სწრაფად ისწავლეთ არარეგულარული ფორმის PCB დიზაინი

სრული PCB, რომელსაც ჩვენ წარმოვიდგენთ, ჩვეულებრივ აქვს რეგულარული მართკუთხა ფორმა. მიუხედავად იმისა, რომ დიზაინის უმეტესობა მართლაც მართკუთხაა, ბევრი დიზაინი მოითხოვს არარეგულარული ფორმის მიკროსქემის დაფებს და ასეთი ფორმების დაპროექტება ხშირად ადვილი არ არის. ეს სტატია აღწერს, თუ როგორ უნდა შექმნათ არარეგულარული ფორმის PCB-ები.

დღესდღეობით, PCB-ის ზომა მუდმივად მცირდება, ასევე იზრდება ფუნქციები მიკროსქემის დაფაზე. საათის სიჩქარის მატებასთან ერთად, დიზაინი უფრო და უფრო რთულდება. ასე რომ, მოდით შევხედოთ როგორ გავუმკლავდეთ მიკროსქემის დაფებს უფრო რთული ფორმებით.

როგორც ნაჩვენებია სურათზე 1, მარტივი PCI დაფის ფორმა ადვილად შეიძლება შეიქმნას EDA Layout ინსტრუმენტების უმეტესობაში.

თუმცა, როდესაც მიკროსქემის დაფის ფორმის ადაპტაცია საჭიროა სიმაღლის შეზღუდვით კომპლექსურ გარსზე, PCB დიზაინერებისთვის ეს არც ისე ადვილია, რადგან ამ ხელსაწყოებში ფუნქციები არ არის იგივე, რაც მექანიკური CAD სისტემების ფუნქციები. ნახატ 2-ზე ნაჩვენები რთული მიკროსქემის დაფა ძირითადად გამოიყენება აფეთქებაგამძლე შიგთავსებში და, შესაბამისად, ექვემდებარება ბევრ მექანიკურ შეზღუდვას. ამ ინფორმაციის აღდგენას EDA ხელსაწყოში შეიძლება დიდი დრო დასჭირდეს და არაეფექტურია. იმის გამო, რომ მექანიკურმა ინჟინრებმა, სავარაუდოდ, შექმნეს დანართი, მიკროსქემის ფორმა, სამონტაჟო ხვრელის ადგილმდებარეობა და სიმაღლის შეზღუდვები, რომლებიც საჭიროა PCB დიზაინერის მიერ.

მიკროსქემის დაფაში რკალის და რადიუსის გამო, რეკონსტრუქციის დრო შეიძლება იყოს მოსალოდნელზე მეტი, მაშინაც კი, თუ მიკროსქემის დაფის ფორმა არ არის რთული (როგორც ნაჩვენებია სურათზე 3).

ეს არის კომპლექსური მიკროსქემის დაფის ფორმის მხოლოდ რამდენიმე მაგალითი. თუმცა, დღევანდელი სამომხმარებლო ელექტრონული პროდუქტებიდან გაგიკვირდებათ, როცა აღმოაჩენთ, რომ ბევრი პროექტი ცდილობს ყველა ფუნქციის დამატებას პატარა პაკეტში და ეს პაკეტი ყოველთვის არ არის მართკუთხა. ჯერ სმარტფონებსა და პლანშეტებზე უნდა იფიქროთ, მაგრამ მსგავსი მაგალითები ბევრია.

თუ დაქირავებულ მანქანას დააბრუნებთ, შეიძლება დაინახოთ, რომ მიმტანი კითხულობს მანქანის ინფორმაციას ხელის სკანერით და შემდეგ უსადენოდ დაუკავშირდება ოფისს. მოწყობილობა ასევე დაკავშირებულია თერმოპრინტერთან მყისიერი ქვითრის დასაბეჭდად. სინამდვილეში, ყველა ეს მოწყობილობა იყენებს ხისტი/მოქნილი მიკროსქემის დაფებს (სურათი 4), სადაც ტრადიციული PCB მიკროსქემის დაფები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული მოქნილ ბეჭდურ სქემებთან ისე, რომ ისინი შეიძლება დაიკეცონ მცირე სივრცეში.

