Tam olarak ne bekliyoruz PCB is usually a neat rectangular shape. Çoğu tasarım gerçekten dikdörtgen olsa da, çoğu tasarımı her zaman kolay olmayan düzensiz şekillere sahip panolar gerektirir. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Bugün, PCB’ler küçülüyor ve kartlara giderek daha fazla işlev ekleniyor, bu da saat hızlarındaki artışla birleştiğinde tasarımları daha karmaşık hale getiriyor. Öyleyse, daha karmaşık bir şekle sahip bir devre kartıyla nasıl başa çıkılacağına bakalım.

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

Şekil 1: Ortak PCI devre kartının görünümü.

Bununla birlikte, kart şekillerinin yüksek sınırlamalara sahip karmaşık muhafazalara uyarlanması gerektiğinde, bu araçlardaki işlevler mekanik CAD sistemlerindekilerle aynı olmadığı için PCB tasarımcıları için kolay değildir. Şekil 2’de gösterilen karmaşık devre kartı, öncelikle patlamaya dayanıklı muhafaza için tasarlanmıştır ve birçok mekanik sınırlamaya tabidir. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Makine mühendisinin PCB tasarımcısının gerektirdiği muhafazayı, devre kartı şeklini, montaj deliği konumunu ve yükseklik sınırlarını zaten oluşturmuş olması muhtemeldir.

Şekil 2: Bu örnekte PCB, patlamaya dayanıklı kaplara yerleştirilebilmesi için belirli mekanik özelliklere göre tasarlanmalıdır.

Şekil 2: Bu örnekte PCB, patlamaya dayanıklı kaplara yerleştirilebilmesi için belirli mekanik özelliklere göre tasarlanmalıdır.

Devre kartındaki radyanlar ve yarıçaplar nedeniyle, devre kartı şekli karmaşık olmasa bile yeniden oluşturma beklenenden daha uzun sürebilir (Şekil 3’te gösterildiği gibi).

Şekil 3: Birden çok radyan ve farklı yarıçap eğrileri tasarlamak uzun zaman alabilir.

Şekil 3: Birden çok radyan ve farklı yarıçap eğrileri tasarlamak uzun zaman alabilir.

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.

Kiralık bir arabayı iade ederseniz, arabanın bilgilerini okumak için elde taşınır bir tarayıcı kullanarak bir görevli görebilir ve ardından ofisle kablosuz olarak iletişim kurabilirsiniz. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Bu cihazların neredeyse tamamı, geleneksel PCB kartlarının esnek baskılı devrelerle birbirine bağlandığı ve böylece küçük Alanlara katlanabilmeleri için sert/esnek devre kartları kullanır (Şekil 4).

Şekil 4: Sert/esnek devre kartı, maksimum kullanılabilir alan kullanımına izin verir.

Şekil 4: Sert/esnek devre kartı, maksimum kullanılabilir alan kullanımına izin verir.

O zaman soru şudur: “Tanımlanmış makine mühendisliği özelliklerini bir PCB tasarım aracına nasıl aktarırsınız?” Bu verilerin mekanik çizimlerde yeniden kullanılması, tekrarlanan çabayı ve daha da önemlisi insan hatasını ortadan kaldırır.

DXF, IDF veya ProSTEP formatını kullanarak tüm bilgileri PCB Layout yazılımına aktararak bu sorunu çözebiliriz. Bu çok zaman kazandırır ve insan hatası olasılığını ortadan kaldırır. Next, we’ll take a look at each of these formats.

Graphics interchange format – DXF

DXF, mekanik ve PCB tasarım alanları arasında elektronik olarak veri alışverişi için en eski ve en yaygın kullanılan formatlardan biridir. AutoCAD bunu 1980’lerin başında geliştirdi. Bu format esas olarak iki boyutlu veri alışverişi için kullanılır. Çoğu PCB aracı satıcısı bu formatı destekler ve veri alışverişini basitleştirir. DXF içe/dışa aktarma işlemleri, değişim sürecinde kullanılacak katmanları, farklı varlıkları ve birimleri kontrol etmek için ek işlevsellik gerektirir. Şekil 5, Mentor Graphics’in PADS araçlarını kullanarak çok karmaşık devre kartı şekillerini DXF formatında içe aktarmanın bir örneğidir:

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.

