Le PCB complet que nous envisageons est généralement une forme rectangulaire régulière. Bien que la plupart des conceptions soient en effet rectangulaires, de nombreux modèles nécessitent des cartes de circuits imprimées de forme irrégulière, et ces formes ne sont souvent pas faciles à concevoir. Cet article décrit comment concevoir des PCB de forme irrégulière.

De nos jours, la taille du PCB se rétrécit constamment et les fonctions de la carte de circuit imprimé augmentent également. Couplé à l'augmentation de la vitesse d'horloge, la conception devient de plus en plus compliquée. Alors, jetons un œil à la façon de gérer les cartes de circuits imprimées avec des formes plus complexes.

Comme le montre la figure 1, une simple forme de carte PCI peut être facilement créée dans la plupart des outils de mise en page EDA.

Cependant, lorsque la forme de la carte de circuit imprimé doit être adaptée à une enceinte complexe avec des restrictions de hauteur, elle n'est pas si facile pour les concepteurs de PCB, car les fonctions de ces outils ne sont pas les mêmes que celles des systèmes de CAO mécaniques. La carte de circuit imprimé complexe illustrée à la figure 2 est principalement utilisée dans les enclos résistantes à l'explosion et donc soumise à de nombreuses limitations mécaniques. La reconstruction de ces informations dans l'outil EDA peut prendre beaucoup de temps et n'est pas efficace. Parce que les ingénieurs en mécanique sont susceptibles d'avoir créé l'enceinte, la forme de la carte de circuit imprimé, l'emplacement du trou de montage et les restrictions de hauteur requises par le concepteur de PCB.

En raison de l'arc et du rayon de la carte de circuit imprimé, le temps de reconstruction peut être plus long que prévu, même si la forme de la carte de circuit imprimé n'est pas compliquée (comme le montre la figure 3).

Ce ne sont que quelques exemples de formes complexes de cartes de circuit imprimées. Cependant, à partir des produits électroniques grand public d'aujourd'hui, vous serez surpris de constater que de nombreux projets essaient d'ajouter toutes les fonctions dans un petit package, et ce package n'est pas toujours rectangulaire. Vous devez d'abord penser aux smartphones et aux tablettes, mais il existe de nombreux exemples similaires.

Si vous retournez la voiture louée, vous pourrez peut-être voir le serveur lire les informations de la voiture avec un scanner portable, puis communiquez sans fil avec le bureau. L'appareil est également connecté à une imprimante thermique pour l'impression de réception instantanée. En fait, tous ces appareils utilisent des circuits imprimés rigides / flexibles (figure 4), où les circuits imprimés PCB traditionnels sont interconnectés avec des circuits imprimés flexibles afin qu'ils puissent être pliés dans un petit espace.

Ensuite, la question est "Comment importer les spécifications définies de l'ingénierie mécanique dans les outils de conception de PCB?" La réutilisation de ces données dans les dessins mécaniques peut éliminer la duplication du travail et, plus important encore, éliminer les erreurs humaines.

Nous pouvons utiliser le format DXF, IDF ou Prostep pour importer toutes les informations dans le logiciel de mise en page PCB pour résoudre ce problème. Cela peut gagner beaucoup de temps et éliminer une éventuelle erreur humaine. Ensuite, nous apprendrons ces formats un par un.

DXF est le format le plus ancien et le plus largement utilisé, qui échange principalement les données entre les domaines de conception mécanique et PCB électroniquement. AutoCAD l'a développé au début des années 80. Ce format est principalement utilisé pour l'échange de données bidimensionnel. La plupart des fournisseurs d'outils PCB prennent en charge ce format et simplifient l'échange de données. L'importation / exportation DXF nécessite des fonctions supplémentaires pour contrôler les couches, différentes entités et unités qui seront utilisées dans le processus d'échange. La figure 5 est un exemple de l'utilisation de l'outil PADS Graphics Mentor pour importer une forme de carte de circuit impliquée très complexe au format DXF:

Il y a quelques années, les fonctions 3D ont commencé à apparaître dans les outils PCB, donc un format qui peut transférer des données 3D entre les outils de machines et PCB est nécessaire. En conséquence, Mentor Graphics a développé le format IDF, qui a ensuite été largement utilisé pour transférer la carte de circuit imprimé et les informations des composants entre les PCB et les outils mécaniques.

