Täydellinen piirilevy, jonka kuvittelemme, on yleensä säännöllinen suorakaiteen muotoinen. Vaikka useimmat mallit ovatkin suorakaiteen muotoisia, monet mallit vaativat epäsäännöllisen muotoisia piirilevyjä, ja tällaisia ​​muotoja ei useinkaan ole helppo suunnitella. Tässä artikkelissa kuvataan epäsäännöllisen muotoisten piirilevyjen suunnittelua.

Nykyään piirilevyn koko pienenee jatkuvasti, ja myös piirilevyn toiminnot lisääntyvät. Yhdessä kellotaajuuden lisääntymisen kanssa suunnittelusta tulee yhä monimutkaisempi. Katsotaanpa, kuinka käsitellä monimutkaisempia piirilevyjä.

Kuten kuvasta 1 näkyy, yksinkertainen PCI-levyn muoto voidaan luoda helposti useimmissa EDA Layout -työkaluissa.

Kuitenkin kun piirilevyn muoto on sovitettava monimutkaiseen koteloon korkeusrajoituksin, se ei ole niin helppoa piirilevysuunnittelijoille, koska näiden työkalujen toiminnot eivät ole samoja kuin mekaanisten CAD-järjestelmien. Kuvassa 2 esitettyä monimutkaista piirilevyä käytetään pääasiassa räjähdyssuojatuissa koteloissa ja siksi siihen liittyy monia mekaanisia rajoituksia. Näiden tietojen uudelleenrakentaminen EDA-työkalussa voi kestää kauan, eikä se ole tehokasta. Koska konesuunnittelijat ovat todennäköisesti luoneet piirilevyn suunnittelijan vaatiman kotelon, piirilevyn muodon, asennusreiän sijainnin ja korkeusrajoitukset.

Piirilevyn kaaresta ja säteestä johtuen rekonstruointiaika voi olla odotettua pidempi, vaikka piirilevyn muoto ei olisikaan monimutkainen (kuten kuvassa 3).

Nämä ovat vain muutamia esimerkkejä monimutkaisista piirilevyjen muodoista. Kuitenkin nykypäivän kulutuselektroniikkatuotteista tulet yllättymään huomatessasi, että monet projektit yrittävät lisätä kaikki toiminnot pieneen pakkaukseen, eikä tämä paketti ole aina suorakaiteen muotoinen. Sinun pitäisi ajatella ensin älypuhelimia ja tabletteja, mutta vastaavia esimerkkejä on monia.

Jos palautat vuokra-auton, saatat nähdä tarjoilijan lukevan auton tiedot kädessä pidettävällä skannerilla ja kommunikoivan sitten langattomasti toimiston kanssa. Laite on myös liitetty lämpötulostimeen välitöntä kuittitulostusta varten. Itse asiassa kaikki nämä laitteet käyttävät jäykkiä/joustavia piirilevyjä (Kuva 4), joissa perinteiset PCB-piirilevyt on kytketty toisiinsa joustavilla painetuilla piireillä, jotta ne voidaan taittaa pieneen tilaan.

Sitten kysymys on "miten tuodaan määritellyt koneenrakennusspesifikaatiot piirilevyjen suunnittelutyökaluihin?" Näiden tietojen uudelleenkäyttö mekaanisissa piirustuksissa voi poistaa päällekkäisiä töitä ja mikä tärkeintä, eliminoida inhimilliset virheet.

Voimme käyttää DXF-, IDF- tai ProSTEP-muotoa tuodaksemme kaikki tiedot PCB Layout -ohjelmistoon tämän ongelman ratkaisemiseksi. Näin säästät paljon aikaa ja vältyt mahdollisilta inhimillisiltä virheiltä. Seuraavaksi opimme näistä muodoista yksitellen.

DXF on vanhin ja laajimmin käytetty formaatti, joka pääasiassa vaihtaa tietoa mekaanisten ja PCB-suunnittelualueiden välillä sähköisesti. AutoCAD kehitti sen 1980-luvun alussa. Tätä muotoa käytetään pääasiassa kaksiulotteiseen tiedonvaihtoon. Useimmat piirilevytyökalujen toimittajat tukevat tätä muotoa, ja se yksinkertaistaa tiedonvaihtoa. DXF-tuonti/vienti vaatii lisätoimintoja vaihtoprosessissa käytettävien kerrosten, eri entiteettien ja yksiköiden ohjaamiseen. Kuva 5 on esimerkki Mentor Graphicsin PADS-työkalun käyttämisestä erittäin monimutkaisen piirilevyn muodon tuomiseen DXF-muodossa:

Muutama vuosi sitten 3D-toiminnot alkoivat ilmaantua piirilevytyökaluihin, joten tarvitaan formaatti, joka pystyy siirtämään 3D-dataa koneiden ja piirilevytyökalujen välillä. Tämän seurauksena Mentor Graphics kehitti IDF-muodon, jota käytettiin sitten laajasti piirilevy- ja komponenttitietojen siirtämiseen piirilevyjen ja mekaanisten työkalujen välillä.

