Ве научи да дизајнирате ПХБ со неправилна форма

Она што го очекуваме од целосен ПХБ is usually a neat rectangular shape. Иако повеќето дизајни се навистина правоаголни, многумина бараат табли со неправилни форми, кои не се секогаш лесни за дизајнирање. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Денес, PCBS станува с smaller помал и с and повеќе функции се додаваат на таблите, кои, заедно со зголемувањето на брзината на часовникот, ги прават дизајните посложени. Значи, ајде да погледнеме како да се справиме со коло со посложена форма.

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

Слика 1: Изглед на заедничка PCI плоча.

Меѓутоа, кога облиците на таблите треба да се прилагодат на сложени куќишта со големи ограничувања, не е лесно за дизајнерите на ПХБ бидејќи функциите во овие алатки не се исти како оние во механичките CAD системи. Сложената плоча прикажана на слика 2 е дизајнирана првенствено за куќиште отпорно на експлозија и е предмет на многу механички ограничувања. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Многу е веројатно дека машинскиот инженер веќе го создал куќиштето, обликот на коло, локацијата на дупките за монтирање и ограничувањата на висината што ги бара дизајнерот на ПХБ.

Слика 2: Во овој пример, ПХБ мора да биде дизајниран според специфични механички спецификации за да може да се стави во контејнери отпорни на експлозија.

Поради радијани и радиуси во колото, реконструкцијата може да потрае подолго од очекуваното, дури и ако обликот на коло не е сложен (како што е прикажано на слика 3).

Слика 3: Дизајнирањето на повеќе радијани и различни криви на радиус може да потрае многу време.

Ова се само неколку примери за сложени форми на коло. 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.

Ако вратите автомобил за изнајмување, можеби ќе можете да видите придружник кој користи рачен скенер за да ги прочита информациите за автомобилот, а потоа безжично да комуницира со канцеларијата. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Практично сите овие уреди користат цврсти/флексибилни плочки (Слика 4), каде што конвенционалните плочи се поврзани со флексибилни печатени кола, така што тие можат да се преклопат во мали простори.

Слика 4: Цврста/флексибилна плоча овозможува максимална употреба на достапниот простор.

Тогаш, прашањето е „Како внесувате дефинирани спецификации за машинско инженерство во алатка за дизајн на ПХБ?“ Повторното користење на овие податоци во механички цртежи го елиминира дуплирањето на напорите и, уште поважно, човечката грешка.

Можеме да го решиме овој проблем со внесување на сите информации во софтвер за PCB Layout користејќи формат DXF, IDF или ProSTEP. Ова заштедува многу време и ја елиминира можноста за човечка грешка. Следно, ќе го разгледаме секој од овие формати.

Graphics interchange format – DXF

DXF е еден од најстарите и најшироко користени формати за електронска размена на податоци помеѓу механички и PCB домени. AutoCAD го разви во раните 1980 -ти. Овој формат главно се користи за дводимензионална размена на податоци. Повеќето продавачи на алатки за ПХБ го поддржуваат овој формат и го поедноставуваат размената на податоци. Увозот/извозот на DXF бара дополнителна функционалност за контрола на слоевите, различните ентитети и единици што ќе се користат во процесот на размена. Слика 5 е пример за увоз на многу сложени форми на плочки во DXF формат користејќи ги PADS алатките на 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.

Пред неколку години, 3Д функционалноста почна да се појавува во алатките за ПХБ, и имаше потреба од формат што може да пренесе 3D податоци помеѓу машини и алатки за ПХБ. Од ова, Mentor Graphics го разви форматот IDF, кој оттогаш е широко користен за пренос на кола и информации за компонентите помеѓу PCBS и машинските алати.

Додека форматот DXF ја содржи големината и дебелината на таблата, форматот IDF ги користи позициите X и Y на компонентата, битниот број на компонентата и висината на z-оската на компонентата. 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.

Системот треба да може да контролира што ќе биде содржано во датотеката IDF на сличен начин како и параметрите за параметри на DXF, како што е прикажано на слика 6. Ако некои компоненти немаат информации за висината, извозот на ИД може да додаде информации што недостасуваат за време на креирањето.

Figure 6: Parameters can be set in the PCB design tool (PADS in this example).

Друга предност на интерфејсот IDF е тоа што секоја страна може да ја премести компонентата на нова локација или да ја смени формата на таблата, а потоа да создаде различна датотека IDF. Недостаток на овој пристап е тоа што треба повторно да ја внесете целата датотека што претставува промени во таблата и компонентите, а во некои случаи може да потрае долго време поради големината на датотеката. 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.

ЧЕКОР и ПроСТЕП

Со цел подобро да се пренесат тродимензионални податоци, дизајнерите бараат подобрен начин, настана форматот STEP. Форматот STEP може да пренесува димензии на коло и распоред на компоненти, но што е уште поважно, компонентите повеќе немаат едноставна форма со само висинска вредност. Моделот на компонентата STEP е детална и сложена претстава на компоненти во тридимензионална форма. И информациите за колото и компонентата може да се пренесат помеѓу ПХБ и машината. Сепак, с still уште нема механизам за следење на промените.

За да ја подобриме размената на датотеки STEP, го воведовме форматот 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. Тие исто така можат да предложат различни големини на табла или локации на компоненти. Оваа подобрена комуникација создава ЕКО (Инженерски промени на ред) помеѓу ECAD и механичкиот тим што никогаш не постоел (Слика 7).

Слика 7: Предложете промена, прикажете ја промената на оригиналната алатка, одобрете ја промената или предложете друга.

Денес, повеќето ECAD и механички CAD системи ја поддржуваат употребата на форматот ProSTEP за подобрување на комуникацијата, заштедувајќи многу време и намалувајќи ги скапите грешки што можат да произлезат од сложените електромеханички дизајни. Уште повеќе, инженерите можат да заштедат време со создавање сложена форма на коло со дополнителни ограничувања и потоа пренесување на тие информации по електронски пат за да избегнат некој погрешно толкување на димензиите на колото.

заклучок

Ако веќе не сте користеле некој од овие формати на податоци DXF, IDF, STEP или ProSTEP за размена на информации, треба да ја проверите нивната употреба. Размислете да го користите ова edi за да престанете да губите време за повторно создавање сложени форми на табли.