Ajar anda untuk merancang PCB dengan bentuk yang tidak teratur

Apa yang kita harapkan akan lengkap BPA is usually a neat rectangular shape. Walaupun kebanyakan reka bentuk memang berbentuk segi empat, banyak yang memerlukan papan dengan bentuk tidak tetap, yang tidak selalu mudah untuk mereka bentuk. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Hari ini, PCBS semakin kecil dan semakin banyak fungsi ditambahkan ke papan, yang, ditambah dengan peningkatan kelajuan jam, menjadikan reka bentuk lebih kompleks. Oleh itu, mari kita lihat bagaimana menangani papan litar dengan bentuk yang lebih kompleks.

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

Gambar 1: Penampilan papan litar PCI biasa.

Walau bagaimanapun, apabila bentuk papan perlu disesuaikan dengan penutup kompleks dengan had yang tinggi, tidak mudah bagi pereka PCB kerana fungsi dalam alat ini tidak sama dengan sistem CAD mekanikal. Papan litar kompleks yang ditunjukkan dalam Rajah 2 direka terutamanya untuk perumahan tahan letupan dan tertakluk kepada banyak had mekanikal. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Kemungkinan jurutera mekanik telah membuat perumahan, bentuk papan litar, lokasi lubang pemasangan, dan had ketinggian yang diperlukan oleh pereka PCB.

Gambar 2: Dalam contoh ini, PCB mesti dirancang mengikut spesifikasi mekanikal tertentu sehingga boleh diletakkan di dalam bekas tahan letupan.

Kerana radian dan jari-jari di papan litar, pembinaan semula mungkin memakan masa lebih lama daripada yang dijangkakan, walaupun bentuk papan litar tidak kompleks (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3).

Gambar 3: Merancang pelbagai radian dan lengkung jejari yang berbeza boleh memakan masa yang lama.

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.

Sekiranya anda mengembalikan kereta sewa, anda mungkin dapat melihat seorang petugas menggunakan pengimbas genggam untuk membaca maklumat kereta dan kemudian berkomunikasi secara wayarles dengan pejabat. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Hampir semua peranti ini menggunakan papan litar kaku / fleksibel (Rajah 4), di mana papan PCB konvensional saling berkaitan dengan litar bercetak fleksibel sehingga boleh dilipat menjadi Ruang kecil.

Gambar 4: Papan litar tegar / fleksibel membenarkan penggunaan ruang yang maksimum.

Oleh itu, persoalannya adalah “Bagaimana anda mengimport spesifikasi kejuruteraan mekanikal yang ditentukan ke dalam alat reka bentuk PCB?” Menggunakan semula data ini dalam lukisan mekanikal menghilangkan pertindihan usaha dan, yang lebih penting lagi, kesalahan manusia.

Kami dapat menyelesaikan masalah ini dengan mengimport semua maklumat ke dalam perisian Layout PCB menggunakan format DXF, IDF atau ProSTEP. Ini menjimatkan banyak masa dan menghilangkan kemungkinan kesalahan manusia. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

DXF adalah salah satu format tertua dan paling banyak digunakan untuk pertukaran data secara elektronik antara domain reka bentuk mekanikal dan PCB. AutoCAD mengembangkannya pada awal 1980-an. Format ini digunakan terutamanya untuk pertukaran data dua dimensi. Sebilangan besar vendor alat PCB menyokong format ini, dan ini memudahkan pertukaran data. Import / eksport DXF memerlukan fungsi tambahan untuk mengawal lapisan, entiti dan unit berbeza yang akan digunakan dalam proses pertukaran. Rajah 5 adalah contoh mengimport bentuk papan litar yang sangat kompleks dalam format DXF menggunakan alat PADS 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.

Beberapa tahun yang lalu, fungsi 3d mula muncul dalam alat PCB, dan ada keperluan untuk format yang dapat memindahkan data 3D antara mesin dan alat PCB. Dari ini, Mentor Graphics mengembangkan format IDF, yang sejak itu banyak digunakan untuk memindahkan maklumat papan litar dan komponen antara PCBS dan alat mesin.

Walaupun format DXF mengandungi ukuran dan ketebalan papan, format IDF menggunakan kedudukan X dan Y komponen, nombor bit komponen, dan ketinggian paksi-z komponen. 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.

Sistem harus dapat mengendalikan apa yang akan terkandung dalam file IDF dengan cara yang serupa dengan Pengaturan parameter DXF, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Sekiranya beberapa komponen tidak mempunyai maklumat ketinggian, eksport IDF dapat menambahkan maklumat yang hilang semasa pembuatan.

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

Kelebihan lain antara muka IDF ialah kedua-dua pihak dapat memindahkan komponen ke lokasi baru atau mengubah bentuk papan, dan kemudian membuat fail IDF yang lain. Kelemahan pendekatan ini ialah anda perlu mengimport semula keseluruhan fail yang mewakili perubahan pada papan dan komponen, dan dalam beberapa kes, ia memerlukan masa yang lama kerana ukuran fail. 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 dan ProSTEP

Untuk menghantar data tiga dimensi dengan lebih baik, para pereka mencari cara yang lebih baik, format STEP muncul. Format STEP dapat menghantar dimensi papan litar dan susun atur komponen, tetapi yang lebih penting, komponen tidak lagi mempunyai bentuk sederhana dengan hanya nilai ketinggian. Model komponen STEP adalah perwakilan komponen yang terperinci dan kompleks dalam bentuk tiga dimensi. Both circuit board and component information can be transferred between the PCB and the machine. Namun, masih belum ada mekanisme untuk mengesan perubahan.

Untuk meningkatkan pertukaran fail STEP, kami memperkenalkan format 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. Mereka juga boleh mencadangkan ukuran papan atau lokasi komponen yang berbeza. This improved communication creates an ECO (Engineering Change Order) between ECAD and the mechanical team that never existed before (Figure 7).

Gambar 7: Cadangkan perubahan, lihat perubahan pada alat asal, setujui perubahan, atau cadangkan yang lain.

Hari ini, kebanyakan sistem CAD ECAD dan mekanikal menyokong penggunaan format ProSTEP untuk meningkatkan komunikasi, menjimatkan banyak masa dan mengurangkan kesilapan mahal yang dapat dihasilkan dari reka bentuk elektromekanik yang kompleks. Lebih-lebih lagi, jurutera dapat menjimatkan masa dengan membuat bentuk papan litar yang kompleks dengan kekangan tambahan dan kemudian menghantar maklumat itu secara elektronik untuk mengelakkan seseorang menyalahtafsirkan dimensi papan litar.

kesimpulan

Sekiranya anda belum menggunakan format data DXF, IDF, STEP, atau ProSTEP ini untuk menukar maklumat, anda harus memeriksa penggunaannya. Pertimbangkan untuk menggunakan edi ini untuk berhenti membuang masa untuk mencipta bentuk papan yang kompleks.