ສອນໃຫ້ເຈົ້າອອກແບບ PCB ດ້ວຍຮູບຊົງທີ່ບໍ່ສະໍ່າສະເີ

ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາຄາດຫວັງໃຫ້ສົມບູນ PCB is usually a neat rectangular shape. ໃນຂະນະທີ່ການອອກແບບສ່ວນຫຼາຍເປັນຮູບສີ່ຫຼ່ຽມ, ຫຼາຍຄົນຕ້ອງການກະດານທີ່ມີຮູບຮ່າງບໍ່ສະໍ່າສະເ,ີ, ເຊິ່ງມັນບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະອອກແບບໄດ້ສະເີ. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

ທຸກມື້ນີ້, PCBS ມີຂະ ໜາດ ນ້ອຍລົງແລະມີ ໜ້າ ທີ່ເພີ່ມເຂົ້າໃສ່ກະດານ, ເຊິ່ງບວກໃສ່ກັບຄວາມໄວໂມງເພີ່ມຂຶ້ນ, ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບສັບສົນຫຼາຍຂຶ້ນ. ສະນັ້ນ, ເຮົາມາເບິ່ງວິທີການຈັດການກັບແຜງວົງຈອນທີ່ມີຮູບຮ່າງສະລັບສັບຊ້ອນກວ່າ.

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

ipcb

ຮູບທີ 1: ລັກສະນະຂອງແຜງວົງຈອນ PCI ທົ່ວໄປ.

ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອຮູບຮ່າງຂອງກະດານຕ້ອງຖືກດັດແປງໃຫ້ເຂົ້າກັບສິ່ງປິດສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດສູງ, ມັນບໍ່ແມ່ນເລື່ອງງ່າຍສໍາລັບຜູ້ອອກແບບ PCB ເພາະວ່າ ໜ້າ ທີ່ຢູ່ໃນເຄື່ອງມືເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ຄືກັນກັບລະບົບ CAD ກົນຈັກ. ແຜງວົງຈອນທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບສະແດງທີ 2 ໄດ້ຖືກອອກແບບເປັນຫຼັກສໍາລັບທີ່ຢູ່ອາໄສທີ່ສາມາດປ້ອງກັນການລະເບີດໄດ້ແລະມີຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານກົນຈັກຫຼາຍຢ່າງ. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. ເປັນໄປໄດ້ວ່າວິສະວະກອນກົນຈັກໄດ້ສ້າງທີ່ຢູ່ອາໄສ, ຮູບຮ່າງຂອງແຜງວົງຈອນ, ທີ່ຕັ້ງຂຸມຕິດຕັ້ງ, ແລະຂີດຈໍາກັດຄວາມສູງທີ່ຕ້ອງການໂດຍຜູ້ອອກແບບ PCB.

ຮູບທີ 2: ໃນຕົວຢ່າງນີ້, PCB ຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບຕາມມາດຕະຖານກົນຈັກສະເພາະເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດວາງໄວ້ໃນພາຊະນະທີ່ສາມາດລະເບີດໄດ້.

ຮູບທີ 2: ໃນຕົວຢ່າງນີ້, PCB ຕ້ອງໄດ້ຮັບການອອກແບບຕາມມາດຕະຖານກົນຈັກສະເພາະເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດວາງໄວ້ໃນພາຊະນະທີ່ສາມາດລະເບີດໄດ້.

ເນື່ອງຈາກມີ radians ແລະ radii ຢູ່ໃນແຜງວົງຈອນ, ການກໍ່ສ້າງຄືນໃmay່ອາດຈະໃຊ້ເວລາດົນກວ່າທີ່ຄາດໄວ້, ເຖິງແມ່ນວ່າຮູບຮ່າງຂອງແຜງວົງຈອນຈະບໍ່ສັບສົນ (ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 3).