შემდეგ, კითხვაა "როგორ შემოვიტანოთ განსაზღვრული მექანიკური ინჟინერიის სპეციფიკაციები PCB დიზაინის ინსტრუმენტებში?" ამ მონაცემების ხელახლა გამოყენებამ მექანიკურ ნახაზებში შეიძლება აღმოფხვრას სამუშაოს დუბლირება და რაც მთავარია, აღმოფხვრას ადამიანური შეცდომები.

ამ პრობლემის გადასაჭრელად შეგვიძლია გამოვიყენოთ DXF, IDF ან ProSTEP ფორმატი ყველა ინფორმაციის იმპორტირებისთვის PCB Layout პროგრამაში. ამით შეგიძლიათ დაზოგოთ ბევრი დრო და აღმოფხვრათ შესაძლო ადამიანური შეცდომა. შემდეგ ამ ფორმატებს სათითაოდ გავეცნობით.

DXF არის უძველესი და ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ფორმატი, რომელიც ძირითადად ცვლის მონაცემებს მექანიკურ და PCB დიზაინის დომენებს შორის ელექტრონულად. AutoCAD-მა ის შეიმუშავა 1980-იანი წლების დასაწყისში. ეს ფორმატი ძირითადად გამოიყენება ორგანზომილებიანი მონაცემთა გაცვლისთვის. PCB ხელსაწყოების მომწოდებლების უმეტესობა მხარს უჭერს ამ ფორმატს და ეს ამარტივებს მონაცემთა გაცვლას. DXF იმპორტი/ექსპორტი საჭიროებს დამატებით ფუნქციებს ფენების, სხვადასხვა ერთეულებისა და ერთეულების გასაკონტროლებლად, რომლებიც გამოყენებული იქნება გაცვლის პროცესში. სურათი 5 არის Mentor Graphics-ის PADS ინსტრუმენტის გამოყენების მაგალითი DXF ფორმატში ძალიან რთული მიკროსქემის ფორმის იმპორტისთვის:

 

რამდენიმე წლის წინ, 3D ფუნქციები გამოჩნდა PCB ინსტრუმენტებში, ამიტომ საჭიროა ფორმატი, რომელსაც შეუძლია 3D მონაცემების გადაცემა მანქანებსა და PCB ინსტრუმენტებს შორის. შედეგად, Mentor Graphics-მა შეიმუშავა IDF ფორმატი, რომელიც შემდეგ ფართოდ გამოიყენებოდა მიკროსქემის დაფის და კომპონენტების ინფორმაციის გადასატანად PCB-ებსა და მექანიკურ ინსტრუმენტებს შორის.

მიუხედავად იმისა, რომ DXF ფორმატში შედის დაფის ზომა და სისქე, IDF ფორმატი იყენებს კომპონენტის X და Y პოზიციას, კომპონენტის ნომერს და კომპონენტის Z-ღერძის სიმაღლეს. ეს ფორმატი მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს PCB-ის სამგანზომილებიანი ხედის ვიზუალიზაციის უნარს. IDF ფაილი ასევე შეიძლება შეიცავდეს სხვა ინფორმაციას შეზღუდული ზონის შესახებ, როგორიცაა სიმაღლის შეზღუდვები მიკროსქემის დაფის ზედა და ქვედა ნაწილში.

სისტემას უნდა შეეძლოს IDF ფაილში შემავალი შინაარსის გაკონტროლება DXF პარამეტრის პარამეტრის ანალოგიურად, როგორც ნაჩვენებია სურათზე 6. თუ ზოგიერთ კომპონენტს არ აქვს სიმაღლის ინფორმაცია, IDF ექსპორტს შეუძლია დაამატოს დაკარგული ინფორმაცია შექმნისას. პროცესი.

