Jgħallmek tiddisinja PCB b’forma irregolari

Dak li nistennew minn komplet PCB ġeneralment hija forma rettangolari pulita. Filwaqt li ħafna disinni huma tabilħaqq rettangolari, ħafna jeħtieġu twavel b’forom irregolari, li mhux dejjem faċli biex jiġu ddisinjati. Din id-dokument tintroduċi kif tiddisinja PCB b’forma irregolari.

Illum, il-PCBS qed isiru iżgħar u aktar u aktar funzjonijiet huma miżjuda mal-bordijiet, li, flimkien maż-żieda fil-veloċitajiet tal-arloġġ, jagħmlu d-disinni aktar kumplessi. Allura, ejja nħarsu lejn kif nittrattaw ma ‘circuit board b’forma aktar kumplessa.

Kif turi l-figura 1, forom sempliċi ta ‘bordijiet PCI jistgħu jinħolqu faċilment fil-biċċa l-kbira tal-għodda EDA Layout.

ipcb

Figura 1: Dehra ta ‘bord ta’ ċirkwit PCI komuni.

Madankollu, meta forom tal-bord jeħtieġu li jiġu adattati għal kumpartimenti kumplessi b’limitazzjonijiet għoljin, mhuwiex faċli għad-disinjaturi tal-PCB minħabba li l-funzjonijiet f’dawn l-għodda mhumiex l-istess bħal dawk f’sistemi mekkaniċi CAD. Il-bord taċ-ċirkwit kumpless muri fil-Figura 2 huwa ddisinjat primarjament għal kisi kontra l-isplużjoni u huwa soġġett għal ħafna limitazzjonijiet mekkaniċi. Li tipprova tirrikostitwixxi din l-informazzjoni fl-għodda EDA jista ‘jieħu ħafna żmien u ma jkunx produttiv. Huwa probabbli li l-inġinier mekkaniku diġà ħoloq id-djar, il-forma tal-bord taċ-ċirkwit, il-post tat-toqba tal-immuntar, u l-limiti tal-għoli meħtieġa mid-disinjatur tal-PCB.

Figura 2: F’dan l-eżempju, il-PCB għandu jkun iddisinjat skond speċifikazzjonijiet mekkaniċi speċifiċi sabiex ikun jista ‘jitqiegħed f’kontenituri li ma jagħmlux splużjoni.

Figura 2: F’dan l-eżempju, il-PCB għandu jkun iddisinjat skond speċifikazzjonijiet mekkaniċi speċifiċi sabiex ikun jista ‘jitqiegħed f’kontenituri li ma jagħmlux splużjoni.

Minħabba r-radjanti u r-raġġi fil-bord taċ-ċirkwit, ir-rikostruzzjoni tista ‘tieħu iktar minn dak mistenni, anke jekk il-forma tal-bord taċ-ċirkwit mhix kumplessa (kif muri fil-Figura 3).

Figura 3: Id-disinn ta ‘radjani multipli u kurvi tar-raġġ differenti jista’ jieħu ħafna żmien.

Figura 3: Id-disinn ta ‘radjani multipli u kurvi tar-raġġ differenti jista’ jieħu ħafna żmien.

Dawn huma biss ftit eżempji ta ‘forom kumplessi taċ-ċirkwiti. Madankollu, mill-elettronika tal-konsumatur tal-lum, tkun sorpriż kemm proġetti jippruvaw ifawwru l-funzjonalità kollha f’pakkett żgħir li mhux dejjem rettangolari. Smartphones u tablets huma l-ewwel affarijiet li jiġu f’moħħok, imma hemm bosta eżempji.

Jekk tirritorna karozza tal-kiri, tista ‘tkun tista’ tara assistent li juża skaner li jinżamm fl-idejn biex jaqra l-informazzjoni tal-karozza u mbagħad jikkomunika mingħajr fili mal-uffiċċju. L-apparat huwa wkoll imqabbad ma ‘printer termali għall-istampar tal-irċevuta immedjata. Kważi dawn l-apparati kollha jużaw bordijiet ta ‘ċirkwiti riġidi / flessibbli (Figura 4), fejn bordijiet konvenzjonali tal-PCB huma marbuta ma’ ċirkwiti stampati flessibbli sabiex ikunu jistgħu jintwew fi Spazji żgħar.

