Täielik PCB, mida me ette kujutame, on tavaliselt tavalise ristkülikukujuline. Kuigi enamik disainilahendusi on tõepoolest ristkülikukujulised, nõuavad paljud kujundused ebakorrapärase kujuga trükkplaate ja selliseid kujundeid pole sageli lihtne kujundada. Selles artiklis kirjeldatakse, kuidas kujundada ebakorrapärase kujuga PCB-sid.

Tänapäeval kahaneb PCB suurus pidevalt ja ka trükkplaadi funktsioonid suurenevad. Koos taktsageduse suurenemisega muutub disain üha keerulisemaks. Niisiis, vaatame, kuidas käituda keerukama kujuga trükkplaatidega.

Nagu on näidatud joonisel 1, saab enamikus EDA paigutustööriistades hõlpsasti luua lihtsa PCI-plaadi kuju.

Kui aga trükkplaadi kuju on vaja kohandada keeruka kõrguspiiranguga korpusega, ei ole see trükkplaatide projekteerijatel nii lihtne, sest nende tööriistade funktsioonid ei ole samad, mis mehaanilistel CAD-süsteemidel. Joonisel 2 kujutatud keerulist trükkplaati kasutatakse peamiselt plahvatuskindlates korpustes ja seetõttu kehtivad sellel palju mehaanilisi piiranguid. Selle teabe taastamine EDA tööriistas võib võtta kaua aega ja ei ole tõhus. Sest mehaanikainsenerid on tõenäoliselt loonud PCB disaineri nõutud korpuse, trükkplaadi kuju, kinnitusava asukoha ja kõrguse piirangud.

Trükkplaadi kaare ja raadiuse tõttu võib rekonstrueerimisaeg olla oodatust pikem isegi siis, kui trükkplaadi kuju pole keeruline (nagu on näidatud joonisel 3).

Need on vaid mõned näited keerukatest trükkplaatide kujunditest. Tänapäeva olmeelektroonika toodete puhul avastate aga üllatusega, et paljud projektid püüavad kõik funktsioonid lisada väikesesse paketti ning see pakett ei ole alati ristkülikukujuline. Kõigepealt peaksite mõtlema nutitelefonidele ja tahvelarvutitele, kuid sarnaseid näiteid on palju.

Kui tagastate renditud auto, võite näha, kuidas kelner pihuskanneriga autoteavet loeb ja seejärel kontoriga juhtmevabalt suhelda. Seade on ühendatud ka termoprinteriga kiireks kviitungi printimiseks. Tegelikult kasutavad kõik need seadmed jäikaid/painduvaid trükkplaate (joonis 4), kus traditsioonilised PCB trükkplaadid on omavahel ühendatud painduvate trükkskeemidega, nii et neid saab väikesesse ruumi kokku voltida.

Seejärel on küsimus "kuidas importida määratletud masinaehituse spetsifikatsioone PCB projekteerimistööriistadesse?" Nende andmete taaskasutamine mehaanilistel joonistel võib välistada töö dubleerimise ja mis veelgi olulisem, inimlikud vead.

Selle probleemi lahendamiseks saame kasutada DXF-, IDF- või ProSTEP-vormingut, et importida kogu teave PCB paigutuse tarkvarasse. Nii saate säästa palju aega ja välistada võimalikud inimlikud vead. Järgmisena tutvume nende vormingutega ükshaaval.

DXF on vanim ja enim kasutatav formaat, mis peamiselt vahetab andmeid mehaaniliste ja PCB projekteerimisvaldkondade vahel elektrooniliselt. AutoCAD töötas selle välja 1980. aastate alguses. Seda vormingut kasutatakse peamiselt kahemõõtmeliseks andmevahetuseks. Enamik PCB tööriistade müüjaid toetab seda vormingut ja see lihtsustab andmevahetust. DXF-i import/eksport nõuab lisafunktsioone vahetusprotsessis kasutatavate kihtide, erinevate olemite ja üksuste juhtimiseks. Joonis 5 on näide Mentor Graphicsi PADS-tööriista kasutamisest väga keeruka trükkplaadi kuju importimiseks DXF-vormingus:

Paar aastat tagasi hakkasid PCB-tööriistadesse ilmuma 3D-funktsioonid, mistõttu on vaja vormingut, mis suudab 3D-andmeid masinate ja PCB-tööriistade vahel üle kanda. Selle tulemusena töötas Mentor Graphics välja IDF-vormingu, mida seejärel laialdaselt kasutati trükkplaatide ja komponentide teabe edastamiseks PCB-de ja mehaaniliste tööriistade vahel.

