Cijeli PCB koji zamišljamo obično je pravilnog pravokutnog oblika. Iako je većina dizajna doista pravokutna, mnogi dizajni zahtijevaju štampane ploče nepravilnog oblika, a takve oblike često nije lako dizajnirati. Ovaj članak opisuje kako dizajnirati PCB ploče nepravilnog oblika.

Danas se veličina PCB-a stalno smanjuje, a povećavaju se i funkcije u tiskanoj pločici. Zajedno s povećanjem brzine takta, dizajn postaje sve kompliciraniji. Dakle, pogledajmo kako postupiti s tiskanim pločama složenijih oblika.

Kao što je prikazano na slici 1, jednostavan oblik PCI ploče može se lako stvoriti u većini EDA Layout alata.

Međutim, kada se oblik tiskane ploče treba prilagoditi složenom kućištu s ograničenjima visine, to nije tako lako za dizajnere PCB-a, jer funkcije u tim alatima nisu iste kao one mehaničkih CAD sustava. Složena tiskana ploča prikazana na slici 2 uglavnom se koristi u kućištima zaštićenim od eksplozije i stoga je podložna mnogim mehaničkim ograničenjima. Ponovna izgradnja ovih informacija u EDA alatu može potrajati dugo i nije učinkovita. Jer, inženjeri strojarstva su vjerojatno stvorili kućište, oblik tiskane ploče, mjesto rupe za montiranje i ograničenja visine koje je zahtijevao dizajner PCB-a.

Zbog luka i radijusa u tiskanoj ploči, vrijeme rekonstrukcije može biti dulje od očekivanog čak i ako oblik strujne ploče nije kompliciran (kao što je prikazano na slici 3).

Ovo je samo nekoliko primjera složenih oblika tiskanih ploča. Međutim, od današnjih potrošačkih elektroničkih proizvoda, iznenadit ćete se kad otkrijete da mnogi projekti pokušavaju dodati sve funkcije u malom pakiranju, a to pakiranje nije uvijek pravokutno. Prvo treba misliti na pametne telefone i tablete, no sličnih primjera ima mnogo.

Ako vratite unajmljeni automobil, možda ćete moći vidjeti kako konobar čita informacije o automobilu pomoću ručnog skenera, a zatim bežično komunicira s uredom. Uređaj je također spojen na termalni printer za trenutni ispis računa. Zapravo, svi ovi uređaji koriste krute/savitljive ploče (Slika 4), gdje su tradicionalne PCB ploče međusobno povezane sa savitljivim tiskanim krugovima tako da se mogu sklopiti u malom prostoru.

Zatim, pitanje je "kako uvesti definirane strojarske specifikacije u alate za dizajn PCB-a?" Ponovna uporaba ovih podataka u mehaničkim crtežima može eliminirati dupliciranje posla i, što je još važnije, eliminirati ljudske pogreške.

Možemo koristiti DXF, IDF ili ProSTEP format za uvoz svih informacija u PCB Layout softver za rješavanje ovog problema. Na taj se način može uštedjeti puno vremena i eliminirati moguća ljudska pogreška. Zatim ćemo učiti o ovim formatima jedan po jedan.

DXF je najstariji i najčešće korišteni format, koji uglavnom elektronički razmjenjuje podatke između mehaničkih i PCB dizajn domena. AutoCAD ga je razvio ranih 1980-ih. Ovaj se format uglavnom koristi za dvodimenzionalnu razmjenu podataka. Većina dobavljača PCB alata podržava ovaj format i on pojednostavljuje razmjenu podataka. DXF uvoz/izvoz zahtijeva dodatne funkcije za kontrolu slojeva, različitih entiteta i jedinica koje će se koristiti u procesu razmjene. Slika 5 je primjer korištenja PADS alata tvrtke Mentor Graphics za uvoz vrlo složenog oblika tiskane ploče u DXF formatu:

Prije nekoliko godina, 3D funkcije su se počele pojavljivati ​​u PCB alatima, tako da je potreban format koji može prenositi 3D podatke između strojeva i PCB alata. Kao rezultat toga, Mentor Graphics je razvio IDF format, koji se tada naširoko koristio za prijenos informacija o tiskanim pločama i komponentama između tiskanih ploča i mehaničkih alata.