Figura 4: Bord taċ-ċirkwit riġidu / flessibbli jippermetti l-użu massimu tal-ispazju disponibbli.

Figura 4: Bord taċ-ċirkwit riġidu / flessibbli jippermetti l-użu massimu tal-ispazju disponibbli.

Il-mistoqsija, allura, hija “Kif timporta speċifikazzjonijiet definiti ta ‘inġinerija mekkanika f’għodda tad-disinn tal-PCB?” L-użu mill-ġdid ta ’din id-dejta fi tpinġijiet mekkaniċi jelimina d-duplikazzjoni tal-isforz u, iktar importanti minn hekk, l-iżball uman.

Aħna nistgħu nsolvu din il-problema billi nimportaw l-informazzjoni kollha fis-softwer Layout tal-PCB bl-użu tal-format DXF, IDF jew ProSTEP. Dan jiffranka ħafna ħin u jelimina l-possibbiltà ta ‘żball uman. Sussegwentement, nagħtu ħarsa lejn kull wieħed minn dawn il-formati.

Format ta ‘skambju ta’ grafika – DXF

Id-DXF huwa wieħed mill-eqdem u l-iktar formati użati għall-iskambju elettroniku tad-dejta bejn l-oqsma tad-disinn mekkaniku u tal-PCB. AutoCAD żviluppatha fil-bidu tas-snin tmenin. Dan il-format jintuża prinċipalment għall-iskambju ta ‘dejta b’żewġ dimensjonijiet. Ħafna bejjiegħa tal-għodda tal-PCB jappoġġjaw dan il-format, u jissimplifika l-iskambju tad-dejta. L-importazzjonijiet / esportazzjonijiet DXF jeħtieġu funzjonalità addizzjonali biex jikkontrollaw is-saffi, entitajiet differenti u unitajiet li se jintużaw fil-proċess ta ‘skambju. Il-Figura 5 hija eżempju ta ‘importazzjoni ta’ forom kumplessi ħafna ta ‘bordijiet ta’ ċirkwiti f’format DXF bl-użu ta ‘għodod PADS ta’ Mentor Graphics:

Figura 5: L-għodod tad-disinn tal-PCB (bħal PADS deskritti hawn) għandhom ikunu kapaċi jikkontrollaw il-parametri varji meħtieġa bl-użu tal-format DXF.

Figura 5: L-għodod tad-disinn tal-PCB (bħal PADS deskritti hawn) għandhom ikunu kapaċi jikkontrollaw il-parametri varji meħtieġa bl-użu tal-format DXF.

Ftit snin ilu, il-funzjonalità 3d bdiet tidher fl-għodda tal-PCB, u kien hemm bżonn ta ‘format li jista’ jittrasferixxi dejta 3D bejn magni u għodod tal-PCB. Minn dan, Mentor Graphics żviluppat il-format IDF, li minn dakinhar intuża ħafna biex jittrasferixxi informazzjoni dwar il-bord taċ-ċirkwit u l-komponenti bejn PCBS u għodod tal-magni.

Filwaqt li l-format DXF fih id-daqs u l-ħxuna tal-bord, il-format IDF juża l-pożizzjonijiet X u Y tal-komponent, in-numru tal-bit tal-komponent, u l-għoli tal-assi z tal-komponent. Dan il-format itejjeb ħafna l-abbiltà li tara viżwal PCB f’viżjoni 3D. Informazzjoni addizzjonali dwar żoni pprojbiti, bħal restrizzjonijiet ta ‘għoli fuq in-naħa ta’ fuq u ta ‘isfel tal-bord, tista’ tkun inkluża wkoll fil-fajl IDF.

Is-sistema teħtieġ li tkun kapaċi tikkontrolla dak li jkun fil-fajl IDF b’mod simili għall-Settings tal-parametru DXF, kif muri fil-Figura 6. Jekk xi komponenti m’għandhomx informazzjoni dwar l-għoli, l-esportazzjonijiet IDF jistgħu jżidu informazzjoni nieqsa waqt il-ħolqien.

Figura 6: Il-parametri jistgħu jiġu ssettjati fl-għodda tad-disinn tal-PCB (PADS f’dan l-eżempju).

Figura 6: Il-parametri jistgħu jiġu ssettjati fl-għodda tad-disinn tal-PCB (PADS f’dan l-eżempju).