ຮູບທີ 3: ການອອກແບບ radian ຫຼາຍອັນແລະເສັ້ນໂຄ້ງຂອງລັດສະdifferentີທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດໃຊ້ເວລາດົນ.

ຮູບທີ 3: ການອອກແບບ radian ຫຼາຍອັນແລະເສັ້ນໂຄ້ງຂອງລັດສະdifferentີທີ່ແຕກຕ່າງກັນສາມາດໃຊ້ເວລາດົນ.

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.

ຖ້າເຈົ້າກັບຄືນລົດທີ່ເຊົ່າ, ເຈົ້າອາດຈະສາມາດເຫັນຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມນໍາໃຊ້ເຄື່ອງສະແກນມືເພື່ອອ່ານຂໍ້ມູນຂອງລົດແລະຈາກນັ້ນສື່ສານແບບບໍ່ມີສາຍກັບຫ້ອງການ. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. ເກືອບທັງofົດຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ແຜງວົງຈອນທີ່ແຂງ/ປ່ຽນແປງໄດ້ (ຮູບທີ 4), ບ່ອນທີ່ກະດານ PCB ທຳ ມະດາແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນກັບວົງຈອນພິມທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນເພື່ອໃຫ້ພວກມັນສາມາດພັບເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ນ້ອຍ small ໄດ້.

ຮູບທີ 4: ແຜງວົງຈອນທີ່ແຂງ/ມີຄວາມຍືດຍຸ່ນຊ່ວຍໃຫ້ໃຊ້ພື້ນທີ່ໄດ້ສູງສຸດ.

ຮູບທີ 4: ແຜງວົງຈອນທີ່ແຂງ/ມີຄວາມຍືດຍຸ່ນຊ່ວຍໃຫ້ໃຊ້ພື້ນທີ່ໄດ້ສູງສຸດ.

ຈາກນັ້ນ, ຄໍາຖາມແມ່ນ “ເຈົ້ານໍາເຂົ້າຂໍ້ກໍານົດວິສະວະກໍາກົນຈັກທີ່ໄດ້ກໍານົດໄວ້ເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງມືອອກແບບ PCB ແນວໃດ?” ການໃຊ້ຂໍ້ມູນນີ້ຄືນໃin່ຢູ່ໃນຮູບແຕ້ມກົນຈັກກໍາຈັດຄວາມພະຍາຍາມທີ່ຊໍ້າກັນແລະສໍາຄັນກວ່ານັ້ນ, ຄວາມຜິດພາດຂອງມະນຸດ.

ພວກເຮົາສາມາດແກ້ໄຂບັນຫານີ້ໄດ້ໂດຍການນໍາເຂົ້າຂໍ້ມູນທັງintoົດເຂົ້າໄປໃນຊອບແວໂຄງຮ່າງ PCB ໂດຍໃຊ້ຮູບແບບ DXF, IDF ຫຼື ProSTEP. ອັນນີ້ປະຫຍັດເວລາຫຼາຍແລະກໍາຈັດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງຄວາມຜິດພາດຂອງມະນຸດ. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

DXF ແມ່ນ ໜຶ່ງ ໃນຮູບແບບເກົ່າແກ່ທີ່ສຸດແລະຖືກ ນຳ ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດ ສຳ ລັບການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນທາງເອເລັກໂຕຣນິກລະຫວ່າງໂດເມນການອອກແບບກົນຈັກແລະ PCB. AutoCAD ໄດ້ພັດທະນາມັນໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1980. ຮູບແບບນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນສອງມິຕິ. ຜູ້ຂາຍເຄື່ອງມື PCB ສ່ວນໃຫຍ່ສະ ໜັບ ສະ ໜູນ ຮູບແບບນີ້, ແລະມັນເຮັດໃຫ້ການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນງ່າຍຂຶ້ນ. ການ ນຳ ເຂົ້າ/ສົ່ງອອກ DXF ຕ້ອງການຟັງຊັນເພີ່ມເຕີມເພື່ອຄວບຄຸມຊັ້ນ, ໜ່ວຍ ງານແລະ ໜ່ວຍ ງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ຈະຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນຂະບວນການແລກປ່ຽນ. ຮູບສະແດງ 5 ເປັນຕົວຢ່າງຂອງການນໍາເຂົ້າຮູບຮ່າງແຜງວົງຈອນທີ່ຊັບຊ້ອນຫຼາຍໃນຮູບແບບ DXF ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງມື PADS ຂອງ 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.

