PCB ని క్రమరహిత ఆకృతితో రూపొందించడం గురించి మీకు నేర్పించండి

పూర్తి నుండి మనం ఆశించేది PCB is usually a neat rectangular shape. చాలా డిజైన్‌లు వాస్తవానికి దీర్ఘచతురస్రాకారంగా ఉన్నప్పటికీ, చాలా వాటికి క్రమరహిత ఆకృతులతో బోర్డులు అవసరం, వీటిని డిజైన్ చేయడం ఎల్లప్పుడూ సులభం కాదు. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

నేడు, పిసిబిఎస్‌లు చిన్నవి అవుతున్నాయి మరియు బోర్డ్‌లకు మరిన్ని ఫంక్షన్‌లు జోడించబడ్డాయి, ఇవి గడియార వేగం పెరగడంతో పాటు డిజైన్‌లను మరింత క్లిష్టతరం చేస్తాయి. కాబట్టి, మరింత క్లిష్టమైన ఆకారంతో సర్క్యూట్ బోర్డ్‌తో ఎలా వ్యవహరించాలో చూద్దాం.

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

చిత్రం 1: సాధారణ PCI సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క ప్రదర్శన.

ఏదేమైనా, బోర్డు ఆకారాలను అధిక పరిమితులతో క్లిష్టమైన ఆవరణలకు అనుగుణంగా మార్చాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు, PCB డిజైనర్లకు ఇది అంత సులభం కాదు ఎందుకంటే ఈ టూల్స్‌లోని విధులు యాంత్రిక CAD సిస్టమ్‌ల మాదిరిగానే ఉండవు. మూర్తి 2 లో చూపిన సంక్లిష్ట సర్క్యూట్ బోర్డ్ ప్రధానంగా పేలుడు-ప్రూఫ్ హౌసింగ్ కోసం రూపొందించబడింది మరియు ఇది అనేక యాంత్రిక పరిమితులకు లోబడి ఉంటుంది. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. PCB డిజైనర్‌కు అవసరమైన హౌసింగ్, సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఆకారం, మౌంటు హోల్ లొకేషన్ మరియు ఎత్తు పరిమితులను మెకానికల్ ఇంజనీర్ ఇప్పటికే సృష్టించినట్లు తెలుస్తుంది.

చిత్రం 2: ఈ ఉదాహరణలో, PCB తప్పనిసరిగా నిర్దిష్ట యాంత్రిక స్పెసిఫికేషన్‌ల ప్రకారం రూపొందించబడాలి, తద్వారా దీనిని పేలుడు-ప్రూఫ్ కంటైనర్లలో ఉంచవచ్చు.

సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని రేడియన్‌లు మరియు రేడియాల కారణంగా, సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఆకారం సంక్లిష్టంగా లేకపోయినా (మూర్తి 3 లో చూపిన విధంగా) పునర్నిర్మాణం ఊహించిన దాని కంటే ఎక్కువ సమయం పడుతుంది.

చిత్రం 3: బహుళ రేడియన్‌లు మరియు విభిన్న వ్యాసార్థ వక్రతలను రూపొందించడానికి చాలా సమయం పడుతుంది.

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.

మీరు అద్దె కారును తిరిగి ఇస్తే, కారు సమాచారాన్ని చదవడానికి మరియు ఆఫీసుతో వైర్‌లెస్‌గా కమ్యూనికేట్ చేయడానికి హ్యాండ్‌హెల్డ్ స్కానర్‌ను ఉపయోగించే అటెండర్‌ను మీరు చూడవచ్చు. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. వాస్తవంగా ఈ పరికరాలన్నీ దృఢమైన/సౌకర్యవంతమైన సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లను ఉపయోగిస్తాయి (మూర్తి 4), ఇక్కడ సంప్రదాయ PCB బోర్డులు సౌకర్యవంతమైన ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్‌లతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, తద్వారా అవి చిన్న ఖాళీలుగా మడవబడతాయి.

మూర్తి 4: దృఢమైన/సౌకర్యవంతమైన సర్క్యూట్ బోర్డ్ అందుబాటులో ఉన్న స్థలాన్ని గరిష్టంగా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తుంది.