Vantaġġ ieħor ta ‘l-interface IDF huwa li kull parti tista’ tmexxi l-komponent għal post ġdid jew tbiddel il-forma tal-bord, u mbagħad toħloq fajl IDF differenti. L-iżvantaġġ ta ‘dan l-approċċ huwa li għandek bżonn timporta mill-ġdid il-fajl kollu li jirrappreżenta bidliet fil-bord u l-komponenti, u f’xi każijiet jista’ jieħu ħafna żmien minħabba d-daqs tal-fajl. Barra minn hekk, jista ‘jkun diffiċli li jiġi ddeterminat mill-fajl IDF il-ġdid liema bidliet saru, speċjalment fuq bordijiet akbar. Utenti ta ‘IDF jistgħu eventwalment joħolqu skripts apposta biex jiddeterminaw dawn il-bidliet.

STEP u ProSTEP

Sabiex jittrażmettu aħjar dejta tridimensjonali, id-disinjaturi qed ifittxu mod imtejjeb, il-format STEP inħoloq. Il-format STEP jista ‘jittrażmetti d-dimensjonijiet tal-bord taċ-ċirkwit u t-taqsim tal-komponenti, iżda aktar importanti minn hekk, il-komponenti m’għadx għandhom forma sempliċi b’valur ta’ għoli biss. Mudell ta ‘komponent STEP huwa rappreżentazzjoni dettaljata u kumplessa ta’ komponenti f’forma tridimensjonali. Kemm il-bord taċ-ċirkwit kif ukoll l-informazzjoni dwar il-komponenti jistgħu jiġu ttrasferiti bejn il-PCB u l-magna. Madankollu, għad m’hemm l-ebda mekkaniżmu biex jiġu rintraċċati l-bidliet.

Biex intejbu l-iskambju tal-fajls STEP, introduċejna l-format ProSTEP. Dan il-format iċċaqlaq l-istess dejta bħall-IDF u l-STEP u għandu titjib kbir – jista ‘jsegwi l-bidliet u jipprovdi wkoll il-ħila li jaħdem fis-sistemi oriġinali tad-dixxiplina u jirrevedi kwalunkwe bidla ladarba linja bażi tkun ġiet stabbilita. Minbarra l-bidliet li jaraw, inġiniera tal-PCB u mekkaniċi jistgħu japprovaw il-bidliet kollha jew komponenti individwali fit-tqassim, il-modifiki tal-forma tal-bord. Jistgħu jissuġġerixxu wkoll daqsijiet differenti tal-bord jew postijiet tal-komponenti. Din il-komunikazzjoni mtejba toħloq ECO (Engineering Change Order) bejn ECAD u t-tim mekkaniku li qatt ma eżista qabel (Figura 7).

Figura 7: Issuġġerixxi bidla, tara l-bidla fuq l-għodda oriġinali, tapprova l-bidla, jew tissuġġerixxi waħda differenti.

Figura 7: Issuġġerixxi bidla, tara l-bidla fuq l-għodda oriġinali, tapprova l-bidla, jew tissuġġerixxi waħda differenti.

Illum, ħafna mill-ECAD u mis-sistemi CAD mekkaniċi jappoġġjaw l-użu tal-format ProSTEP biex itejbu l-komunikazzjoni, jiffrankaw ħafna ħin u jnaqqsu żbalji għaljin li jistgħu jirriżultaw minn disinji elettromekkaniċi kumplessi. Barra minn hekk, l-inġiniera jistgħu jiffrankaw il-ħin billi joħolqu forma kumplessa ta ‘bord ta’ ċirkwit b’restrizzjonijiet addizzjonali u mbagħad jittrasmettu dik l-informazzjoni elettronikament biex jevitaw li xi ħadd jinterpreta ħażin id-dimensjonijiet taċ-ċirkwit.

konklużjoni

Jekk għadek ma użajt l-ebda wieħed minn dawn il-formati tad-dejta DXF, IDF, STEP, jew ProSTEP biex tiskambja informazzjoni, għandek tiċċekkja l-użu tagħhom. Ikkunsidra li tuża din l-edi biex tieqaf taħli l-ħin billi toħloq mill-ġdid forom kumplessi ta ‘bordijiet.