Iako DXF format uključuje veličinu i debljinu ploče, IDF format koristi X i Y položaj komponente, broj komponente i visinu Z-osi komponente. Ovaj format uvelike poboljšava mogućnost vizualizacije PCB-a u trodimenzionalnom prikazu. IDF datoteka također može uključivati ​​druge informacije o ograničenom području, kao što su ograničenja visine na vrhu i dnu tiskane ploče.

Sustav mora biti u mogućnosti kontrolirati sadržaj sadržan u IDF datoteci na sličan način kao kod postavke DXF parametra, kao što je prikazano na slici 6. Ako neke komponente nemaju informacije o visini, IDF izvoz može dodati informacije koje nedostaju tijekom stvaranja proces.

Još jedna prednost IDF sučelja je da bilo koja strana može premjestiti komponente na novu lokaciju ili promijeniti oblik ploče, a zatim stvoriti drugu IDF datoteku. Nedostatak ove metode je da se cijela datoteka koja predstavlja promjene ploče i komponenti treba ponovno uvesti, au nekim slučajevima to može potrajati dugo zbog veličine datoteke. Osim toga, teško je odrediti koje su promjene napravljene s novom IDF datotekom, posebno na većim tiskanim pločama. Korisnici IDF-a mogu eventualno stvoriti prilagođene skripte za utvrđivanje ovih promjena.

Kako bi što bolje prenijeli 3D podatke, dizajneri traže poboljšanu metodu i tako je nastao STEP format. STEP format može prenijeti veličinu ploče i raspored komponenti, ali što je još važnije, komponenta više nije jednostavan oblik sa samo vrijednošću visine. STEP komponentni model pruža detaljan i složen prikaz komponenti u trodimenzionalnom obliku. Informacije o tiskanoj ploči i komponentama mogu se prenositi između PCB-a i strojeva. Međutim, još uvijek ne postoji mehanizam za praćenje promjena.

Kako bismo poboljšali razmjenu STEP datoteka, uveli smo ProSTEP format. Ovaj format može premještati iste podatke kao IDF i STEP i ima velika poboljšanja - može pratiti promjene, a također može pružiti mogućnost rada u izvornom sustavu subjekta i pregledati sve promjene nakon uspostavljanja osnovne vrijednosti. Uz pregled promjena, PCB i inženjeri strojarstva također mogu odobriti sve ili pojedinačne promjene komponenti u modifikacijama izgleda i oblika ploče. Također mogu predložiti različite veličine ploča ili lokacije komponenti. Ova poboljšana komunikacija uspostavlja ECO (Engineering Change Order) koji nikada prije nije postojao između ECAD-a i mehaničke grupe (Slika 7).

Danas većina ECAD i mehaničkih CAD sustava podržava korištenje ProSTEP formata za poboljšanje komunikacije, čime se štedi puno vremena i smanjuju skupe pogreške koje mogu uzrokovati složeni elektromehanički dizajni. Što je još važnije, inženjeri mogu stvoriti složeni oblik tiskane ploče s dodatnim ograničenjima, a zatim elektronički prenijeti te informacije kako bi izbjegli da netko krivo protumači veličinu ploče, čime se štedi vrijeme.

Ako niste koristili ove formate podataka DXF, IDF, STEP ili ProSTEP za razmjenu informacija, trebali biste provjeriti njihovu upotrebu. Razmislite o korištenju ove elektroničke razmjene podataka kako biste prestali gubiti vrijeme na ponovno stvaranje složenih oblika tiskanih ploča.