ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിൽ PCB രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ നിങ്ങളെ പഠിപ്പിക്കുക

ഒരു സമ്പൂർണ്ണതയിൽ നിന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത് പിസിബി സാധാരണയായി വൃത്തിയുള്ള ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ആകൃതിയാണ്. മിക്ക ഡിസൈനുകളും ചതുരാകൃതിയിലാണെങ്കിലും, പലതിനും ക്രമരഹിതമായ ആകൃതിയിലുള്ള ബോർഡുകൾ ആവശ്യമാണ്, അവ എല്ലായ്പ്പോഴും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ എളുപ്പമല്ല. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

ഇന്ന്, പിസിബിഎസ് ചെറുതാകുകയും കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ബോർഡുകളിൽ ചേർക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ക്ലോക്ക് സ്പീഡ് വർദ്ധനയോടൊപ്പം ഡിസൈനുകൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു. അതിനാൽ, കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് എങ്ങനെ കൈകാര്യം ചെയ്യണമെന്ന് നോക്കാം.

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

ചിത്രം 1: സാധാരണ പിസിഐ സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ രൂപം.

എന്നിരുന്നാലും, ബോർഡ് ആകൃതികൾ ഉയർന്ന പരിമിതികളുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ എൻക്ലോസറുകളുമായി പൊരുത്തപ്പെടേണ്ടിവരുമ്പോൾ, പിസിബി ഡിസൈനർമാർക്ക് ഇത് എളുപ്പമല്ല, കാരണം ഈ ഉപകരണങ്ങളിലെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ മെക്കാനിക്കൽ CAD സിസ്റ്റങ്ങളുടേതിന് സമാനമല്ല. ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന സങ്കീർണ്ണമായ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് പ്രാഥമികമായി സ്ഫോടനം-പ്രൂഫ് ഭവനത്തിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്, ഇത് നിരവധി മെക്കാനിക്കൽ പരിമിതികൾക്ക് വിധേയമാണ്. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയർ ഇതിനകം തന്നെ ഭവനനിർമ്മാണം, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ആകൃതി, മൗണ്ടിംഗ് ദ്വാര സ്ഥാനം, പിസിബി ഡിസൈനർക്ക് ആവശ്യമായ ഉയര പരിധികൾ എന്നിവ സൃഷ്ടിച്ചിരിക്കാം.

ചിത്രം 2: ഈ ഉദാഹരണത്തിൽ, പിസിബി പ്രത്യേക മെക്കാനിക്കൽ സവിശേഷതകൾക്കനുസൃതമായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കണം, അങ്ങനെ അത് സ്ഫോടനം-പ്രൂഫ് കണ്ടെയ്നറുകളിൽ സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും.

സർക്യൂട്ട് ബോർഡിലെ റേഡിയനുകളും റേഡിയുകളും കാരണം, സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ആകൃതി സങ്കീർണ്ണമല്ലെങ്കിലും (ചിത്രം 3 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ) പുനർനിർമ്മാണം പ്രതീക്ഷിച്ചതിലും കൂടുതൽ സമയമെടുത്തേക്കാം.

ചിത്രം 3: ഒന്നിലധികം റേഡിയനുകളും വ്യത്യസ്ത റേഡിയസ് കർവുകളും രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ വളരെ സമയമെടുക്കും.

സങ്കീർണ്ണമായ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് രൂപങ്ങളുടെ ഏതാനും ഉദാഹരണങ്ങൾ മാത്രമാണ് ഇവ. 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.

നിങ്ങൾ ഒരു വാടക കാർ മടക്കിനൽകുകയാണെങ്കിൽ, കാറിന്റെ വിവരങ്ങൾ വായിക്കാനും തുടർന്ന് വയർലെസ് ആയി ഓഫീസുമായി ആശയവിനിമയം നടത്താനും ഒരു അറ്റൻഡന്റ് ഒരു ഹാൻഡ്‌ഹെൽഡ് സ്കാനർ ഉപയോഗിക്കുന്നത് നിങ്ങൾക്ക് കാണാനായേക്കും. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. ഫലത്തിൽ ഈ ഉപകരണങ്ങളെല്ലാം കർക്കശ/ഫ്ലെക്സിബിൾ സർക്യൂട്ട് ബോർഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (ചിത്രം 4), പരമ്പരാഗത പിസിബി ബോർഡുകൾ ഫ്ലെക്സിബിൾ പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുമായി പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ അവ ചെറിയ ഇടങ്ങളിലേക്ക് മടക്കാനാകും.

ചിത്രം 4: കർശനമായ/ഫ്ലെക്സിബിൾ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ലഭ്യമായ സ്ഥലത്തിന്റെ പരമാവധി ഉപയോഗം അനുവദിക്കുന്നു.

