Lær hurtigt uregelmæssig formet PCB-design

Den komplette PCB, vi forestiller os, er normalt en regelmæssig rektangulær form. Selvom de fleste design faktisk er rektangulære, kræver mange design uregelmæssigt formede kredsløbskort, og sådanne former er ofte ikke lette at designe. Denne artikel beskriver, hvordan man designer uregelmæssige formede PCB'er.

I dag krymper størrelsen på PCB konstant, og funktionerne i kredsløbskortet øges også. Sammen med stigningen i urhastighed bliver designet mere og mere kompliceret. Så lad os se på, hvordan vi skal håndtere kredsløbskort med mere komplekse former.

Som vist i figur 1 kan en simpel PCI -kortform let oprettes i de fleste EDA -layoutværktøjer.

Når kredsløbskortformen skal tilpasses til en kompleks indkapsling med højdebegrænsninger, er det imidlertid ikke så let for PCB -designere, fordi funktionerne i disse værktøjer ikke er de samme som mekaniske CAD -systemer. Det komplekse kredsløbskort vist i figur 2 bruges hovedsageligt i eksplosionssikre indkapslinger og er derfor underlagt mange mekaniske begrænsninger. Genopbygning af disse oplysninger i EDA -værktøjet kan tage lang tid og er ikke effektiv. Fordi mekaniske ingeniører sandsynligvis har oprettet indkapsling, kredsløbskort, montering af hulplacering og højdebegrænsninger, der kræves af PCB -designeren.

På grund af lysbuen og radius i kredsløbskortet kan rekonstruktionstiden være længere end forventet, selvom kredsløbskortformen ikke er kompliceret (som vist i figur 3).

Dette er kun et par eksempler på komplekse kredsløbskortformer. Fra dagens elektroniske forbrugerprodukter vil du dog blive overrasket over at finde ud af, at mange projekter forsøger at tilføje alle funktionerne i en lille pakke, og denne pakke er ikke altid rektangulær. Du skal først tænke på smartphones og tablets, men der er mange lignende eksempler.

Hvis du returnerer den lejede bil, kan du muligvis se tjeneren læse bilinformationen med en håndholdt scanner og derefter trådløst kommunikere med kontoret. Enheden er også tilsluttet en termisk printer til øjeblikkelig modtagelsesudskrivning. Faktisk bruger alle disse enheder stive/fleksible kredsløbskort (figur 4), hvor traditionelle PCB -kredsløbskort er forbundet med fleksible trykte kredsløb, så de kan foldes ind i et lille rum.

Derefter er spørgsmålet "Hvordan man importerer de definerede maskintekniske specifikationer til PCB -designværktøjer?" Genbrug af disse data i mekaniske tegninger kan eliminere dobbeltarbejde af arbejde, og endnu vigtigere er det at fjerne menneskelige fejl.

Vi kan bruge DXF-, IDF- eller Prostep -format til at importere alle oplysninger til PCB -layoutsoftwaren til at løse dette problem. Dette kan spare meget tid og eliminere mulig menneskelig fejl. Dernæst lærer vi om disse formater en efter en.

DXF er det ældste og mest anvendte format, der hovedsageligt udveksler data mellem mekaniske og PCB -designdomæner elektronisk. AutoCAD udviklede det i de tidlige 1980'ere. Dette format bruges hovedsageligt til to-dimensionel dataudveksling. De fleste PCB -værktøjsleverandører understøtter dette format, og det forenkler dataudveksling. DXF -import/eksport kræver yderligere funktioner for at kontrollere lagene, forskellige enheder og enheder, der vil blive brugt i udvekslingsprocessen. Figur 5 er et eksempel på at bruge Mentor Graphics 'Pads -værktøj til at importere en meget kompleks kredsløbskortform i DXF -format:

 

For et par år siden begyndte 3D -funktioner at vises i PCB -værktøjer, så der er behov for et format, der kan overføre 3D -data mellem maskiner og PCB -værktøjer. Som et resultat udviklede mentorgrafik IDF -formatet, som derefter blev brugt i vid udstrækning til at overføre kredsløbskort og komponentinformation mellem PCB og mekaniske værktøjer.

Selvom DXF-formatet inkluderer kortstørrelse og tykkelse, bruger IDF-formatet x- og y-positionen for komponenten, komponentnummeret og z-aksenhøjden på komponenten. Dette format forbedrer evnen til at visualisere PCB i høj grad i en tredimensionel visning. IDF -filen kan også omfatte andre oplysninger om det begrænsede område, såsom højdebegrænsninger på toppen og bunden af ​​kredsløbskortet.

Systemet skal være i stand til at kontrollere indholdet indeholdt i IDF -filen på en lignende måde som DXF -parameterindstillingen, som vist i figur 6. Hvis nogle komponenter ikke har højdeinformation, kan IDF -eksport tilføje de manglende oplysninger under oprettelsesprocessen.

En anden fordel ved IDF -interface er, at begge parter kan flytte komponenterne til et nyt sted eller ændre tavleformen og derefter oprette en anden IDF -fil. Ulempen ved denne metode er, at hele filen, der repræsenterer bestyrelsen og komponentændringerne, skal importeres igen, og i nogle tilfælde kan det tage lang tid på grund af filstørrelsen. Derudover er det vanskeligt at bestemme, hvilke ændringer der er foretaget med den nye IDF -fil, især på større kredsløbskort. IDF -brugere kan til sidst oprette brugerdefinerede scripts til at bestemme disse ændringer.

For bedre at transmittere 3D -data er designere på udkig efter en forbedret metode, og trinformat blev til. Trinformatet kan formidle kortstørrelsen og komponentlayoutet, men endnu vigtigere er, at komponenten ikke længere er en simpel form med kun en højdeværdi. Trin-komponentmodellen giver detaljeret og kompleks repræsentation af komponenter i tredimensionel form. Både Circuit Board og komponentoplysninger kan overføres mellem PCB og maskiner. Der er dog stadig ingen mekanisme til at spore ændringer.

For at forbedre udvekslingen af ​​trinfiler introducerede vi prostep -formatet. Dette format kan flytte de samme data som IDF og trin, og har store forbedringer-det kan spore ændringer, og det kan også give mulighed for at arbejde i det originale system for emnet og gennemgå eventuelle ændringer efter at have oprettet en basislinje. Ud over at se ændringer kan PCB og mekaniske ingeniører også godkende alle eller individuelle komponentændringer i layout- og brætformændringer. De kan også foreslå forskellige kortstørrelser eller komponentplaceringer. Denne forbedrede kommunikation etablerer en ECO (ingeniørændringsordre), der aldrig har eksisteret før mellem ECAD og den mekaniske gruppe (figur 7).

 

 

I dag understøtter de fleste ECAD og mekaniske CAD -systemer brugen af ​​prostep -formatet til at forbedre kommunikationen og derved spare en masse tid og reducere de dyre fejl, der kan være forårsaget af komplekse elektromekaniske design. Vigtigere er det, at ingeniører kan oprette en kompleks kredsløbsform med yderligere begrænsninger og derefter overføre disse oplysninger elektronisk for at undgå, at nogen forkert fortolker brætstørrelsen og dermed sparer tid.

Hvis du ikke har brugt disse DXF-, IDF-, STEP- eller PROSTEP -dataformater til udveksling af oplysninger, skal du kontrollere deres brug. Overvej at bruge denne elektroniske dataudveksling til at stoppe med at spilde tid til at genskabe komplekse kredsløbskortformer.