Те, чого ми очікуємо від повного Друкована плата is usually a neat rectangular shape. Хоча більшість конструкцій справді прямокутні, для багатьох потрібні дошки неправильної форми, які не завжди легко спроектувати. This paper introduces how to design PCB with irregular shape.

Сьогодні PCBS стає все меншим, і до плат додається все більше функцій, які у поєднанні зі збільшенням тактових частот ускладнюють конструкції. Отже, давайте розглянемо, як поводитися з друкованою платою більш складної форми.

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

Малюнок 1: Зовнішній вигляд загальної плати PCI.

Однак, коли форми плати потрібно адаптувати до складних корпусів з високими обмеженнями, це непросто для дизайнерів друкованих плат, оскільки функції цих інструментів не такі, як у механічних САПР. Складна плата, зображена на малюнку 2, призначена в основному для вибухозахищеного корпусу і підлягає багатьом механічним обмеженням. Trying to reconstruct this information in EDA tools can take a long time and be unproductive. Цілком ймовірно, що інженер -механік вже створив корпус, форму друкованої плати, розташування монтажних отворів та обмеження по висоті, необхідні дизайнером друкованих плат.

Малюнок 2: У цьому прикладі друкована плата має бути розроблена відповідно до специфічних механічних специфікацій, щоб її можна було розмістити у вибухозахищених контейнерах.

Малюнок 2: У цьому прикладі друкована плата має бути розроблена відповідно до специфічних механічних специфікацій, щоб її можна було розмістити у вибухозахищених контейнерах.

Через радіани та радіуси на друкованій платі реконструкція може зайняти більше часу, ніж очікувалося, навіть якщо форма друкованої плати не є складною (як показано на малюнку 3).

Малюнок 3: Проектування кількох радіанів та різних радіусних кривих може зайняти багато часу.

Малюнок 3: Проектування кількох радіанів та різних радіусних кривих може зайняти багато часу.

Це лише кілька прикладів складної форми друкованої плати. 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.

Якщо ви повертаєте орендований автомобіль, можливо, ви зможете побачити обслуговуючого персонала за допомогою ручного сканера, щоб прочитати інформацію про автомобіль, а потім зв’язатися з офісом по бездротовій мережі. The device is also connected to a thermal printer for instant receipt printing. Практично всі ці пристрої використовують жорсткі/гнучкі плати (Малюнок 4), де звичайні друковані плати з’єднані між собою гнучкими друкованими платами, щоб їх можна було скласти на невеликі місця.

Малюнок 4: Жорстка/гнучка плата дозволяє максимально використовувати вільний простір.

Малюнок 4: Жорстка/гнучка плата дозволяє максимально використовувати вільний простір.

Тоді виникає запитання: “Як імпортувати визначені технічні специфікації машинобудування в інструмент для проектування друкованих плат?” Повторне використання цих даних на механічних кресленнях виключає дублювання зусиль і, що важливіше, людську помилку.

Ми можемо вирішити цю проблему, імпортувавши всю інформацію в програмне забезпечення макету друкованої плати у форматі DXF, IDF або ProSTEP. Це економить багато часу і виключає можливість людської помилки. Далі ми розглянемо кожен із цих форматів.

Graphics interchange format – DXF

DXF – один з найстаріших і найбільш широко використовуваних форматів для електронного обміну даними між механічними областями та областями проектування друкованих плат. AutoCAD розробив його на початку 1980 -х років. Цей формат в основному використовується для двовимірного обміну даними. Більшість постачальників інструментів для друкованих плат підтримують цей формат, і він спрощує обмін даними. Імпорт/експорт DXF вимагає додаткових функцій для управління шарами, різними сутностями та одиницями, які будуть використовуватися в процесі обміну. Малюнок 5 – це приклад імпорту дуже складних плат у форматі DXF за допомогою інструментів PADS від 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.

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

Кілька років тому в інструментах для друкованих плат почала з’являтися функціональність 3D, і виникла потреба у форматі, який міг би передавати 3D -дані між машинами та інструментами на друкованій платі. Завдяки цьому Mentor Graphics розробила формат IDF, який з тих пір широко використовується для передачі інформації про плату та компоненти між PCBS та верстатами.

У той час як формат DXF містить розмір і товщину плати, формат IDF використовує позиції X і Y компонента, номер біта компонента та висоту осі z компонента. 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.

Система повинна мати можливість контролювати те, що міститься у файлі IDF, подібно до параметрів параметрів DXF, як показано на малюнку 6. Якщо деякі компоненти не мають інформації про висоту, під час створення IDF може експортувати відсутні дані.

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).

Іншою перевагою інтерфейсу IDF є те, що будь -яка сторона може перемістити компонент на нове місце або змінити форму дошки, а потім створити інший файл IDF. Недоліком такого підходу є те, що вам потрібно повторно імпортувати весь файл, що представляє зміни на платі та компонентах, а в деяких випадках це може зайняти багато часу через розмір файлу. 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.

КРОК і ПРОСТЕП

Для кращої передачі тривимірних даних дизайнери шукають вдосконалений спосіб, з’явився формат STEP. Формат STEP може передавати розміри друкованої плати та компонування компонентів, але, що більш важливо, компоненти більше не мають простої форми лише зі значенням висоти. Модель компонентів STEP – це детальне та складне представлення компонентів у тривимірному вигляді. Інформацію про друковану плату та компоненти можна передавати між друкованою платою та апаратом. Однак досі немає механізму відстеження змін.

Щоб покращити обмін файлами STEP, ми запровадили формат 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. Вони також можуть запропонувати різні розміри дошки або розташування компонентів. Ця покращена комунікація створює ЕКО (Замовлення на інженерні зміни) між ECAD та механічною командою, якої раніше не було (Малюнок 7).

Малюнок 7: Запропонуйте зміну, перегляньте зміни на вихідному інструменті, затвердьте зміну або запропонуйте іншу.

Малюнок 7: Запропонуйте зміну, перегляньте зміни на вихідному інструменті, затвердьте зміну або запропонуйте іншу.

Сьогодні більшість систем ECAD та механічних САПР підтримують використання формату ProSTEP для поліпшення зв’язку, заощаджуючи багато часу та зменшуючи витратні помилки, які можуть виникнути внаслідок складних електромеханічних конструкцій. Більше того, інженери можуть заощадити час, створивши складну форму друкованої плати з додатковими обмеженнями, а потім передаючи цю інформацію в електронному вигляді, щоб уникнути неправильного тлумачення розмірів плати.

висновок

Якщо ви ще не використовували жодного з цих форматів даних DXF, IDF, STEP або ProSTEP для обміну інформацією, слід перевірити їх використання. Подумайте про використання цього edi, щоб не витрачати час на відтворення складних форм дошки.