Die vollständige PCB, die wir uns vorstellen, ist normalerweise eine regelmäßige rechteckige Form. Obwohl die meisten Designs tatsächlich rechteckig sind, erfordern viele Designs unregelmäßig geformte Leiterplatten, und solche Formen sind oft nicht einfach zu gestalten. In diesem Artikel wird beschrieben, wie unregelmäßig geformte PCBs gestaltet werden.
Heutzutage schrumpft die Größe der PCB ständig und die Funktionen in der Leiterplatte nehmen ebenfalls zu. In Verbindung mit der Zunahme der Taktgeschwindigkeit wird das Design immer komplizierter. Schauen wir uns also an, wie Sie mit Leiterplatten mit komplexeren Formen umgehen können.
Wie in Abbildung 1 gezeigt, kann in den meisten EDA -Layout -Tools einfach eine einfache PCI -Boardform erstellt werden.
Wenn die Form der Leiterplatte jedoch an ein komplexes Gehäuse mit Höhenbeschränkungen angepasst werden muss, ist sie für PCB -Designer nicht so einfach, da die Funktionen in diesen Tools nicht mit mechanischen CAD -Systemen übereinstimmen. Die in Abbildung 2 gezeigte komplexe Leiterplatte wird hauptsächlich in explosionssicheren Gehäusen verwendet und unterliegt daher vielen mechanischen Einschränkungen. Der Wiederaufbau dieser Informationen im EDA -Tool kann lange dauern und ist nicht effektiv. Da Maschineningenieure wahrscheinlich die Gehäuse, die Formplatine, die Position des Montageslochs und die vom PCB -Designer erforderlichen Höhenbeschränkungen erstellt haben.
Aufgrund des Lichtbogens und des Radius in der Leiterplatte kann die Wiederaufbauzeit länger sein als erwartet, selbst wenn die Schaltkartonform nicht kompliziert ist (wie in Abbildung 3 gezeigt).
Dies sind nur einige Beispiele für komplexe Leiterplattenformen. Aus den heutigen Elektronikprodukten von Consumer Electronic werden Sie jedoch überrascht sein, dass viele Projekte versuchen, alle Funktionen in einem kleinen Paket hinzuzufügen, und dieses Paket ist nicht immer rechteckig. Sie sollten zuerst an Smartphones und Tablets denken, aber es gibt viele ähnliche Beispiele.
Wenn Sie das gemietete Auto zurückgeben, können Sie möglicherweise sehen, dass der Kellner die Autoinformationen mit einem Handheld -Scanner lesen und dann drahtlos mit dem Büro kommunizieren. Das Gerät ist auch mit einem thermischen Drucker für den sofortigen Quittungsdruck verbunden. Tatsächlich verwenden alle diese Geräte starre/flexible Leiterplatten (Abbildung 4), auf denen herkömmliche PCB -Leiterplatten mit flexiblen gedruckten Schaltungen miteinander verbunden sind, damit sie in einen kleinen Raum gefaltet werden können.
Anschließend ist die Frage: "Wie kann man die definierten Spezifikationen für Maschinenbau in PCB -Design -Tools importieren?" Die Wiederverwendung dieser Daten in mechanischen Zeichnungen kann die Doppelarbeit von Arbeiten beseitigen und vor allem menschlichen Fehler beseitigen.
Wir können DXF, IDF oder Prostep -Format verwenden, um alle Informationen in die PCB -Layout -Software zu importieren, um dieses Problem zu lösen. Dies kann viel Zeit sparen und mögliche menschliche Fehler beseitigen. Als nächstes lernen wir diese Formate einzeln kennen.
DXF ist das älteste und am weitesten verbreitete Format, das hauptsächlich Daten zwischen mechanischen und pCB -Designdomänen elektronisch auszeigt. Autocad hat es Anfang der 1980er Jahre entwickelt. Dieses Format wird hauptsächlich für den zweidimensionalen Datenaustausch verwendet. Die meisten PCB -Toolanbieter unterstützen dieses Format und vereinfachen den Datenaustausch. DXF Import/Export erfordert zusätzliche Funktionen, um die Ebenen, verschiedene Unternehmen und Einheiten zu steuern, die im Austauschprozess verwendet werden. Abbildung 5 ist ein Beispiel für die Verwendung von Mentor Graphics 'Pads Tool, um eine sehr komplexe Schaltplattenform im DXF -Format zu importieren:
Vor einigen Jahren erscheinen 3D -Funktionen in PCB -Tools, sodass ein Format erforderlich ist, das 3D -Daten zwischen Maschinen- und PCB -Tools übertragen kann. Infolgedessen entwickelte Mentor -Grafiken das IDF -Format, das dann weit verbreitet wurde, um die Leiterplatten- und Komponenteninformationen zwischen PCBs und mechanischen Werkzeugen zu übertragen.
