Ko mēs sagaidām no pilnīga PCB parasti ir tīra taisnstūra forma. Lai gan lielākā daļa dizainu patiešām ir taisnstūrveida, daudziem ir nepieciešami neregulāras formas dēļi, kurus ne vienmēr ir viegli noformēt. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Mūsdienās PCBS kļūst mazāki, un dēļiem tiek pievienotas arvien vairāk funkciju, kas kopā ar pulksteņa ātruma palielināšanos padara dizainu sarežģītāku. Tātad, apskatīsim, kā rīkoties ar shēmas plati ar sarežģītāku formu.

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

1. attēls. Kopējās PCI shēmas plates izskats.

Tomēr, ja dēļu formas jāpielāgo sarežģītiem korpusiem ar lieliem ierobežojumiem, PCB dizaineriem nav viegli, jo šo rīku funkcijas nav tādas pašas kā mehāniskajās CAD sistēmās. Kompleksā shēmas plate, kas parādīta 2. attēlā, ir paredzēta galvenokārt sprādziendrošam korpusam un ir pakļauta daudziem mehāniskiem ierobežojumiem. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Iespējams, ka inženieris mehāniķis jau ir izveidojis korpusu, shēmas plates formu, montāžas atveres atrašanās vietu un augstuma ierobežojumus, kas nepieciešami PCB dizaineram.

2. attēls. Šajā piemērā PCB jāprojektē saskaņā ar īpašām mehāniskām specifikācijām, lai to varētu ievietot sprādziendrošos konteineros.

2. attēls. Šajā piemērā PCB jāprojektē saskaņā ar īpašām mehāniskām specifikācijām, lai to varētu ievietot sprādziendrošos konteineros.

Tā kā shēmas plates radiāni un rādiusi, rekonstrukcija var aizņemt ilgāku laiku, nekā paredzēts, pat ja shēmas plates forma nav sarežģīta (kā parādīts 3. attēlā).

3. attēls: vairāku radiānu un dažādu rādiusa līkņu projektēšana var aizņemt ilgu laiku.

3. attēls: vairāku radiānu un dažādu rādiusa līkņu projektēšana var aizņemt ilgu laiku.

Šie ir tikai daži sarežģītu shēmu plates formu piemēri. 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.

Ja atdodat nomas automašīnu, iespējams, varēsit redzēt pavadoni, izmantojot rokas skeneri, lai nolasītu automašīnas informāciju un pēc tam bezvadu saziņu ar biroju. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Praktiski visās šajās ierīcēs tiek izmantotas stingras/elastīgas shēmas plates (4. attēls), kur parastās PCB plates ir savstarpēji saistītas ar elastīgām iespiedshēmām, lai tās varētu salocīt nelielās telpās.

4. attēls. Stingra/elastīga shēmas plate ļauj maksimāli izmantot pieejamo vietu.

4. attēls. Stingra/elastīga shēmas plate ļauj maksimāli izmantot pieejamo vietu.

Jautājums ir šāds: “Kā jūs importējat noteiktas mašīnbūves specifikācijas PCB projektēšanas rīkā?” Šo datu atkārtota izmantošana mehāniskajos rasējumos novērš pūļu dublēšanos un, vēl svarīgāk, cilvēku kļūdas.

Mēs varam atrisināt šo problēmu, importējot visu informāciju PCB izkārtojuma programmatūrā, izmantojot DXF, IDF vai ProSTEP formātu. Tas ietaupa daudz laika un novērš cilvēku kļūdu iespējamību. Tālāk mēs apskatīsim katru no šiem formātiem.

Graphics interchange format – DXF

DXF ir viens no vecākajiem un visplašāk izmantotajiem formātiem elektroniskai datu apmaiņai starp mehāniskās un PCB dizaina jomām. AutoCAD to izstrādāja astoņdesmito gadu sākumā. Šo formātu galvenokārt izmanto divdimensiju datu apmaiņai. Lielākā daļa PCB rīku pārdevēju atbalsta šo formātu, un tas vienkāršo datu apmaiņu. DXF importam/eksportam ir nepieciešama papildu funkcionalitāte, lai kontrolētu slāņus, dažādas entītijas un vienības, kas tiks izmantotas apmaiņas procesā. 5. attēls ir piemērs ļoti sarežģītu shēmas plates formu importēšanai DXF formātā, izmantojot Mentor Graphics PADS rīkus:

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.

