Kompletan PCB koji zamišljamo obično je pravilnog pravougaonog oblika. Iako je većina dizajna zaista pravokutna, mnogi dizajni zahtijevaju ploče nepravilnog oblika, a takve oblike često nije lako dizajnirati. Ovaj članak opisuje kako dizajnirati štampane ploče nepravilnog oblika.

Danas se veličina PCB-a konstantno smanjuje, a funkcije u ploči se također povećavaju. Zajedno sa povećanjem brzine takta, dizajn postaje sve komplikovaniji. Dakle, pogledajmo kako se nositi s pločama složenijih oblika.

Kao što je prikazano na slici 1, jednostavan oblik PCI ploče može se lako kreirati u većini EDA Layout alata.

Međutim, kada oblik ploče treba prilagoditi složenom kućištu sa ograničenjima po visini, dizajnerima PCB-a nije tako lako, jer funkcije u ovim alatima nisu iste kao kod mehaničkih CAD sistema. Složena ploča sa sklopom prikazana na slici 2 uglavnom se koristi u kućištima otpornim na eksploziju i stoga podliježe mnogim mehaničkim ograničenjima. Obnova ovih informacija u EDA alatu može potrajati dugo i nije efikasna. Jer, mašinski inženjeri su verovatno kreirali kućište, oblik štampane ploče, lokaciju rupe za montažu i ograničenja visine koja zahteva dizajner PCB-a.

Zbog luka i radijusa na ploči, vrijeme rekonstrukcije može biti duže od očekivanog čak i ako oblik ploče nije komplikovan (kao što je prikazano na slici 3).

Ovo je samo nekoliko primjera složenih oblika ploča. Međutim, od današnjih potrošačkih elektroničkih proizvoda, iznenadit ćete se kada otkrijete da mnogi projekti pokušavaju dodati sve funkcije u malom paketu, a ovaj paket nije uvijek pravougaonog oblika. Prvo bi trebali pomisliti na pametne telefone i tablete, ali sličnih primjera ima mnogo.

Ako vratite iznajmljeni automobil, možda ćete moći vidjeti kako konobar čita informacije o automobilu pomoću ručnog skenera, a zatim bežično komunicira s uredom. Uređaj je takođe povezan sa termalnim štampačem za trenutno štampanje računa. U stvari, svi ovi uređaji koriste krute/fleksibilne ploče (slika 4), gdje su tradicionalne PCB ploče međusobno povezane sa fleksibilnim štampanim kolima tako da se mogu presavijati u mali prostor.

Zatim se postavlja pitanje "kako uvesti definisane specifikacije mašinstva u alate za projektovanje PCB?" Ponovno korištenje ovih podataka u mehaničkim crtežima može eliminirati dupliciranje rada, i što je još važnije, eliminirati ljudske greške.

Možemo koristiti DXF, IDF ili ProSTEP format za uvoz svih informacija u PCB Layout softver kako bismo riješili ovaj problem. Na taj način možete uštedjeti mnogo vremena i eliminirati moguću ljudsku grešku. Zatim ćemo učiti o ovim formatima jedan po jedan.

DXF je najstariji i najčešće korišteni format, koji uglavnom elektronički razmjenjuje podatke između domena mehaničkog i PCB dizajna. AutoCAD ga je razvio ranih 1980-ih. Ovaj format se uglavnom koristi za dvodimenzionalnu razmjenu podataka. Većina proizvođača PCB alata podržava ovaj format i pojednostavljuje razmjenu podataka. DXF uvoz/izvoz zahtijeva dodatne funkcije za kontrolu slojeva, različitih entiteta i jedinica koje će se koristiti u procesu razmjene. Slika 5 je primjer korištenja PADS alata Mentor Graphics za uvoz vrlo složenog oblika ploče u DXF formatu:

Prije nekoliko godina, 3D funkcije su se počele pojavljivati ​​u PCB alatima, tako da je potreban format koji može prenositi 3D podatke između mašina i PCB alata. Kao rezultat toga, Mentor Graphics je razvio IDF format, koji se tada naširoko koristio za prijenos informacija o ploči i komponentama između PCB-a i mehaničkih alata.

Iako DXF format uključuje veličinu i debljinu ploče, IDF format koristi X i Y poziciju komponente, broj komponente i visinu Z-ose komponente. Ovaj format uvelike poboljšava mogućnost vizualizacije PCB-a u trodimenzionalnom prikazu. IDF datoteka može uključivati ​​i druge informacije o ograničenom području, kao što su ograničenja visine na vrhu i dnu ploče.

Sistem treba da bude u mogućnosti da kontroliše sadržaj sadržan u IDF datoteci na sličan način kao postavkom DXF parametara, kao što je prikazano na slici 6. Ako neke komponente nemaju informacije o visini, IDF izvoz može dodati informacije koje nedostaju tokom kreiranja proces.

Još jedna prednost IDF sučelja je da bilo koja strana može premjestiti komponente na novu lokaciju ili promijeniti oblik ploče, a zatim kreirati drugu IDF datoteku. Nedostatak ove metode je u tome što cijeli fajl koji predstavlja promjenu ploče i komponenti treba ponovo uvesti, au nekim slučajevima može potrajati dugo zbog veličine datoteke. Osim toga, teško je odrediti koje su promjene napravljene s novim IDF fajlom, posebno na većim pločama. Korisnici IDF-a na kraju mogu kreirati prilagođene skripte za utvrđivanje ovih promjena.

Kako bi što bolje prenijeli 3D podatke, dizajneri traže poboljšanu metodu, a nastao je STEP format. STEP format može prenijeti veličinu ploče i raspored komponenti, ali što je još važnije, komponenta više nije jednostavan oblik sa samo vrijednošću visine. Model komponenti STEP pruža detaljan i kompleksan prikaz komponenti u trodimenzionalnom obliku. Informacije o ploči i komponentama mogu se prenijeti između PCB-a i strojeva. Međutim, još uvijek ne postoji mehanizam za praćenje promjena.

Kako bismo poboljšali razmjenu STEP datoteka, uveli smo ProSTEP format. Ovaj format može premještati iste podatke kao IDF i STEP, i ima velika poboljšanja-može pratiti promjene, a također može pružiti mogućnost rada u originalnom sistemu subjekta i pregled svih promjena nakon uspostavljanja osnovne linije. Osim pregleda promjena, PCB i mašinski inženjeri također mogu odobriti sve ili pojedinačne promjene komponenti u izgledu i modifikacijama oblika ploče. Oni također mogu predložiti različite veličine ploča ili lokacije komponenti. Ova poboljšana komunikacija uspostavlja ECO (Engineering Change Order) koji nikada prije nije postojao između ECAD-a i mehaničke grupe (Slika 7).

Danas većina ECAD i mehaničkih CAD sistema podržava upotrebu ProSTEP formata za poboljšanje komunikacije, čime se štedi mnogo vremena i smanjuju skupe greške koje mogu biti uzrokovane složenim elektromehaničkim dizajnom. Što je još važnije, inženjeri mogu kreirati složen oblik ploče s dodatnim ograničenjima, a zatim prenijeti ove informacije elektronski kako bi izbjegli da neko pogrešno protumači veličinu ploče, čime se štedi vrijeme.

Ako niste koristili ove DXF, IDF, STEP ili ProSTEP formate podataka za razmjenu informacija, trebali biste provjeriti njihovu upotrebu. Razmislite o korištenju ove elektronske razmjene podataka kako biste prestali gubiti vrijeme na ponovno kreiranje složenih oblika ploča.