Obwohl das DXF-Format die Größe und Dicke der Platine umfasst, verwendet das IDF-Format die X- und Y-Position der Komponente, die Komponentenzahl und die Z-Achsehöhe der Komponente. Dieses Format verbessert die Fähigkeit, die PCB in einer dreidimensionalen Ansicht zu visualisieren. Die IDF -Datei kann auch andere Informationen zum eingeschränkten Bereich enthalten, z. B. Höhenbeschränkungen am oberen und unteren Boden der Leiterplatte.
Das System muss in der Lage sein, den in der IDF -Datei enthaltenen Inhalt in ähnlicher Weise wie in der DXF -Parametereinstellung zu steuern, wie in Abbildung 6 gezeigt. Wenn einige Komponenten keine Höheninformationen haben, kann der IDF -Export die fehlenden Informationen während des Erstellungsvorgangs hinzufügen.
Ein weiterer Vorteil der IDF -Schnittstelle besteht darin, dass eine Partei die Komponenten an einen neuen Ort verschieben oder die Board -Form ändern und dann eine andere IDF -Datei erstellen kann. Der Nachteil dieser Methode besteht darin, dass die gesamte Datei, die die Änderungen des Boards und der Komponenten darstellt, neu importiert werden muss, und in einigen Fällen kann es aufgrund der Dateigröße lange dauern. Darüber hinaus ist es schwierig festzustellen, welche Änderungen an der neuen IDF -Datei vorgenommen wurden, insbesondere auf größeren Leiterplatten. IDF -Benutzer können schließlich benutzerdefinierte Skripte erstellen, um diese Änderungen zu bestimmen.
Um 3D -Daten besser zu übertragen, suchen Designer nach einer verbesserten Methode, und das Stufenformat entstand. Das Schrittformat kann das Layout der Platine und das Komponentenlayout vermitteln, aber was noch wichtiger ist, ist die Komponente keine einfache Form mehr mit nur einem Höhenwert. Das Stiefkomponentenmodell bietet eine detaillierte und komplexe Darstellung von Komponenten in dreidimensionaler Form. Sowohl die Leiterplatten- als auch die Komponenteninformationen können zwischen PCB und Maschinen übertragen werden. Es gibt jedoch immer noch keinen Mechanismus, um Änderungen zu verfolgen.
Um den Austausch von Schrittdateien zu verbessern, haben wir das Prostep -Format eingeführt. Dieses Format kann dieselben Daten wie IDF und Schritt verschieben und verfügt über große Verbesserungen. Es kann Änderungen verfolgen und auch die Möglichkeit bieten, im ursprünglichen System des Themas zu arbeiten und alle Änderungen nach der Festlegung einer Basislinie zu überprüfen. Zusätzlich zur Anzeige von Änderungen können PCB- und Maschinenbauingenieure auch alle Änderungen der Layout- und Board -Formmodifikationen zu genehmigen. Sie können auch verschiedene Boardgrößen oder Komponentenstandorte vorschlagen. Diese verbesserte Kommunikation legt eine ECO (Engineering Change Order) fest, die noch nie zwischen ECAD und der mechanischen Gruppe existiert hat (Abbildung 7).
Heutzutage unterstützen die meisten ECAD- und mechanischen CAD -Systeme die Verwendung des Prostep -Formats, um die Kommunikation zu verbessern. Dadurch wird viel Zeit gespart und die kostspieligen Fehler verringert, die durch komplexe elektromechanische Designs verursacht werden können. Noch wichtiger ist, dass Ingenieure eine komplexe Schaltplattenform mit zusätzlichen Einschränkungen erstellen und diese Informationen dann elektronisch übertragen können, um jemandem zu vermeiden, dass jemand die Boardgröße fälschlicherweise neu interpretiert und so Zeit spart.
Wenn Sie diese DXF-, IDF-, Step- oder Prostep -Datenformate nicht verwendet haben, um Informationen auszutauschen, sollten Sie deren Verwendung überprüfen. Erwägen Sie, diesen elektronischen Datenaustausch zu nutzen, um die Verschwendung von Zeit zu vermeiden, um komplexe Leiterplattenformen wiederherzustellen.