അപ്പോൾ ചോദ്യം, “നിർവചിക്കപ്പെട്ട മെക്കാനിക്കൽ എഞ്ചിനീയറിംഗ് സവിശേഷതകൾ ഒരു PCB ഡിസൈൻ ടൂളിലേക്ക് നിങ്ങൾ എങ്ങനെയാണ് ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്നത്?” മെക്കാനിക്കൽ ഡ്രോയിംഗുകളിൽ ഈ ഡാറ്റ വീണ്ടും ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിശ്രമത്തിന്റെ തനിപ്പകർപ്പും, ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, മനുഷ്യ പിശകും ഇല്ലാതാക്കുന്നു.

DXF, IDF അല്ലെങ്കിൽ ProSTEP ഫോർമാറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് PCB ലേayട്ട് സോഫ്റ്റ്വെയറിലേക്ക് എല്ലാ വിവരങ്ങളും ഇറക്കുമതി ചെയ്തുകൊണ്ട് നമുക്ക് ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ധാരാളം സമയം ലാഭിക്കുകയും മനുഷ്യ പിശകിന്റെ സാധ്യത ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അടുത്തതായി, ഈ ഓരോ ഫോർമാറ്റുകളും നമുക്ക് നോക്കാം.

Graphics interchange format – DXF

മെക്കാനിക്കൽ, പിസിബി ഡിസൈൻ ഡൊമെയ്‌നുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇലക്ട്രോണിക് ഡാറ്റ കൈമാറ്റത്തിനായി ഏറ്റവും പഴയതും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഫോർമാറ്റുകളിൽ ഒന്നാണ് DXF. ഓട്ടോകാഡ് 1980 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. ഈ ഫോർമാറ്റ് പ്രധാനമായും രണ്ട് ഡൈമൻഷണൽ ഡാറ്റ എക്സ്ചേഞ്ചിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. മിക്ക പിസിബി ടൂൾ വെണ്ടർമാരും ഈ ഫോർമാറ്റിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇത് ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ലളിതമാക്കുന്നു. DXF ഇറക്കുമതി/കയറ്റുമതി, എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രക്രിയയിൽ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന പാളികൾ, വ്യത്യസ്ത സ്ഥാപനങ്ങൾ, യൂണിറ്റുകൾ എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് അധിക പ്രവർത്തനം ആവശ്യമാണ്. മെന്റർ ഗ്രാഫിക്സിന്റെ PADS ടൂളുകൾ ഉപയോഗിച്ച് DXF ഫോർമാറ്റിൽ വളരെ സങ്കീർണ്ണമായ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് രൂപങ്ങൾ ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉദാഹരണമാണ് ചിത്രം 5:

Figure 5: PCB design tools (such as PADS described here) need to be able to control the various parameters required using DXF format.

കുറച്ച് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, പിസിബി ടൂളുകളിൽ 3 ഡി പ്രവർത്തനം പ്രത്യക്ഷപ്പെടാൻ തുടങ്ങി, കൂടാതെ മെഷീനുകളും പിസിബി ടൂളുകളും തമ്മിൽ 3D ഡാറ്റ കൈമാറാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഫോർമാറ്റിന്റെ ആവശ്യം ഉണ്ടായിരുന്നു. ഇതിൽ നിന്ന്, മെന്റർ ഗ്രാഫിക്സ് ഐഡിഎഫ് ഫോർമാറ്റ് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, അതിനുശേഷം പിസിബിഎസും മെഷീൻ ടൂളുകളും തമ്മിലുള്ള സർക്യൂട്ട് ബോർഡും ഘടക വിവരങ്ങളും കൈമാറാൻ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

DXF ഫോർമാറ്റിൽ ബോർഡ് വലുപ്പവും കനവും അടങ്ങിയിരിക്കുമ്പോൾ, IDF ഫോർമാറ്റ് ഘടകത്തിന്റെ X, Y സ്ഥാനങ്ങൾ, ഘടക ബിറ്റ് നമ്പർ, ഘടകത്തിന്റെ z- ആക്സിസ് ഉയരം എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു. 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.

ചിത്രം 6 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ DXF പാരാമീറ്റർ ക്രമീകരണങ്ങൾക്ക് സമാനമായ രീതിയിൽ IDF ഫയലിൽ എന്താണ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നതെന്ന് നിയന്ത്രിക്കാൻ സിസ്റ്റത്തിന് കഴിയണം. ചില ഘടകങ്ങൾക്ക് ഉയരം സംബന്ധിച്ച വിവരങ്ങൾ ഇല്ലെങ്കിൽ, ഐഡിഎഫ് കയറ്റുമതിക്ക് സൃഷ്ടി സമയത്ത് കാണാതായ വിവരങ്ങൾ ചേർക്കാൻ കഴിയും.

