Оно што очекујемо од потпуног ПЦБ- је обично уредног правоугаоног облика. Иако је већина дизајна заиста правокутних облика, многима су потребне плоче неправилног облика, које није увијек лако дизајнирати. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Данас се ПЦБС смањује и све више функција се додаје плочама, што заједно са повећањем брзине такта чини дизајн сложенијим. Дакле, погледајмо како се носити са плочом сложенијег облика.

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

Слика 1: Изглед уобичајене ПЦИ плоче.

Међутим, када облике плоча треба прилагодити сложеним кућиштима са великим ограничењима, дизајнерима ПЦБ -а није лако јер функције у овим алатима нису исте као у механичким ЦАД системима. Сложена плоча приказана на слици 2 је првенствено дизајнирана за кућишта заштићена од експлозије и подложна је многим механичким ограничењима. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Вероватно је машински инжењер већ креирао кућиште, облик штампане плоче, локацију отвора за монтажу и ограничења висине које захтева пројектант ПЦБ -а.

Слика 2: У овом примеру, ПЦБ мора бити пројектован према посебним механичким спецификацијама тако да се може ставити у контејнере отпорне на експлозију.

Слика 2: У овом примеру, ПЦБ мора бити пројектован према посебним механичким спецификацијама тако да се може ставити у контејнере отпорне на експлозију.

Због радијана и полупречника на плочи, реконструкција може потрајати дуже него што се очекивало, чак и ако облик плоче није сложен (као што је приказано на слици 3).

Слика 3: Дизајнирање више радијана и кривих различитих радијуса може потрајати дуго.

Слика 3: Дизајнирање више радијана и кривих различитих радијуса може потрајати дуго.

Ово је само неколико примера сложених облика штампаних плоча. 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 изнајмљени аутомобил, можда ћете моћи да видите пратиоца који користи ручни скенер да прочита информације о аутомобилу, а затим бежично комуницира са канцеларијом. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Практично сви ови уређаји користе круте/флексибилне плоче (слика 4), где су конвенционалне ПЦБ плоче међусобно повезане флексибилним штампаним колима, тако да се могу пресавијати у мале просторе.

Слика 4: Крута/флексибилна плоча омогућава максимално коришћење расположивог простора.

Слика 4: Крута/флексибилна плоча омогућава максимално коришћење расположивог простора.

Питање је, дакле, “Како увозите дефинисане спецификације машинства у алат за пројектовање ПЦБ -а?” Поновна употреба ових података на механичким цртежима елиминише дуплирање напора и, што је још важније, људску грешку.

Овај проблем можемо решити увозом свих информација у софтвер за распоред ПЦБ -а користећи ДКСФ, ИДФ или ПроСТЕП формат. Ово штеди много времена и елиминише могућност људске грешке. Затим ћемо погледати сваки од ових формата.

Graphics interchange format – DXF

ДКСФ је један од најстаријих и најчешће коришћених формата за електронску размену података између механичких и домена дизајна ПЦБ -а. АутоЦАД га је развио почетком 1980 -их. Овај формат се углавном користи за дводимензионалну размену података. Већина добављача ПЦБ алата подржава овај формат и поједностављује размену података. ДКСФ увоз/извоз захтева додатну функционалност за контролу слојева, различитих ентитета и јединица који ће се користити у процесу размене. Слика 5 је пример увоза веома сложених облика штампаних плоча у ДКСФ формату помоћу ПАДС алата Ментор Грапхицс:

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.

Пре неколико година, 3Д функционалност почела се појављивати у ПЦБ алатима, а постојала је и потреба за форматом који би преносио 3Д податке између машина и ПЦБ алата. Одатле је Ментор Грапхицс развио ИДФ формат, који се од тада широко користи за пренос информација о плочицама и компонентама између ПЦБС -а и алатних машина.

Док ДКСФ формат садржи величину и дебљину плоче, ИДФ формат користи положаје Кс и И компоненте, број бита компоненте и висину оси з компоненте. 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.

Систем мора бити у стању да контролише оно што ће бити садржано у ИДФ датотеци на сличан начин као и ДКСФ параметар Сеттингс, као што је приказано на слици 6. Ако неке компоненте немају информације о висини, ИДФ извоз може додати информације које недостају током креирања.

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).

Још једна предност ИДФ интерфејса је то што било која страна може преместити компоненту на нову локацију или променити облик плоче, а затим креирати другу ИДФ датотеку. Недостатак овог приступа је то што морате поново да увезете целу датотеку која представља промене на плочи и компонентама, а у неким случајевима то може потрајати дуго због величине датотеке. 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.

КОРАК и ПРОСТЕП

Како би боље преносили тродимензионалне податке, дизајнери траже побољшани начин, настао је СТЕП формат. Формат СТЕП може преносити димензије плочица и распоред компоненти, али што је још важније, компоненте више немају једноставан облик само са висином. Модел компоненте СТЕП је детаљан и сложен приказ компоненти у тродимензионалном облику. И плоче и информације о компонентама могу се преносити између штампане плоче и машине. Међутим, још увек не постоји механизам за праћење промена.

Да бисмо побољшали размену датотека СТЕП, увели смо формат ПроСТЕП. 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. Такође могу предложити различите величине плоча или локације компоненти. Ова побољшана комуникација ствара ЕЦО (Енгинееринг Цханге Ордер) између ЕЦАД -а и механичког тима који никада раније није постојао (слика 7).

Слика 7: Предложите промену, погледајте промену на оригиналном алату, одобрите промену или предложите другу.

Слика 7: Предложите промену, погледајте промену на оригиналном алату, одобрите промену или предложите другу.

Данас већина ЕЦАД и механичких ЦАД система подржава употребу ПроСТЕП формата за побољшање комуникације, штедећи пуно времена и смањујући скупе грешке које могу настати услед сложених електромеханичких дизајна. Штавише, инжењери могу уштедети време стварањем сложеног облика плоче са додатним ограничењима, а затим те информације преносе електронским путем како би избегли да неко погрешно протумачи димензије плоче.

закључак

Ако већ нисте користили неки од ових формата података ДКСФ, ИДФ, СТЕП или ПроСТЕП за размену информација, требало би да проверите њихову употребу. Размислите о коришћењу овог еди да бисте престали да губите време на поновно стварање сложених облика плоче.