Turuan kang magdisenyo ng PCB na may hindi regular na hugis

Ano ang inaasahan namin ng isang kumpleto PCB is usually a neat rectangular shape. Habang ang karamihan sa mga disenyo ay talagang hugis-parihaba, maraming nangangailangan ng mga board na may iregular na mga hugis, na hindi palaging madaling idisenyo. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Ngayon, ang PCBS ay nagiging maliit at mas maraming mga pag-andar ang idinagdag sa mga board, kung saan, kaakibat ng pagtaas ng bilis ng orasan, ginagawang mas kumplikado ang mga disenyo. Kaya, tingnan natin kung paano makitungo sa isang circuit board na may isang mas kumplikadong hugis.

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

Larawan 1: Hitsura ng karaniwang PCI circuit board.

Gayunpaman, kapag ang mga hugis ng board ay kailangang iakma sa mga kumplikadong enclosure na may mataas na limitasyon, hindi madali para sa mga taga-disenyo ng PCB dahil ang mga pagpapaandar sa mga tool na ito ay hindi pareho ng mga nasa mga mekanikal na CAD system. Ang kumplikadong circuit board na ipinakita sa Larawan 2 ay pangunahing dinisenyo para sa pabahay na patunay ng pagsabog at napapailalim sa maraming mga limitasyong mekanikal. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Malamang na nilikha ng mechanical engineer ang pabahay, hugis ng circuit board, pag-mounting lokasyon ng butas, at mga limitasyon sa taas na kinakailangan ng taga-disenyo ng PCB.

Larawan 2: Sa halimbawang ito, ang PCB ay dapat na idisenyo alinsunod sa mga tukoy na mekanikal na pagtutukoy upang mailagay ito sa mga lalagyan na patunay ng pagsabog.

Dahil sa mga radian at radii sa circuit board, ang tatag ay maaaring mas matagal kaysa sa inaasahan, kahit na ang komplikadong circuit board ay hindi kumplikado (tulad ng ipinakita sa Larawan 3).

Larawan 3: Ang pagdidisenyo ng maramihang mga radian at iba’t ibang mga radius curve ay maaaring tumagal ng mahabang panahon.

Ito ay ilan lamang sa mga halimbawa ng mga kumplikadong mga hugis ng circuit board. 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.

Kung nagbalik ka ng isang nag-upa na kotse, maaari kang makakita ng isang tagapag-alaga na gumagamit ng isang handner scanner upang basahin ang impormasyon ng kotse at pagkatapos ay makipag-usap nang walang wireless sa opisina. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Halos lahat ng mga aparatong ito ay gumagamit ng matigas / nababaluktot na mga circuit board (Larawan 4), kung saan ang mga maginoo na PCB board ay magkakaugnay sa may kakayahang umangkop na naka-print na mga circuit upang maaari silang tiklop sa maliit na Spaces.

Larawan 4: Pinapayagan ng matibay / nababaluktot na circuit board ang maximum na paggamit ng magagamit na puwang.

Ang tanong, kung gayon, ay “Paano mo mai-import ang mga tinukoy na mekanikal na pagtutukoy ng engineering sa isang tool sa disenyo ng PCB?” Ang muling paggamit ng data na ito sa mga guhit na mekanikal ay nagtatanggal sa pagkopya ng pagsisikap at, higit sa lahat, pagkakamali ng tao.

Malulutas natin ang problemang ito sa pamamagitan ng pag-import ng lahat ng impormasyon sa PCB Layout software gamit ang format na DXF, IDF o ProSTEP. Makakatipid ito ng maraming oras at inaalis ang posibilidad ng pagkakamali ng tao. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

Ang DXF ay isa sa pinakaluma at pinaka malawak na ginagamit na mga format para sa elektronikong pagpapalitan ng data sa pagitan ng mga domain ng disenyo ng mekanikal at PCB. Binuo ito ng AutoCAD noong unang bahagi ng 1980s. Pangunahing ginagamit ang format na ito para sa dalawang dimensional na pagpapalitan ng data. Karamihan sa mga vendor ng tool ng PCB ay sumusuporta sa format na ito, at pinapasimple nito ang pagpapalit ng data. Ang mga pag-import / pag-export ng DXF ay nangangailangan ng karagdagang pag-andar upang makontrol ang mga layer, iba’t ibang mga entity at unit na gagamitin sa proseso ng pagpapalitan. Ang Larawan 5 ay isang halimbawa ng pag-import ng mga kumplikadong hugis ng circuit board sa format na DXF gamit ang mga tool ng PADS ng 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.

