімделуі қажет болғанда, ПХД құрастырушылары үшін бұл оңай емес, себебі бұл құралдардың функциялары АЖЖ механикалық жүйелеріндегідей емес. 2-суретте көрсетілген кешенді схема негізінен жарылысқа төзімді корпусқа арналған және көптеген механикалық шектеулерге ұшырайды. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Инженер -механик ПХД конструкторы талап ететін корпусты, схеманың пішінін, бекіту саңылауының орналасуын және биіктік шектерін жасаған шығар.

2-сурет: Бұл мысалда ПХД жарылысқа төзімді контейнерлерге орналастырылатындай арнайы механикалық ерекшеліктерге сәйкес жобалануы тиіс.

2-сурет: Бұл мысалда ПХД жарылысқа төзімді контейнерлерге орналастырылатындай арнайы механикалық ерекшеліктерге сәйкес жобалануы тиіс.

Электр тақтасындағы радиандар мен радиустарға байланысты, егер тақтаның пішіні күрделі болмаса да (3 -суретте көрсетілгендей) қайта құру күтілгеннен ұзағырақ уақыт алуы мүмкін.

3 -сурет: Бірнеше радианды және әр түрлі радиус қисықтарын жобалау ұзақ уақытты алуы мүмкін.

3 -сурет: Бірнеше радианды және әр түрлі радиус қисықтарын жобалау ұзақ уақытты алуы мүмкін.

Бұл тізбектің күрделі формаларының бірнеше мысалдары. 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.

Егер сіз жалға алынған автокөлікті қайтарсаңыз, автокөлік туралы ақпаратты оқу үшін сканерді қолданып, сосын кеңсемен сымсыз байланысатын қызметшіні көре аласыз. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Іс жүзінде бұл құрылғылардың барлығында қатаң/икемді платалар қолданылады (4 -сурет), онда әдеттегі ПХД тақталары икемді баспа схемаларымен өзара байланысқан, сондықтан оларды шағын кеңістіктерге бүктеуге болады.

4 -сурет: Қатты/икемді плата бар кеңістікті барынша пайдалануға мүмкіндік береді.

4 -сурет: Қатты/икемді плата бар кеңістікті барынша пайдалануға мүмкіндік береді.

Сонымен, сұрақ: «ПХД құрастыру құралына машина жасаудың анықталған ерекшеліктерін қалай импорттауға болады?». Бұл деректерді механикалық сызбаларда қайта қолдану күштердің қайталануын және, ең бастысы, адамның қателіктерін жояды.

Біз бұл мәселені барлық ақпаратты DXF, IDF немесе ProSTEP форматындағы PCB Layout бағдарламалық жасақтамасына импорттау арқылы шеше аламыз. Бұл көп уақытты үнемдейді және адамның қателіктерін болдырмайды. Әрі қарай, біз осы форматтардың әрқайсысын қарастырамыз.

Graphics interchange format – DXF

DXF – бұл механикалық және ПХД жобалау домендері арасында электронды түрде ақпарат алмасуға арналған ең көне және кеңінен қолданылатын форматтардың бірі. AutoCAD оны 1980 жылдардың басында жасаған. Бұл формат негізінен екі өлшемді мәліметтер алмасу үшін қолданылады. ПХД құралдарын жеткізушілердің көпшілігі бұл форматты қолдайды және бұл деректер алмасуды жеңілдетеді. DXF импорты/экспорты алмасу процесінде қолданылатын қабаттарды, әр түрлі объектілер мен бірліктерді бақылау үшін қосымша функционалдылықты қажет етеді. 5 -сурет – Mentor Graphics -тің PADS құралдарын қолдана отырып, DXF форматындағы өте күрделі схемалар импортының мысалы:

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.

Бірнеше жыл бұрын ПХД құралдарында 3d функциясы пайда бола бастады және машиналар мен ПХД құралдары арасында 3D деректерді тасымалдауға болатын формат қажет болды. Осыдан Mentor Graphics IDF форматын әзірледі, ол содан бері PCBS пен станоктар арасындағы схемалар мен компоненттер туралы ақпаратты беру үшін кеңінен қолданылады.

DXF форматында тақтаның өлшемі мен қалыңдығы болса, IDF пішімі компоненттің X және Y позицияларын, компоненттің бит нөмірін және компоненттің z осінің биіктігін қолданады. 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.

Жүйе 6 -суретте көрсетілгендей DXF параметрлері параметрлері сияқты IDF файлында не болатынын басқара алуы қажет. Егер кейбір компоненттерде биіктік туралы ақпарат болмаса, IDF экспорты жасау кезінде жетіспейтін ақпаратты қосуы мүмкін.

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 интерфейсінің тағы бір артықшылығы – тараптардың әрқайсысы компонентті жаңа орынға жылжыта алады немесе тақта пішінін өзгерте алады, содан кейін басқа IDF файлын жасай алады. Бұл әдістің кемшілігі-тақта мен компоненттерге өзгерістерді білдіретін бүкіл файлды қайта импорттау қажет, ал кейбір жағдайларда файл өлшеміне байланысты ұзақ уақыт кетуі мүмкін. 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.

Қадам және ProSTEP

Үшөлшемді деректерді жақсы беру үшін дизайнерлер жетілдірілген жолды іздейді, STEP форматы пайда болды. STEP форматы тақтаның өлшемдері мен компоненттерінің орналасуын жібере алады, бірақ одан да маңыздысы, компоненттер енді биіктік мәні бар қарапайым пішінге ие болмайды. STEP компоненттік моделі – бұл компоненттерді үш өлшемді түрде егжей -тегжейлі және күрделі түрде ұсыну. ПХД мен машинаның арасында электронды тақта да, компоненттік ақпарат та берілуі мүмкін. Алайда, өзгерістерді бақылау механизмі әлі жоқ.

STEP файл алмасуды жақсарту үшін біз ProSTEP форматын енгіздік. 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. Олар сондай -ақ тақтаның әртүрлі өлшемдерін немесе компоненттердің орналасуын ұсына алады. Бұл жақсартылған байланыс ECAD мен механикалық команда арасында бұрын болмаған ECO (Engineering Change Order) құрады (7 -сурет).

7 -сурет: Өзгертуді ұсыныңыз, өзгерісті бастапқы құралдан қараңыз, өзгерісті мақұлдаңыз немесе басқасын ұсыныңыз.

7 -сурет: Өзгертуді ұсыныңыз, өзгерісті бастапқы құралдан қараңыз, өзгерісті мақұлдаңыз немесе басқасын ұсыныңыз.

Бүгінгі таңда ECAD және механикалық АЖЖ жүйелерінің көпшілігі қарым -қатынасты жақсарту үшін ProSTEP форматын қолдануды қолдайды, көп уақытты үнемдейді және күрделі электромеханикалық конструкциялардан туындауы мүмкін қымбат қателерді азайтады. Сонымен қатар, инженерлер электронды тақтаның өлшемін қате түсіндіруден аулақ болу үшін қосымша шектеулері бар электронды платаның пішінін құру арқылы уақытты үнемдей алады.

қорытынды

Егер сіз ақпарат алмасу үшін осы DXF, IDF, STEP немесе ProSTEP деректер форматтарының ешқайсысын қолданбаған болсаңыз, олардың қолданылуын тексеруіңіз керек. Бұл тақтаның күрделі пішіндерін қайта құруға уақыт жоғалтуды тоқтату үшін осы эдиді қолдануды қарастырыңыз.