Pirms dažiem gadiem PCB rīkos sāka parādīties 3D funkcionalitāte, un bija nepieciešams formāts, kas varētu pārsūtīt 3D datus starp mašīnām un PCB rīkiem. No tā Mentor Graphics izstrādāja IDF formātu, kas kopš tā laika tiek plaši izmantots, lai pārsūtītu shēmas plates un komponentu informāciju starp PCBS un darbgaldiem.

Lai gan DXF formātā ir ietverts tāfeles izmērs un biezums, IDF formātā tiek izmantotas komponenta X un Y pozīcijas, komponenta bitu numurs un komponenta z ass augstums. 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.

Sistēmai jāspēj kontrolēt to, kas tiks iekļauts IDF failā, līdzīgi kā DXF parametru Iestatījumi, kā parādīts 6. attēlā. Ja dažiem komponentiem nav augstuma informācijas, IDF eksports var pievienot trūkstošo informāciju izveides laikā.

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).

Vēl viena IDF saskarnes priekšrocība ir tā, ka jebkura puse var pārvietot komponentu uz jaunu atrašanās vietu vai mainīt tāfeles formu un pēc tam izveidot citu IDF failu. Šīs pieejas trūkums ir tāds, ka jums ir jāimportē viss fails, kas atspoguļo tāfeles un komponentu izmaiņas, un dažos gadījumos faila lieluma dēļ tas var aizņemt ilgu laiku. 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 un ProSTEP

Lai labāk pārraidītu trīsdimensiju datus, dizaineri meklē uzlabotu veidu, radās STEP formāts. STEP formāts var pārsūtīt shēmas plates izmērus un komponentu izkārtojumu, bet vēl svarīgāk ir tas, ka komponentiem vairs nav vienkāršas formas un tikai augstuma vērtības. STEP komponentu modelis ir detalizēts un sarežģīts komponentu attēlojums trīsdimensiju formā. Gan shēmas plates, gan komponentu informāciju var pārsūtīt starp PCB un iekārtu. Tomēr joprojām nav mehānismu izmaiņu izsekošanai.

Lai uzlabotu STEP failu apmaiņu, mēs ieviesām ProSTEP formātu. 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. Viņi var arī ieteikt dažādus dēļu izmērus vai sastāvdaļu atrašanās vietas. Šī uzlabotā komunikācija rada ECO (inženierijas izmaiņu rīkojumu) starp ECAD un mehānisko komandu, kas nekad nav bijusi (7. attēls).

7. attēls. Ieteikt izmaiņas, apskatīt izmaiņas sākotnējā rīkā, apstiprināt izmaiņas vai ieteikt citas.

7. attēls. Ieteikt izmaiņas, apskatīt izmaiņas sākotnējā rīkā, apstiprināt izmaiņas vai ieteikt citas.

Mūsdienās lielākā daļa ECAD un mehānisko CAD sistēmu atbalsta ProSTEP formāta izmantošanu, lai uzlabotu saziņu, ietaupot daudz laika un samazinot dārgas kļūdas, kas var rasties sarežģītu elektromehānisku konstrukciju dēļ. Turklāt inženieri var ietaupīt laiku, izveidojot sarežģītu shēmas plates formu ar papildu ierobežojumiem un pēc tam pārsūtot šo informāciju elektroniski, lai izvairītos no tā, ka kāds nepareizi interpretē shēmas plates izmērus.

secinājums

Ja informācijas apmaiņai vēl neesat izmantojis nevienu no šiem DXF, IDF, STEP vai ProSTEP datu formātiem, jums jāpārbauda to izmantošana. Apsveriet iespēju izmantot šo edi, lai vairs netērētu laiku sarežģītu dēļu formu atjaunošanai.