Bien que le format DXF comprenne la taille et l'épaisseur de la carte, le format IDF utilise la position x et y du composant, le numéro du composant et la hauteur de l'axe Z du composant. Ce format améliore considérablement la capacité de visualiser le PCB dans une vue tridimensionnelle. Le fichier IDF peut également inclure d'autres informations sur la zone restreinte, telles que les restrictions de hauteur en haut et en bas de la carte de circuit imprimé.

Le système doit être en mesure de contrôler le contenu contenu dans le fichier IDF d'une manière similaire au paramètre de paramètre DXF, comme le montre la figure 6. Si certains composants n'ont pas d'informations de hauteur, l'exportation IDF peut ajouter les informations manquantes pendant le processus de création.

Un autre avantage de l'interface IDF est que l'une ou l'autre des parties peut déplacer les composants vers un nouvel emplacement ou modifier la forme de la carte, puis créer un fichier IDF différent. L'inconvénient de cette méthode est que l'ensemble du fichier représentant la carte et les modifications des composants doivent être réimplémentés et, dans certains cas, cela peut prendre beaucoup de temps en raison de la taille du fichier. De plus, il est difficile de déterminer les modifications apportées avec le nouveau fichier IDF, en particulier sur les cartes de circuits imprimées. Les utilisateurs de FDI peuvent éventuellement créer des scripts personnalisés pour déterminer ces modifications.

Afin de mieux transmettre des données 3D, les concepteurs recherchent une méthode améliorée et le format de pas a vu le jour. Le format d'étape peut transmettre la taille de la carte et la disposition des composants, mais plus important encore, le composant n'est plus une forme simple avec seulement une valeur de hauteur. Le modèle de composant Step fournit une représentation détaillée et complexe des composants sous forme tridimensionnelle. Les informations sur la carte de circuit imprimé et les composants peuvent être transférées entre PCB et les machines. Cependant, il n'y a toujours pas de mécanisme pour suivre les changements.

Afin d'améliorer l'échange de fichiers étapes, nous avons introduit le format Prostep. Ce format peut déplacer les mêmes données que les IDF et les étapes, et a de grandes améliorations - il peut suivre les changements, et il peut également fournir la possibilité de travailler dans le système d'origine du sujet et de revoir tout changement après avoir établi une ligne de base. En plus de visualiser les modifications, les ingénieurs PCB et mécaniques peuvent également approuver les modifications des composants de tout ou individuels dans la disposition et les modifications de la forme de la carte. Ils peuvent également suggérer différentes tailles de carte ou emplacements de composants. Cette communication améliorée établit un ECO (Organisation d'ingénierie) qui n'a jamais existé auparavant entre la CEAD et le groupe mécanique (figure 7).

Aujourd'hui, la plupart des systèmes de CAO ECAD et mécaniques soutiennent l'utilisation du format Prostep pour améliorer la communication, ce qui permet d'économiser beaucoup de temps et de réduire les erreurs coûteuses qui peuvent être causées par des conceptions électromécaniques complexes. Plus important encore, les ingénieurs peuvent créer une forme complexe de la carte de circuit imprimé avec des restrictions supplémentaires, puis transmettre ces informations par voie électronique pour éviter une personne réinterprétant à tort la taille de la carte, ce qui permet de gagner du temps.

Si vous n'avez pas utilisé ces formats de données DXF, IDF, Step ou Prostep pour échanger des informations, vous devez vérifier leur utilisation. Envisagez d'utiliser cet échange de données électroniques pour arrêter de perdre du temps pour recréer des formes de cartes de circuit imprimées.