إن PCB الكامل الذي نتصوره عادة ما يكون ذو شكل مستطيل منتظم. على الرغم من أن معظم التصميمات مستطيلة بالفعل، إلا أن العديد من التصميمات تتطلب لوحات دوائر غير منتظمة الشكل، وغالبًا ما لا يكون من السهل تصميم مثل هذه الأشكال. توضح هذه المقالة كيفية تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور غير منتظمة الشكل.

في الوقت الحاضر، يتقلص حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستمرار، كما تتزايد الوظائف في لوحة الدائرة. إلى جانب زيادة سرعة الساعة، يصبح التصميم أكثر تعقيدًا. لذا، دعونا نلقي نظرة على كيفية التعامل مع لوحات الدوائر ذات الأشكال الأكثر تعقيدًا.

كما هو موضح في الشكل 1، يمكن بسهولة إنشاء شكل بسيط للوحة PCI في معظم أدوات تخطيط EDA.

ومع ذلك، عندما يحتاج شكل لوحة الدائرة إلى التكيف مع حاوية معقدة مع قيود الارتفاع، فإن الأمر ليس بهذه السهولة بالنسبة لمصممي ثنائي الفينيل متعدد الكلور، لأن الوظائف في هذه الأدوات ليست هي نفس وظائف أنظمة CAD الميكانيكية. تُستخدم لوحة الدائرة المعقدة الموضحة في الشكل 2 بشكل أساسي في العبوات المقاومة للانفجار، وبالتالي فهي تخضع للعديد من القيود الميكانيكية. قد تستغرق إعادة إنشاء هذه المعلومات في أداة EDA وقتًا طويلاً وهي غير فعالة. لأنه من المحتمل أن يكون المهندسون الميكانيكيون قد قاموا بإنشاء العلبة وشكل لوحة الدائرة وموقع فتحة التركيب وقيود الارتفاع التي يطلبها مصمم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بسبب القوس ونصف القطر في لوحة الدائرة، قد يكون وقت إعادة البناء أطول من المتوقع حتى لو لم يكن شكل لوحة الدائرة معقدًا (كما هو موضح في الشكل 3).

هذه مجرد أمثلة قليلة لأشكال لوحات الدوائر المعقدة. ومع ذلك، من المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية اليوم، سوف تتفاجأ عندما تجد أن العديد من المشاريع تحاول إضافة جميع الوظائف في حزمة صغيرة، وهذه الحزمة ليست مستطيلة دائمًا. يجب أن تفكر في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية أولاً، ولكن هناك العديد من الأمثلة المشابهة.

إذا قمت بإرجاع السيارة المستأجرة، فقد تتمكن من رؤية النادل يقرأ معلومات السيارة باستخدام ماسح ضوئي محمول، ثم يتواصل لاسلكيًا مع المكتب. ويتصل الجهاز أيضًا بطابعة حرارية لطباعة الإيصالات الفورية. في الواقع، تستخدم جميع هذه الأجهزة لوحات دوائر صلبة/مرنة (الشكل 4)، حيث يتم ربط لوحات دوائر ثنائي الفينيل متعدد الكلور التقليدية مع دوائر مطبوعة مرنة بحيث يمكن طيها في مساحة صغيرة.

ثم السؤال هو "كيفية استيراد مواصفات الهندسة الميكانيكية المحددة إلى أدوات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟" إن إعادة استخدام هذه البيانات في الرسومات الميكانيكية يمكن أن يؤدي إلى القضاء على ازدواجية العمل، والأهم من ذلك، القضاء على الأخطاء البشرية.

يمكننا استخدام تنسيق DXF أو IDF أو ProSTEP لاستيراد جميع المعلومات إلى برنامج PCB Layout لحل هذه المشكلة. يمكن أن يؤدي القيام بذلك إلى توفير الكثير من الوقت والقضاء على الأخطاء البشرية المحتملة. وبعد ذلك، سوف نتعرف على هذه التنسيقات واحدًا تلو الآخر.

DXF هو التنسيق الأقدم والأكثر استخدامًا، والذي يتبادل البيانات بشكل أساسي بين مجالات التصميم الميكانيكي ومجالات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلكترونيًا. قام برنامج AutoCAD بتطويره في أوائل الثمانينات. يستخدم هذا التنسيق بشكل أساسي لتبادل البيانات ثنائي الأبعاد. يدعم معظم بائعي أدوات ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذا التنسيق، وهو يعمل على تبسيط عملية تبادل البيانات. يتطلب استيراد/تصدير DXF وظائف إضافية للتحكم في الطبقات والكيانات والوحدات المختلفة التي سيتم استخدامها في عملية التبادل. الشكل 5 هو مثال على استخدام أداة PADS الخاصة بـ Mentor Graphics لاستيراد شكل لوحة دائرة معقد للغاية بتنسيق DXF:

منذ بضع سنوات مضت، بدأت الوظائف ثلاثية الأبعاد في الظهور في أدوات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، لذلك هناك حاجة إلى تنسيق يمكنه نقل البيانات ثلاثية الأبعاد بين الآلات وأدوات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ونتيجة لذلك، قامت شركة Mentor Graphics بتطوير تنسيق IDF، والذي تم استخدامه على نطاق واسع لنقل معلومات لوحة الدوائر والمكونات بين مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور والأدوات الميكانيكية.