ప్రశ్న ఏమిటంటే, “మీరు నిర్వచించిన మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్ స్పెసిఫికేషన్‌లను పిసిబి డిజైన్ టూల్‌లోకి ఎలా దిగుమతి చేస్తారు?” మెకానికల్ డ్రాయింగ్‌లలో ఈ డేటాను మళ్లీ ఉపయోగించడం వలన ప్రయత్నం యొక్క నకిలీ మరియు మరింత ముఖ్యంగా మానవ తప్పిదం తొలగిస్తుంది.

DXF, IDF లేదా ProSTEP ఫార్మాట్ ఉపయోగించి PCB లేఅవుట్ సాఫ్ట్‌వేర్‌లోని మొత్తం సమాచారాన్ని దిగుమతి చేయడం ద్వారా మేము ఈ సమస్యను పరిష్కరించవచ్చు. ఇది చాలా సమయాన్ని ఆదా చేస్తుంది మరియు మానవ తప్పిదాల సంభావ్యతను తొలగిస్తుంది. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

మెకానికల్ మరియు పిసిబి డిజైన్ డొమైన్‌ల మధ్య డేటాను ఎలక్ట్రానిక్ మార్పిడి చేయడానికి DXF అత్యంత పురాతనమైన మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించే ఫార్మాట్‌లలో ఒకటి. ఆటోకాడ్ దీనిని 1980 ల ప్రారంభంలో అభివృద్ధి చేసింది. ఈ ఫార్మాట్ ప్రధానంగా రెండు డైమెన్షనల్ డేటా ఎక్స్ఛేంజ్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. చాలా మంది PCB టూల్ విక్రేతలు ఈ ఫార్మాట్‌ను సపోర్ట్ చేస్తారు మరియు ఇది డేటా ఇంటర్‌చేంజ్‌ను సులభతరం చేస్తుంది. DXF దిగుమతులు/ఎగుమతులు ఎక్స్ఛేంజ్ ప్రక్రియలో ఉపయోగించబడే పొరలు, వివిధ సంస్థలు మరియు యూనిట్లను నియంత్రించడానికి అదనపు కార్యాచరణ అవసరం. మెంటర్ గ్రాఫిక్స్ PADS టూల్స్ ఉపయోగించి DXF ఫార్మాట్‌లో చాలా క్లిష్టమైన సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఆకృతులను దిగుమతి చేయడానికి మూర్తి 5 ఒక ఉదాహరణ:

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

కొన్ని సంవత్సరాల క్రితం, పిసిబి టూల్స్‌లో 3 డి ఫంక్షనాలిటీ కనిపించడం ప్రారంభమైంది, మరియు యంత్రాలు మరియు పిసిబి టూల్స్ మధ్య 3 డి డేటాను బదిలీ చేయగల ఫార్మాట్ అవసరం ఉంది. దీని నుండి, మెంటర్ గ్రాఫిక్స్ IDF ఆకృతిని అభివృద్ధి చేసింది, అప్పటి నుండి PCBS మరియు యంత్ర పరికరాల మధ్య సర్క్యూట్ బోర్డ్ మరియు భాగాల సమాచారాన్ని బదిలీ చేయడానికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.

DXF ఫార్మాట్ బోర్డు పరిమాణం మరియు మందం కలిగి ఉండగా, IDF ఫార్మాట్ భాగం యొక్క X మరియు Y స్థానాలు, కాంపోనెంట్ బిట్ నంబర్ మరియు కాంపోనెంట్ యొక్క z- యాక్సిస్ ఎత్తును ఉపయోగిస్తుంది. 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.

మూర్తి 6 లో చూపిన విధంగా, DXF పారామీటర్ సెట్టింగ్‌లకు సమానమైన రీతిలో IDF ఫైల్‌లో ఏమి ఉంటుందో సిస్టమ్ నియంత్రించగలగాలి. కొన్ని భాగాలకు ఎత్తు సమాచారం లేకపోతే, IDF ఎగుమతులు సృష్టి సమయంలో తప్పిపోయిన సమాచారాన్ని జోడించవచ్చు.