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

IDF ഇന്റർഫേസിന്റെ മറ്റൊരു ഗുണം, ഒരു കക്ഷിക്കും ഘടകത്തെ പുതിയ സ്ഥലത്തേക്ക് മാറ്റാനോ ബോർഡ് ആകൃതി മാറ്റാനോ, തുടർന്ന് മറ്റൊരു IDF ഫയൽ സൃഷ്ടിക്കാനോ കഴിയും എന്നതാണ്. ഈ സമീപനത്തിന്റെ പോരായ്മ, ബോർഡിലേക്കും ഘടകങ്ങളിലേക്കും മാറ്റങ്ങൾ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്ന മുഴുവൻ ഫയലും നിങ്ങൾ വീണ്ടും ഇമ്പോർട്ടുചെയ്യേണ്ടതുണ്ട് എന്നതാണ്, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ ഫയൽ വലുപ്പം കാരണം ഇതിന് വളരെയധികം സമയമെടുക്കും. 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.

സ്റ്റെപ്പും പ്രോസ്റ്റെപ്പും

ത്രിമാന ഡാറ്റ നന്നായി കൈമാറുന്നതിനായി, ഡിസൈനർമാർ മെച്ചപ്പെട്ട വഴി തേടുന്നു, STEP ഫോർമാറ്റ് നിലവിൽ വന്നു. STEP ഫോർമാറ്റിന് സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് അളവുകളും ഘടക ലേoutsട്ടുകളും കൈമാറാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, ഘടകങ്ങൾക്ക് ഇനി ഉയരത്തിന്റെ മൂല്യം മാത്രമുള്ള ലളിതമായ ആകൃതിയില്ല. ത്രിമാന രൂപത്തിലുള്ള ഘടകങ്ങളുടെ വിശദവും സങ്കീർണ്ണവുമായ പ്രാതിനിധ്യമാണ് STEP ഘടക മോഡൽ. പിസിബിക്കും മെഷീനും ഇടയിൽ സർക്യൂട്ട് ബോർഡും ഘടക വിവരങ്ങളും കൈമാറാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, മാറ്റങ്ങൾ ട്രാക്കുചെയ്യുന്നതിന് ഇപ്പോഴും ഒരു സംവിധാനവുമില്ല.

STEP ഫയൽ എക്സ്ചേഞ്ച് മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ ProSTEP ഫോർമാറ്റ് അവതരിപ്പിച്ചു. 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. അവർക്ക് വ്യത്യസ്ത ബോർഡ് വലുപ്പങ്ങളോ ഘടക ലൊക്കേഷനുകളോ നിർദ്ദേശിക്കാനാകും. ഈ മെച്ചപ്പെട്ട ആശയവിനിമയം ECAD- നും മെക്കാനിക്കൽ ടീമിനും ഇടയിൽ മുമ്പൊരിക്കലും ഉണ്ടായിട്ടില്ലാത്ത ഒരു ECO (എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചേഞ്ച് ഓർഡർ) സൃഷ്ടിക്കുന്നു (ചിത്രം 7).

ചിത്രം 7: ഒരു മാറ്റം നിർദ്ദേശിക്കുക, യഥാർത്ഥ ഉപകരണത്തിൽ മാറ്റം കാണുക, മാറ്റം അംഗീകരിക്കുക അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊന്ന് നിർദ്ദേശിക്കുക.

ഇന്ന്, മിക്ക ഇസിഎഡി, മെക്കാനിക്കൽ സിഎഡി സിസ്റ്റങ്ങളും ആശയവിനിമയം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും, ധാരാളം സമയം ലാഭിക്കുന്നതിനും സങ്കീർണ്ണമായ ഇലക്ട്രോമെക്കാനിക്കൽ ഡിസൈനുകളുടെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ചെലവേറിയ പിശകുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിനും പ്രോസ്റ്റെപ്പ് ഫോർമാറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. എന്തിനധികം, എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് അധിക പരിമിതികളുള്ള ഒരു സങ്കീർണ്ണ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് ആകൃതി സൃഷ്ടിച്ച് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിന്റെ അളവുകൾ ആരെങ്കിലും തെറ്റായി വ്യാഖ്യാനിക്കുന്നത് ഒഴിവാക്കാൻ ആ വിവരങ്ങൾ ഇലക്ട്രോണിക് ആയി കൈമാറുന്നതിലൂടെ സമയം ലാഭിക്കാൻ കഴിയും.

ഉപസംഹാരം

വിവരങ്ങൾ കൈമാറാൻ നിങ്ങൾ ഈ DXF, IDF, STEP, അല്ലെങ്കിൽ ProSTEP ഡാറ്റ ഫോർമാറ്റുകളൊന്നും ഇതിനകം ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ലെങ്കിൽ, അവയുടെ ഉപയോഗം നിങ്ങൾ പരിശോധിക്കണം. സങ്കീർണ്ണമായ ബോർഡ് രൂപങ്ങൾ പുനreatസൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സമയം പാഴാക്കുന്നത് തടയാൻ ഈ എഡി ഉപയോഗിക്കുന്നത് പരിഗണിക്കുക.