Ilang taon na ang nakakalipas, ang pag-andar ng 3d ay nagsimulang lumitaw sa mga tool ng PCB, at mayroong pangangailangan para sa isang format na maaaring maglipat ng 3D data sa pagitan ng mga machine at PCB tool. Mula dito, binuo ng Mentor Graphics ang format na IDF, na mula noon ay malawakang ginamit upang ilipat ang impormasyon ng circuit board at sangkap sa pagitan ng PCBS at mga tool sa makina.

Habang ang format na DXF ay naglalaman ng laki at kapal ng board, ang format na IDF ay gumagamit ng mga posisyon na X at Y ng bahagi, bahagi ng bit na bahagi, at taas ng z-axis ng bahagi. 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.

Kailangang makontrol ng system kung ano ang nilalaman sa IDF file sa isang katulad na paraan sa Mga setting ng DXF parameter, tulad ng ipinakita sa Larawan 6. Kung ang ilang mga bahagi ay walang impormasyon sa taas, ang mga pag-export ng IDF ay maaaring magdagdag ng nawawalang impormasyon sa panahon ng paggawa.

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

Ang isa pang bentahe ng interface ng IDF ay ang alinmang partido ay maaaring ilipat ang sangkap sa isang bagong lokasyon o baguhin ang hugis ng board, at pagkatapos ay lumikha ng isang iba’t ibang IDF file. Ang kawalan ng diskarte na ito ay kailangan mong muling i-import ang buong file na kumakatawan sa mga pagbabago sa board at mga bahagi, at sa ilang mga kaso maaari itong tumagal ng mahabang oras dahil sa laki ng file. 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.

HAKBANG at ProSTEP

Upang maipadala nang mas mahusay ang tatlong-dimensional na data, naghahanap ang mga taga-disenyo ng isang pinabuting paraan, nagkakaroon ng format na STEP. Ang format na STEP ay maaaring magpadala ng mga sukat ng circuit board at mga layout ng sangkap, ngunit higit na mahalaga, ang mga sangkap ay wala nang isang simpleng hugis na may halagang taas lamang. Ang modelo ng sangkap na STEP ay isang detalyado at kumplikadong representasyon ng mga sangkap sa tatlong-dimensional na form. Ang parehong circuit board at impormasyon ng sangkap ay maaaring mailipat sa pagitan ng PCB at ng makina. Gayunpaman, wala pa ring mekanismo para sa pagsubaybay ng mga pagbabago.

Upang mapabuti ang STEP file exchange, ipinakilala namin ang format na 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. Maaari rin silang magmungkahi ng iba’t ibang laki ng board o lokasyon ng mga sangkap. Ang pinabuting komunikasyon na ito ay lumilikha ng isang ECO (Engineering Change Order) sa pagitan ng ECAD at ng mechanical team na hindi kailanman umiiral dati (Larawan 7).

Larawan 7: Magmungkahi ng pagbabago, tingnan ang pagbabago sa orihinal na tool, aprubahan ang pagbabago, o magmungkahi ng ibang pagbabago.

Ngayon, ang karamihan sa mga ECAD at mekanikal na mga CAD system ay sumusuporta sa paggamit ng format na ProSTEP upang mapabuti ang komunikasyon, makatipid ng maraming oras at mabawasan ang mga mamahaling kamalian na maaaring magresulta mula sa mga kumplikadong disenyo ng electromekanical. Ano pa, ang mga inhinyero ay maaaring makatipid ng oras sa pamamagitan ng paglikha ng isang kumplikadong hugis ng circuit board na may karagdagang mga hadlang at pagkatapos ay maihatid ang impormasyong iyon sa elektronikong paraan upang maiwasan ang isang maling pagpapakahulugan sa mga sukat ng circuit board.

konklusyon

Kung hindi mo pa nagamit ang anuman sa mga format ng data ng DXF, IDF, STEP, o ProSTEP upang makipagpalitan ng impormasyon, dapat mong suriin ang kanilang paggamit. Isaalang-alang ang paggamit ng edi na ito upang ihinto ang pag-aaksaya ng oras sa muling paggawa ng mga kumplikadong mga hugis ng board.