Kuigi DXF-vorming sisaldab plaadi suurust ja paksust, kasutab IDF-vorming komponendi X- ja Y-asendit, komponendi numbrit ja komponendi Z-telje kõrgust. See vorming parandab oluliselt PCB visualiseerimist kolmemõõtmelises vaates. IDF-fail võib sisaldada ka muud teavet piiratud ala kohta, näiteks kõrguspiiranguid trükkplaadi üla- ja alaosas.

Süsteem peab suutma juhtida IDF-failis sisalduvat sisu sarnaselt DXF-i parameetrite seadistusele, nagu on näidatud joonisel 6. Kui mõnel komponendil pole kõrgusteavet, võib IDF-i eksport lisada puuduva teabe loomise ajal. protsessi.

Teine IDF-liidese eelis on see, et kumbki osapool saab komponendid uude asukohta teisaldada või tahvli kuju muuta ja seejärel luua erineva IDF-faili. Selle meetodi puuduseks on see, et kogu plaadi ja komponentide muudatusi esindav fail tuleb uuesti importida ning mõnel juhul võib see faili suuruse tõttu kaua aega võtta. Lisaks on raske kindlaks teha, milliseid muudatusi on uue IDF-failiga tehtud, eriti suurematel trükkplaatidel. IDF-i kasutajad saavad lõpuks nende muudatuste määramiseks luua kohandatud skripte.

3D-andmete paremaks edastamiseks otsivad disainerid täiustatud meetodit ja tekkis STEP-vorming. STEP-vorming võib edastada plaadi suurust ja komponendi paigutust, kuid mis veelgi olulisem, komponent ei ole enam lihtne kujund, millel on ainult kõrgus. STEP-i komponentmudel pakub komponentide üksikasjalikku ja keerukat esitust kolmemõõtmelisel kujul. Nii trükkplaadi kui ka komponentide teavet saab edastada PCB ja masinate vahel. Siiski puudub endiselt mehhanism muutuste jälgimiseks.

STEP-failide vahetamise parandamiseks võtsime kasutusele ProSTEP-vormingu. See vorming suudab teisaldada samu andmeid nagu IDF ja STEP ning sellel on suured täiustused – see suudab jälgida muudatusi ning see võib pakkuda ka võimalust töötada teema algses süsteemis ja vaadata üle kõik muudatused pärast lähtetaseme loomist. Lisaks muudatuste vaatamisele saavad PCB- ja mehaanikainsenerid kinnitada ka kõiki või üksikuid komponentide paigutuse ja plaadi kuju muudatusi. Samuti võivad nad soovitada erinevaid tahvli suurusi või komponentide asukohti. See täiustatud side loob ECO (Engineering Change Order) korralduse, mida pole kunagi varem ECADi ja mehaanilise rühma vahel eksisteerinud (joonis 7).

Tänapäeval toetab enamik ECAD-i ja mehaanilisi CAD-süsteeme ProSTEP-vormingu kasutamist, et parandada sidet, säästes seeläbi palju aega ja vähendades kulukaid vigu, mida võivad põhjustada keerukad elektromehaanilised konstruktsioonid. Veelgi olulisem on see, et insenerid saavad luua keeruka trükkplaadi kuju koos täiendavate piirangutega ja seejärel edastada selle teabe elektrooniliselt, et vältida plaadi suuruse valesti tõlgendamist, säästes seeläbi aega.

Kui te pole neid DXF, IDF, STEP või ProSTEP andmevorminguid teabe vahetamiseks kasutanud, peaksite nende kasutamist kontrollima. Kaaluge selle elektroonilise andmevahetuse kasutamist, et lõpetada ajaraiskamine keerukate trükkplaadi kujundite taasloomiseks.