ສອງສາມປີກ່ອນ, ການທໍາງານ 3d ເລີ່ມປາກົດຢູ່ໃນເຄື່ອງມື PCB, ແລະມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບຮູບແບບທີ່ສາມາດໂອນຂໍ້ມູນ 3D ລະຫວ່າງເຄື່ອງຈັກແລະເຄື່ອງມື PCB. ຈາກສິ່ງນີ້, Mentor Graphics ໄດ້ພັດທະນາຮູບແບບ IDF, ເຊິ່ງນັບແຕ່ນັ້ນມາໄດ້ຖືກ ນຳ ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເພື່ອຖ່າຍໂອນແຜງວົງຈອນແລະຂໍ້ມູນສ່ວນປະກອບລະຫວ່າງ PCBS ແລະເຄື່ອງມືເຄື່ອງຈັກ.

ໃນຂະນະທີ່ຮູບແບບ DXF ມີຂະ ໜາດ ແລະຄວາມ ໜາ ຂອງກະດານ, ຮູບແບບ IDF ໃຊ້ຕໍາ ແໜ່ງ X ແລະ Y ຂອງອົງປະກອບ, ເລກສ່ວນປະກອບຂອງສ່ວນປະກອບ, ແລະຄວາມສູງຂອງແກນ z ຂອງອົງປະກອບ. 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.

ລະບົບຈໍາເປັນຕ້ອງສາມາດຄວບຄຸມສິ່ງທີ່ຈະບັນຈຸຢູ່ໃນໄຟລ ​​IDF ໃນລັກສະນະຄ້າຍຄືກັນກັບການຕັ້ງຄ່າພາລາມິເຕີ DXF, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 6. ຖ້າບາງອົງປະກອບບໍ່ມີຂໍ້ມູນຄວາມສູງ, ການສົ່ງອອກ IDF ສາມາດເພີ່ມຂໍ້ມູນທີ່ຂາດຫາຍໄປໃນລະຫວ່າງການສ້າງ.

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).

ປະໂຫຍດອີກອັນ ໜຶ່ງ ຂອງອິນເຕີເຟດ IDF ແມ່ນວ່າeither່າຍໃດນຶ່ງສາມາດຍ້າຍສ່ວນປະກອບໄປບ່ອນໃor່ຫຼືປ່ຽນຮູບຮ່າງຂອງກະດານ, ແລະຈາກນັ້ນສ້າງເອກະສານ IDF ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຂໍ້ເສຍຂອງວິທີການນີ້ແມ່ນວ່າເຈົ້າຕ້ອງການ ນຳ ເຂົ້າໄຟລທັງrepresentingົດຄືນໃrepresenting່ທີ່ເປັນຕົວແທນການປ່ຽນແປງຄະນະແລະສ່ວນປະກອບ, ແລະໃນບາງກໍລະນີມັນສາມາດໃຊ້ເວລາດົນເນື່ອງຈາກຂະ ໜາດ ໄຟລ. 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.

