Det komplette PCB, vi forestiller os, er normalt en almindelig rektangulær form. Selvom de fleste designs faktisk er rektangulære, kræver mange designs uregelmæssigt formede printkort, og sådanne former er ofte ikke nemme at designe. Denne artikel beskriver, hvordan man designer uregelmæssigt formede PCB'er.

Nu om dage skrumper størrelsen af ​​PCB konstant, og funktionerne i printkortet er også stigende. Sammen med stigningen i clockhastighed bliver designet mere og mere kompliceret. Så lad os tage et kig på, hvordan man håndterer printkort med mere komplekse former.

Som vist i figur 1 kan en simpel PCI-kortform nemt oprettes i de fleste EDA Layout-værktøjer.

Men når printpladeformen skal tilpasses et komplekst kabinet med højdebegrænsninger, er det ikke så nemt for PCB-designere, fordi funktionerne i disse værktøjer ikke er de samme som i mekaniske CAD-systemer. Det komplekse printkort vist i figur 2 bruges hovedsageligt i eksplosionssikre kabinetter 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 skabt det kabinet, printpladeformen, monteringshullets placering og højdebegrænsningerne, der kræves af PCB-designeren.

På grund af buen og radius i printkortet kan rekonstruktionstiden være længere end forventet, selvom printpladens form ikke er kompliceret (som vist i figur 3).

Dette er blot nogle få eksempler på komplekse printkortformer. Men fra nutidens elektroniske forbrugerprodukter vil du blive overrasket over at opdage, at mange projekter forsøger at tilføje alle funktionerne i en lille pakke, og denne pakke er ikke altid rektangulær. Du bør først tænke på smartphones og tablets, men der er mange lignende eksempler.

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

Så er spørgsmålet "hvordan importeres de definerede maskintekniske specifikationer til PCB-designværktøjer?" Genbrug af disse data i mekaniske tegninger kan eliminere dobbeltarbejde, og endnu vigtigere, eliminere menneskelige fejl.

Vi kan bruge DXF-, IDF- eller ProSTEP-format til at importere al information til PCB Layout-softwaren for at løse dette problem. At gøre det kan spare en masse tid og eliminere mulige menneskelige fejl. Dernæst vil vi lære om disse formater én efter én.

DXF er det ældste og mest udbredte format, som hovedsageligt udveksler data mellem mekaniske og PCB-designdomæner elektronisk. AutoCAD udviklede det i begyndelsen af ​​1980'erne. Dette format bruges hovedsageligt til todimensionel dataudveksling. De fleste PCB-værktøjsleverandører understøtter dette format, og det forenkler dataudveksling. DXF import/eksport kræver yderligere funktioner til at kontrollere lagene, forskellige enheder og enheder, der vil blive brugt i udvekslingsprocessen. Figur 5 er et eksempel på brug af Mentor Graphics' PADS-værktøj til at importere en meget kompleks printpladeform i DXF-format:

For et par år siden begyndte 3D-funktioner at dukke op i PCB-værktøjer, så der er behov for et format, der kan overføre 3D-data mellem maskiner og PCB-værktøjer. Som et resultat udviklede Mentor Graphics IDF-formatet, som derefter blev brugt i vid udstrækning til at overføre information om printkort og komponenter mellem printkort og mekaniske værktøjer.

Selvom DXF-formatet inkluderer kortets størrelse og tykkelse, bruger IDF-formatet komponentens X- og Y-position, komponentnummeret og Z-aksehøjden på komponenten. Dette format forbedrer i høj grad muligheden for at visualisere PCB'en i en tredimensionel visning. IDF-filen kan også indeholde andre oplysninger om det begrænsede område, såsom højdebegrænsninger på toppen og bunden af ​​printkortet.

Systemet skal være i stand til at kontrollere indholdet i IDF-filen på samme måde som DXF-parameterindstillingen, som vist i figur 6. Hvis nogle komponenter ikke har højdeoplysninger, kan IDF-eksport tilføje de manglende oplysninger under oprettelsen behandle.

En anden fordel ved IDF-grænsefladen er, at begge parter kan flytte komponenterne til en ny placering eller ændre bordformen og derefter oprette en anden IDF-fil. Ulempen ved denne metode er, at hele filen, der repræsenterer bestyrelsen og komponentændringerne, skal genimporteres, og i nogle tilfælde kan det tage lang tid på grund af filstørrelsen. Derudover er det svært at afgøre, hvilke ændringer der er foretaget med den nye IDF-fil, især på større printkort. IDF-brugere kan til sidst oprette brugerdefinerede scripts for at bestemme disse ændringer.

For bedre at kunne overføre 3D-data leder designere efter en forbedret metode, og STEP-formatet blev til. STEP-formatet kan formidle tavlestørrelsen og komponentlayoutet, men endnu vigtigere er komponenten ikke længere en simpel form med kun en højdeværdi. STEP-komponentmodellen giver detaljeret og kompleks repræsentation af komponenter i tredimensionel form. Både printkort og komponentinformation kan overføres mellem PCB og maskiner. Der er dog stadig ingen mekanisme til at spore ændringer.

For at forbedre udvekslingen af ​​STEP-filer introducerede vi ProSTEP-formatet. Dette format kan flytte de samme data som IDF og STEP og har store forbedringer - det kan spore ændringer, og det kan også give mulighed for at arbejde i fagets originale system og gennemgå eventuelle ændringer efter etablering af en baseline. Ud over at se ændringer, kan PCB- og maskiningeniører også godkende alle eller individuelle komponentændringer i layout- og bordformændringer. De kan også foreslå forskellige bordstørrelser eller komponentplaceringer. Denne forbedrede kommunikation etablerer en ECO (Engineering Change Order), som 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 forårsages af komplekse elektromekaniske designs. Endnu vigtigere er det, at ingeniører kan skabe en kompleks printpladeform med yderligere begrænsninger og derefter overføre denne information elektronisk for at undgå, at nogen fejlagtigt genfortolker kortstørrelsen og derved spare tid.

Hvis du ikke har brugt disse DXF-, IDF-, STEP- eller ProSTEP-dataformater til at udveksle oplysninger, bør du kontrollere deres brug. Overvej at bruge denne elektroniske dataudveksling for at stoppe spildtid på at genskabe komplekse printkortformer.