Birkaç yıl önce, PCB araçlarında 3B işlevselliği ortaya çıkmaya başladı ve makineler ile PCB araçları arasında 3B veri aktarabilecek bir formata ihtiyaç vardı. Bundan yola çıkarak Mentor Graphics, PCBS ve takım tezgahları arasında devre kartı ve bileşen bilgilerini aktarmak için yaygın olarak kullanılan IDF formatını geliştirdi.

DXF formatı kart boyutunu ve kalınlığını içerirken, IDF formatı bileşenin X ve Y konumlarını, bileşen bit numarasını ve bileşenin z ekseni yüksekliğini kullanır. 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.

Sistemin, Şekil 6’da gösterildiği gibi, DXF parametre Ayarlarına benzer şekilde IDF dosyasında nelerin bulunacağını kontrol edebilmesi gerekir. Bazı bileşenlerin yükseklik bilgileri yoksa, IDF dışa aktarma işlemleri oluşturma sırasında eksik bilgileri ekleyebilir.

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).

IDF arabiriminin bir başka avantajı, taraflardan herhangi birinin bileşeni yeni bir konuma taşıyabilmesi veya kart şeklini değiştirebilmesi ve ardından farklı bir IDF dosyası oluşturabilmesidir. Bu yaklaşımın dezavantajı, kartta ve bileşenlerde yapılan değişiklikleri temsil eden tüm dosyayı yeniden içe aktarmanız gerekmesidir ve bazı durumlarda dosya boyutu nedeniyle uzun zaman alabilir. 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 ve ProSTEP

Tasarımcılar üç boyutlu verileri daha iyi iletmek için daha iyi bir yol arıyorlar, STEP formatı ortaya çıktı. STEP formatı, devre kartı boyutlarını ve bileşen yerleşimlerini iletebilir, ancak daha da önemlisi, bileşenlerin artık yalnızca yükseklik değeri olan basit bir şekli yoktur. STEP bileşen modeli, bileşenlerin üç boyutlu biçimde ayrıntılı ve karmaşık bir temsilidir. Both circuit board and component information can be transferred between the PCB and the machine. Ancak, değişiklikleri izlemek için hala bir mekanizma yoktur.

STEP dosya alışverişini iyileştirmek için ProSTEP formatını tanıttık. 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. Ayrıca farklı pano boyutları veya bileşen konumları önerebilirler. This improved communication creates an ECO (Engineering Change Order) between ECAD and the mechanical team that never existed before (Figure 7).

Şekil 7: Bir değişiklik önerin, değişikliği orijinal araçta görüntüleyin, değişikliği onaylayın veya farklı bir değişiklik önerin.

Şekil 7: Bir değişiklik önerin, değişikliği orijinal araçta görüntüleyin, değişikliği onaylayın veya farklı bir değişiklik önerin.

Günümüzde çoğu ECAD ve mekanik CAD sistemi, iletişimi geliştirmek, çok zaman kazanmak ve karmaşık elektromekanik tasarımlardan kaynaklanabilecek maliyetli hataları azaltmak için ProSTEP formatının kullanımını desteklemektedir. Dahası, mühendisler ek kısıtlamalar içeren karmaşık bir devre kartı şekli oluşturarak ve daha sonra birinin devre kartının boyutlarını yanlış yorumlamasını önlemek için bu bilgileri elektronik olarak ileterek zamandan tasarruf edebilirler.

sonuç

Bilgi alışverişi için bu DXF, IDF, STEP veya ProSTEP veri biçimlerinden herhangi birini henüz kullanmadıysanız, kullanımlarını kontrol etmelisiniz. Karmaşık tahta şekillerini yeniden oluşturmak için zaman kaybetmemek için bu düzenlemeyi kullanmayı düşünün.