ຂັ້ນຕອນແລະຂັ້ນຕອນ

ເພື່ອສົ່ງຂໍ້ມູນສາມມິຕິທີ່ດີກວ່າ, ນັກອອກແບບ ກຳ ລັງຊອກຫາວິທີການປັບປຸງ, ຮູບແບບ STEP ໄດ້ກາຍມາເປັນ. ຮູບແບບ STEP ສາມາດສົ່ງຂະ ໜາດ ແຜງວົງຈອນແລະການຈັດວາງອົງປະກອບ, ແຕ່ສໍາຄັນໄປກວ່ານັ້ນ, ອົງປະກອບຕ່າງ have ບໍ່ມີຮູບຮ່າງລຽບງ່າຍມີພຽງແຕ່ຄ່າສູງເທົ່ານັ້ນ. ຮູບແບບອົງປະກອບຂັ້ນຕອນແມ່ນເປັນຕົວແທນລາຍລະອຽດແລະຊັບຊ້ອນຂອງອົງປະກອບໃນຮູບແບບສາມມິຕິ. ທັງແຜງວົງຈອນແລະຂໍ້ມູນສ່ວນປະກອບສາມາດຖືກໂອນລະຫວ່າງ PCB ກັບເຄື່ອງຈັກ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຍັງບໍ່ທັນມີກົນໄກຕິດຕາມການປ່ຽນແປງ.

ເພື່ອປັບປຸງການແລກປ່ຽນໄຟລ EP STEP, ພວກເຮົາໄດ້ນໍາສະ ເໜີ ຮູບແບບ 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. ເຂົາເຈົ້າຍັງສາມາດແນະ ນຳ ຂະ ໜາດ ກະດານຫຼືສະຖານທີ່ປະກອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. This improved communication creates an ECO (Engineering Change Order) between ECAD and the mechanical team that never existed before (Figure 7).

ຮູບທີ 7: ແນະນໍາການປ່ຽນແປງ, ເບິ່ງການປ່ຽນແປງຢູ່ໃນເຄື່ອງມືເດີມ, ອະນຸມັດການປ່ຽນແປງ, ຫຼືແນະນໍາອັນອື່ນ.

ຮູບທີ 7: ແນະນໍາການປ່ຽນແປງ, ເບິ່ງການປ່ຽນແປງຢູ່ໃນເຄື່ອງມືເດີມ, ອະນຸມັດການປ່ຽນແປງ, ຫຼືແນະນໍາອັນອື່ນ.

ທຸກມື້ນີ້, ລະບົບ CAD ກົນຈັກ ECAD ແລະກົນຈັກສ່ວນໃຫຍ່ສະ ໜັບ ສະ ໜູນ ການນໍາໃຊ້ຮູບແບບ ProSTEP ເພື່ອປັບປຸງການສື່ສານ, ປະຫຍັດເວລາຫຼາຍແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສາມາດເປັນຜົນມາຈາກການອອກແບບເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າທີ່ຊັບຊ້ອນ. ມີຫຍັງເພີ່ມເຕີມ, ວິສະວະກອນສາມາດປະຫຍັດເວລາໄດ້ໂດຍການສ້າງຮູບຮ່າງແຜງວົງຈອນທີ່ຊັບຊ້ອນດ້ວຍຂໍ້ຈໍາກັດເພີ່ມເຕີມແລະຈາກນັ້ນສົ່ງຂໍ້ມູນນັ້ນໄປທາງເອເລັກໂທຣນິກເພື່ອຫຼີກເວັ້ນບໍ່ໃຫ້ຜູ້ໃດຜູ້ ໜຶ່ງ ຕີຄວາມຜິດພາດຂະ ໜາດ ຂອງແຜງວົງຈອນ.

ສະຫຼຸບ

ຖ້າເຈົ້າບໍ່ໄດ້ໃຊ້ຮູບແບບຂໍ້ມູນ DXF, IDF, STEP, ຫຼື ProSTEP ເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນ, ເຈົ້າຄວນກວດເບິ່ງການນໍາໃຊ້ຂອງມັນ. ພິຈາລະນາໃຊ້ edi ນີ້ເພື່ອຢຸດການເສຍເວລາສ້າງຮູບຮ່າງກະດານທີ່ຊັບຊ້ອນຄືນໃ່.