على الرغم من أن تنسيق DXF يتضمن حجم اللوحة وسمكها، فإن تنسيق IDF يستخدم موضع X وY للمكون، ورقم المكون، وارتفاع المحور Z للمكون. يعمل هذا التنسيق على تحسين القدرة على تصور ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل كبير في عرض ثلاثي الأبعاد. قد يتضمن ملف IDF أيضًا معلومات أخرى حول المنطقة المحظورة، مثل قيود الارتفاع في الجزء العلوي والسفلي من لوحة الدائرة.

يجب أن يكون النظام قادرًا على التحكم في المحتوى الموجود في ملف IDF بطريقة مشابهة لإعداد معلمة DXF، كما هو موضح في الشكل 6. إذا لم تكن بعض المكونات تحتوي على معلومات الارتفاع، فيمكن أن يضيف تصدير IDF المعلومات المفقودة أثناء الإنشاء عملية.

ميزة أخرى لواجهة IDF هي أنه يمكن لأي من الطرفين نقل المكونات إلى موقع جديد أو تغيير شكل اللوحة، ثم إنشاء ملف IDF مختلف. عيب هذه الطريقة هو أن الملف بأكمله الذي يمثل تغييرات اللوحة والمكونات يحتاج إلى إعادة استيراده، وفي بعض الحالات، قد يستغرق الأمر وقتًا طويلاً بسبب حجم الملف. بالإضافة إلى ذلك، من الصعب تحديد التغييرات التي تم إجراؤها باستخدام ملف IDF الجديد، خاصة على لوحات الدوائر الأكبر حجمًا. يمكن لمستخدمي IDF في النهاية إنشاء برامج نصية مخصصة لتحديد هذه التغييرات.

من أجل نقل البيانات ثلاثية الأبعاد بشكل أفضل، يبحث المصممون عن طريقة محسنة، وقد ظهر تنسيق STEP إلى حيز الوجود. يمكن لتنسيق STEP أن ينقل حجم اللوحة وتخطيط المكون، ولكن الأهم من ذلك هو أن المكون لم يعد شكلاً بسيطًا بقيمة ارتفاع فقط. يوفر نموذج مكون STEP تمثيلاً مفصلاً ومعقدًا للمكونات في شكل ثلاثي الأبعاد. يمكن نقل كل من معلومات لوحة الدائرة والمكونات بين ثنائي الفينيل متعدد الكلور والآلات. ومع ذلك، لا توجد حتى الآن آلية لتتبع التغييرات.

من أجل تحسين تبادل ملفات STEP، قدمنا ​​تنسيق ProSTEP. يمكن لهذا التنسيق نقل نفس البيانات مثل IDF وSTEP، ولديه تحسينات كبيرة - يمكنه تتبع التغييرات، ويمكنه أيضًا توفير القدرة على العمل في النظام الأصلي للموضوع ومراجعة أي تغييرات بعد إنشاء خط الأساس. بالإضافة إلى عرض التغييرات، يمكن للمهندسين الميكانيكيين وثنائي الفينيل متعدد الكلور أيضًا الموافقة على جميع تغييرات المكونات الفردية أو في تعديلات التخطيط وشكل اللوحة. يمكنهم أيضًا اقتراح أحجام مختلفة للوحات أو مواقع المكونات. يؤدي هذا الاتصال المحسن إلى إنشاء أمر تغيير هندسي (ECO) لم يكن موجودًا من قبل بين ECAD والمجموعة الميكانيكية (الشكل 7).

اليوم، تدعم معظم أنظمة ECAD وCAD الميكانيكية استخدام تنسيق ProSTEP لتحسين الاتصال، وبالتالي توفير الكثير من الوقت وتقليل الأخطاء المكلفة التي يمكن أن تسببها التصميمات الكهروميكانيكية المعقدة. والأهم من ذلك، أنه يمكن للمهندسين إنشاء شكل معقد للوحة الدائرة مع قيود إضافية، ومن ثم نقل هذه المعلومات إلكترونيًا لتجنب قيام شخص ما بإعادة تفسير حجم اللوحة بشكل خاطئ، وبالتالي توفير الوقت.

إذا لم تستخدم تنسيقات البيانات DXF أو IDF أو STEP أو ProSTEP لتبادل المعلومات، فيجب عليك التحقق من استخدامها. فكر في استخدام تبادل البيانات الإلكتروني هذا لوقف إضاعة الوقت في إعادة إنشاء أشكال لوحات الدوائر المعقدة.