Vaikka DXF-muoto sisältää levyn koon ja paksuuden, IDF-muoto käyttää komponentin X- ja Y-sijaintia, komponentin numeroa ja komponentin Z-akselin korkeutta. Tämä muoto parantaa huomattavasti kykyä visualisoida piirilevy kolmiulotteisessa näkymässä. IDF-tiedosto voi sisältää myös muuta tietoa rajoitetusta alueesta, kuten korkeusrajoituksia piirilevyn ylä- ja alaosassa.

Järjestelmän on kyettävä ohjaamaan IDF-tiedoston sisältämää sisältöä samalla tavalla kuin DXF-parametriasetusta, kuten kuvassa 6. Jos joillakin komponenteilla ei ole korkeustietoja, IDF-vienti voi lisätä puuttuvat tiedot luonnin aikana. käsitellä.

Toinen IDF-liitännän etu on, että kumpi tahansa osapuoli voi siirtää komponentit uuteen paikkaan tai muuttaa levyn muotoa ja luoda sitten toisen IDF-tiedoston. Tämän menetelmän haittana on, että koko levyn ja komponenttien muutoksia edustava tiedosto on tuotava uudelleen, ja joissain tapauksissa se voi kestää kauan tiedoston koosta johtuen. Lisäksi on vaikea määrittää, mitä muutoksia uuteen IDF-tiedostoon on tehty, etenkin suuremmilla piirilevyillä. IDF-käyttäjät voivat lopulta luoda mukautettuja komentosarjoja näiden muutosten määrittämiseksi.

3D-datan siirtämiseksi paremmin suunnittelijat etsivät parannettua menetelmää, ja STEP-muoto syntyi. STEP-muoto voi välittää levyn koon ja komponenttien asettelun, mutta mikä tärkeämpää, komponentti ei ole enää yksinkertainen muoto, jolla on vain korkeusarvo. STEP-komponenttimalli tarjoaa yksityiskohtaisen ja monimutkaisen esityksen komponenteista kolmiulotteisessa muodossa. Sekä piirilevy- että komponenttitietoja voidaan siirtää piirilevyn ja koneiden välillä. Vielä ei kuitenkaan ole olemassa mekanismia muutosten seuraamiseksi.

STEP-tiedostojen vaihdon parantamiseksi otimme käyttöön ProSTEP-muodon. Tämä muoto voi siirtää samoja tietoja kuin IDF ja STEP, ja siinä on suuria parannuksia - se voi seurata muutoksia, ja se voi myös tarjota mahdollisuuden työskennellä aiheen alkuperäisessä järjestelmässä ja tarkastella muutoksia perustason määrittämisen jälkeen. Muutosten tarkastelun lisäksi piirilevy- ja mekaniikkainsinöörit voivat myös hyväksyä kaikki tai yksittäiset komponenttien muutokset asettelussa ja levyn muodoissa. He voivat myös ehdottaa erilaisia ​​levykokoja tai komponenttien sijaintia. Tämä parannettu tiedonsiirto luo ECO:n (Engineering Change Order), jota ei ole koskaan aiemmin ollut ECAD:n ja mekaanisen ryhmän välillä (kuva 7).

Nykyään useimmat ECAD- ja mekaaniset CAD-järjestelmät tukevat ProSTEP-formaatin käyttöä viestinnän parantamiseksi, mikä säästää paljon aikaa ja vähentää kalliita virheitä, joita monimutkaiset sähkömekaaniset rakenteet voivat aiheuttaa. Vielä tärkeämpää on, että insinöörit voivat luoda monimutkaisen piirilevyn muodon lisärajoituksin ja lähettää sitten nämä tiedot sähköisesti, jotta joku ei tulkitse levyn kokoa väärin, mikä säästää aikaa.

Jos et ole käyttänyt näitä DXF-, IDF-, STEP- tai ProSTEP-tietomuotoja tiedon vaihtamiseen, sinun tulee tarkistaa niiden käyttö. Harkitse tämän elektronisen tiedonvaihdon käyttöä lopettaaksesi ajan tuhlaaminen monimutkaisten piirilevymuotojen luomiseen.