Təsəvvür etdiyimiz tam PCB adətən müntəzəm düzbucaqlı formadır. Əksər dizaynlar həqiqətən düzbucaqlı olsa da, bir çox dizayn qeyri-müntəzəm formalı dövrə lövhələrini tələb edir və belə formaların dizaynı çox vaxt asan olmur. Bu məqalə nizamsız formalı PCB-lərin necə dizayn ediləcəyini təsvir edir.
İndiki vaxtda PCB-nin ölçüsü daim kiçilir və dövrə lövhəsindəki funksiyalar da artır. Saat sürətinin artması ilə birlikdə dizayn getdikcə mürəkkəbləşir. Beləliklə, daha mürəkkəb formaları olan dövrə lövhələri ilə necə məşğul olacağımıza nəzər salaq.
Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, EDA Layout alətlərinin əksəriyyətində sadə bir PCI lövhəsi forması asanlıqla yaradıla bilər.
Bununla belə, dövrə lövhəsinin formasını hündürlük məhdudiyyətləri olan mürəkkəb bir korpusa uyğunlaşdırmaq lazım olduqda, bu, PCB dizaynerləri üçün o qədər də asan deyil, çünki bu alətlərdəki funksiyalar mexaniki CAD sistemləri ilə eyni deyil. Şəkil 2-də göstərilən kompleks dövrə lövhəsi əsasən partlayışa davamlı korpuslarda istifadə olunur və buna görə də bir çox mexaniki məhdudiyyətlərə məruz qalır. EDA alətində bu məlumatın yenidən qurulması uzun vaxt apara bilər və effektiv deyil. Çünki mexaniki mühəndislər çox güman ki, PCB dizayneri tərəfindən tələb olunan korpus, dövrə lövhəsi forması, montaj deşiklərinin yeri və hündürlük məhdudiyyətlərini yaratmışlar.
Devre lövhəsindəki qövs və radius səbəbindən, elektron lövhənin forması mürəkkəb olmasa belə, yenidənqurma müddəti gözləniləndən daha uzun ola bilər (Şəkil 3-də göstərildiyi kimi).
Bunlar mürəkkəb dövrə lövhəsi formalarının yalnız bir neçə nümunəsidir. Bununla belə, bugünkü istehlakçı elektron məhsullarından bir çox layihənin bütün funksiyaları kiçik bir paketə əlavə etməyə çalışdığını və bu paketin həmişə düzbucaqlı olmadığını görsəniz, təəccüblənəcəksiniz. Əvvəlcə smartfonlar və planşetlər haqqında düşünməlisiniz, lakin buna bənzər bir çox nümunə var.
İcarəyə götürülmüş avtomobili geri qaytarsanız, ofisiantın əl skaneri ilə avtomobil məlumatlarını oxuduğunu, sonra isə ofislə simsiz əlaqə qurduğunu görə bilərsiniz. Cihaz həmçinin qəbzləri ani çap etmək üçün termal printerə qoşulub. Əslində, bütün bu cihazlar sərt/çevik dövrə lövhələrindən istifadə edir (Şəkil 4), burada ənənəvi PCB dövrə lövhələri çevik çap sxemləri ilə birləşdirilir ki, onlar kiçik bir yerə qatlana bilsinlər.
Sonra sual "müəyyən edilmiş maşınqayırma xüsusiyyətlərini PCB dizayn alətlərinə necə idxal etmək olar?" Bu məlumatların mexaniki çertyojlarda təkrar istifadəsi işin təkrarlanmasını aradan qaldıra bilər və daha da əhəmiyyətlisi insan səhvlərini aradan qaldıra bilər.
Bu problemi həll etmək üçün bütün məlumatları PCB Layout proqramına idxal etmək üçün DXF, IDF və ya ProSTEP formatından istifadə edə bilərik. Bunu etmək çox vaxta qənaət edə və mümkün insan səhvini aradan qaldıra bilər. Sonra bu formatları bir-bir öyrənəcəyik.
DXF, əsasən mexaniki və PCB dizayn domenləri arasında məlumat mübadiləsini elektron şəkildə həyata keçirən ən qədim və ən çox istifadə olunan formatdır. AutoCAD onu 1980-ci illərin əvvəllərində inkişaf etdirdi. Bu format əsasən iki ölçülü məlumat mübadiləsi üçün istifadə olunur. Əksər PCB alət satıcıları bu formatı dəstəkləyir və məlumat mübadiləsini asanlaşdırır. DXF idxal/ixrac mübadilə prosesində istifadə olunacaq təbəqələrə, müxtəlif obyektlərə və bölmələrə nəzarət etmək üçün əlavə funksiyalar tələb edir. Şəkil 5, DXF formatında çox mürəkkəb elektron lövhə formasını idxal etmək üçün Mentor Graphics-in PADS alətindən istifadə nümunəsidir:
Bir neçə il əvvəl PCB alətlərində 3D funksiyaları görünməyə başladı, ona görə də maşın və PCB alətləri arasında 3D məlumat ötürə bilən formata ehtiyac var. Nəticədə, Mentor Graphics IDF formatını inkişaf etdirdi, daha sonra PCB-lər və mexaniki alətlər arasında dövrə lövhəsi və komponent məlumatlarını ötürmək üçün geniş istifadə edildi.