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

IDF ఇంటర్‌ఫేస్ యొక్క మరొక ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఏ పార్టీ అయినా భాగాన్ని కొత్త ప్రదేశానికి తరలించవచ్చు లేదా బోర్డు ఆకారాన్ని మార్చవచ్చు, ఆపై వేరే IDF ఫైల్‌ను సృష్టించవచ్చు. ఈ విధానం యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, మీరు బోర్డు మరియు భాగాలలో మార్పులకు ప్రాతినిధ్యం వహిస్తున్న మొత్తం ఫైల్‌ని తిరిగి దిగుమతి చేసుకోవలసి ఉంటుంది మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో ఫైల్ పరిమాణం కారణంగా చాలా సమయం పడుతుంది. 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.

దశ మరియు ప్రొస్టెప్

త్రిమితీయ డేటాను మెరుగ్గా ప్రసారం చేయడానికి, డిజైనర్లు మెరుగైన మార్గం కోసం చూస్తున్నారు, STEP ఫార్మాట్ ఉనికిలోకి వచ్చింది. STEP ఫార్మాట్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ కొలతలు మరియు కాంపోనెంట్ లేఅవుట్‌లను ప్రసారం చేయగలదు, అయితే మరీ ముఖ్యంగా, కాంపోనెంట్‌లు ఎత్తు విలువతో సాధారణ ఆకారాన్ని కలిగి ఉండవు. స్టెప్ కాంపోనెంట్ మోడల్ అనేది త్రిమితీయ రూపంలో భాగాల వివరణాత్మక మరియు సంక్లిష్ట ప్రాతినిధ్యం. PCB మరియు యంత్రం మధ్య సర్క్యూట్ బోర్డ్ మరియు కాంపోనెంట్ సమాచారం రెండూ బదిలీ చేయబడతాయి. అయినప్పటికీ, మార్పులను ట్రాక్ చేయడానికి ఇంకా యంత్రాంగం లేదు.

STEP ఫైల్ మార్పిడిని మెరుగుపరచడానికి, మేము ProSTEP ఆకృతిని ప్రవేశపెట్టాము. 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. వారు వివిధ బోర్డు పరిమాణాలు లేదా భాగం స్థానాలను కూడా సూచించవచ్చు. ఈ మెరుగైన కమ్యూనికేషన్ ECAD మరియు మెకానికల్ బృందం మధ్య ఎన్నడూ లేని ECO (ఇంజనీరింగ్ చేంజ్ ఆర్డర్) ను సృష్టిస్తుంది (మూర్తి 7).

మూర్తి 7: మార్పును సూచించండి, ఒరిజినల్ టూల్‌లో మార్పును చూడండి, మార్పును ఆమోదించండి లేదా వేరొకదాన్ని సూచించండి.

నేడు, చాలా ECAD మరియు మెకానికల్ CAD వ్యవస్థలు సంభాషణను మెరుగుపరచడానికి, చాలా సమయాన్ని ఆదా చేయడానికి మరియు సంక్లిష్టమైన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ డిజైన్ల వలన కలిగే ఖరీదైన దోషాలను తగ్గించడానికి ProSTEP ఫార్మాట్ యొక్క ఉపయోగానికి మద్దతు ఇస్తున్నాయి. ఇంకా ఏమిటంటే, ఇంజనీర్లు సమగ్ర సర్క్యూట్ బోర్డ్ ఆకారాన్ని అదనపు అడ్డంకులతో సృష్టించడం ద్వారా మరియు ఆ సమాచారాన్ని సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క కొలతలను ఎవరైనా తప్పుగా అర్థం చేసుకోవడాన్ని నివారించడానికి ఎలక్ట్రానిక్‌గా ప్రసారం చేయడం ద్వారా సమయాన్ని ఆదా చేయవచ్చు.

ముగింపు

సమాచారాన్ని మార్పిడి చేయడానికి మీరు ఈ DXF, IDF, STEP లేదా ProSTEP డేటా ఫార్మాట్‌లలో దేనిని ఇప్పటికే ఉపయోగించకపోతే, మీరు వాటి వినియోగాన్ని తనిఖీ చేయాలి. సంక్లిష్ట బోర్డ్ ఆకృతులను పునreatసృష్టించే సమయాన్ని వృధా చేయడం ఆపడానికి ఈ ఈడీని ఉపయోగించడాన్ని పరిగణించండి.