DXF formatına lövhənin ölçüsü və qalınlığı daxil olsa da, IDF formatı komponentin X və Y mövqeyini, komponent nömrəsini və komponentin Z oxu hündürlüyünü istifadə edir. Bu format PCB-ni üçölçülü görünüşdə vizuallaşdırmaq qabiliyyətini xeyli yaxşılaşdırır. IDF faylına həmçinin dövrə lövhəsinin yuxarı və aşağı hissəsindəki hündürlük məhdudiyyətləri kimi məhdudlaşdırılan sahə ilə bağlı digər məlumatlar daxil ola bilər.
Sistem, Şəkil 6-da göstərildiyi kimi, IDF faylında olan məzmunu DXF parametr parametrlərinə bənzər şəkildə idarə edə bilməlidir. Bəzi komponentlərdə hündürlük məlumatı yoxdursa, IDF ixracı yaradılma zamanı çatışmayan məlumatları əlavə edə bilər. proses.
IDF interfeysinin digər üstünlüyü ondan ibarətdir ki, hər iki tərəf komponentləri yeni yerə köçürə və ya lövhənin formasını dəyişdirə və sonra fərqli IDF faylı yarada bilər. Bu metodun dezavantajı, lövhəni və komponent dəyişikliklərini təmsil edən bütün faylın yenidən idxal edilməsinə ehtiyac olmasıdır və bəzi hallarda fayl ölçüsünə görə uzun müddət çəkə bilər. Bundan əlavə, yeni IDF faylı ilə, xüsusən də daha böyük dövrə lövhələrində hansı dəyişikliklərin edildiyini müəyyən etmək çətindir. IDF istifadəçiləri nəhayət bu dəyişiklikləri müəyyən etmək üçün xüsusi skriptlər yarada bilərlər.
3D məlumatlarını daha yaxşı ötürmək üçün dizaynerlər təkmilləşdirilmiş üsul axtarırlar və STEP formatı yaranıb. STEP formatı lövhənin ölçüsünü və komponent düzümünü çatdıra bilər, lakin daha da əhəmiyyətlisi, komponent artıq yalnız hündürlük dəyəri olan sadə forma deyil. STEP komponent modeli üçölçülü formada komponentlərin ətraflı və mürəkkəb təsvirini təmin edir. Həm dövrə lövhəsi, həm də komponent məlumatları PCB və maşın arasında ötürülə bilər. Lakin dəyişiklikləri izləmək üçün hələ də mexanizm yoxdur.
STEP fayllarının mübadiləsini yaxşılaşdırmaq üçün biz ProSTEP formatını təqdim etdik. Bu format IDF və STEP ilə eyni məlumatları köçürə bilər və böyük təkmilləşdirmələrə malikdir - dəyişiklikləri izləyə bilər və həmçinin mövzunun orijinal sistemində işləmək və baza xəttini qurduqdan sonra hər hansı dəyişiklikləri nəzərdən keçirmək imkanı verə bilər. Dəyişikliklərə baxmaqdan əlavə, PCB və mexaniki mühəndislər həm də plan və lövhənin forma dəyişikliklərində bütün və ya fərdi komponent dəyişikliklərini təsdiq edə bilərlər. Onlar həmçinin müxtəlif lövhə ölçüləri və ya komponent yerləri təklif edə bilərlər. Bu təkmilləşdirilmiş rabitə ECAD və mexaniki qrup arasında əvvəllər heç vaxt mövcud olmayan ECO (Mühəndislik Dəyişiklikləri Sifarişi) yaradır (Şəkil 7).
Bu gün əksər ECAD və mexaniki CAD sistemləri rabitəni təkmilləşdirmək üçün ProSTEP formatının istifadəsini dəstəkləyir və bununla da çox vaxta qənaət edir və mürəkkəb elektromexaniki dizaynların səbəb ola biləcəyi bahalı səhvləri azaldır. Daha da əhəmiyyətlisi odur ki, mühəndislər əlavə məhdudiyyətlərlə mürəkkəb elektron lövhə forması yarada və sonra bu məlumatı kiminsə lövhənin ölçüsünü səhv şərh etməməsi üçün elektron şəkildə ötürə və bununla da vaxta qənaət edə bilərlər.
Əgər məlumat mübadiləsi üçün bu DXF, IDF, STEP və ya ProSTEP məlumat formatlarından istifadə etməmisinizsə, onların istifadəsini yoxlamalısınız. Mürəkkəb elektron lövhə formalarını yenidən yaratmaq üçün vaxt itkisini dayandırmaq üçün bu elektron məlumat mübadiləsindən istifadə etməyi düşünün.