IDF ინტერფეისის კიდევ ერთი უპირატესობა ის არის, რომ ნებისმიერ მხარეს შეუძლია კომპონენტები გადაიტანოს ახალ ადგილას ან შეცვალოს დაფის ფორმა და შემდეგ შექმნას სხვა IDF ფაილი. ამ მეთოდის მინუსი არის ის, რომ მთლიანი ფაილი, რომელიც წარმოადგენს დაფის და კომპონენტის ცვლილებებს, ხელახლა უნდა შემოიტანოს და ზოგიერთ შემთხვევაში, მას შეიძლება დიდი დრო დასჭირდეს ფაილის ზომის გამო. გარდა ამისა, ძნელია იმის დადგენა, თუ რა ცვლილებები განხორციელდა IDF-ის ახალ ფაილში, განსაკუთრებით უფრო დიდ მიკროსქემის დაფებზე. IDF მომხმარებლებს შეუძლიათ საბოლოოდ შექმნან პერსონალური სკრიპტები ამ ცვლილებების დასადგენად.

3D მონაცემების უკეთ გადაცემის მიზნით, დიზაინერები ეძებენ გაუმჯობესებულ მეთოდს და შეიქმნა STEP ფორმატი. STEP ფორმატს შეუძლია გადმოგცეთ დაფის ზომა და კომპონენტის განლაგება, მაგრამ რაც მთავარია, კომპონენტი აღარ არის მარტივი ფორმა მხოლოდ სიმაღლის მნიშვნელობით. STEP კომპონენტის მოდელი უზრუნველყოფს კომპონენტების დეტალურ და კომპლექსურ წარმოდგენას სამგანზომილებიანი სახით. როგორც მიკროსქემის დაფის, ასევე კომპონენტის შესახებ ინფორმაციის გადაცემა შესაძლებელია PCB-სა და მანქანას შორის. თუმცა, ცვლილებების თვალყურის დევნების მექანიზმი ჯერ კიდევ არ არსებობს.

STEP ფაილების გაცვლის გასაუმჯობესებლად, ჩვენ შემოვიღეთ ProSTEP ფორმატი. ამ ფორმატს შეუძლია გადაიტანოს იგივე მონაცემები, როგორც IDF და STEP, და აქვს დიდი გაუმჯობესებები - მას შეუძლია თვალყური ადევნოს ცვლილებებს, ასევე შეუძლია უზრუნველყოს საგნის თავდაპირველ სისტემაში მუშაობის შესაძლებლობა და ნებისმიერი ცვლილების გადახედვა საბაზისო ხაზის დადგენის შემდეგ. ცვლილებების ნახვის გარდა, PCB და მექანიკოსებს ასევე შეუძლიათ დაამტკიცონ ყველა ან ინდივიდუალური კომპონენტის ცვლილებები განლაგებისა და დაფის ფორმის მოდიფიკაციებში. მათ ასევე შეუძლიათ შემოგთავაზონ დაფის სხვადასხვა ზომები ან კომპონენტების ადგილმდებარეობა. ეს გაუმჯობესებული კომუნიკაცია ადგენს ECO-ს (საინჟინრო ცვლილების ორდერს), რომელიც აქამდე არასდროს არსებობდა ECAD-სა და მექანიკურ ჯგუფს შორის (სურათი 7).

 

 

დღეს, ECAD და მექანიკური CAD სისტემების უმეტესობა მხარს უჭერს ProSTEP ფორმატის გამოყენებას კომუნიკაციის გასაუმჯობესებლად, რითაც დაზოგავს დიდ დროს და ამცირებს ძვირადღირებულ შეცდომებს, რომლებიც შეიძლება გამოწვეული იყოს რთული ელექტრომექანიკური დიზაინით. რაც მთავარია, ინჟინრებს შეუძლიათ შექმნან მიკროსქემის დაფის რთული ფორმა დამატებითი შეზღუდვებით და შემდეგ გადასცენ ეს ინფორმაცია ელექტრონულად, რათა თავიდან აიცილონ ვინმეს არასწორი ინტერპრეტაცია დაფის ზომაზე და ამით დაზოგონ დრო.

თუ თქვენ არ გამოგიყენებიათ ეს DXF, IDF, STEP ან ProSTEP მონაცემთა ფორმატები ინფორმაციის გაცვლისთვის, უნდა შეამოწმოთ მათი გამოყენება. იფიქრეთ ამ ელექტრონული მონაცემთა გაცვლის გამოყენებით, რათა შეწყვიტოთ დროის დაკარგვა რთული მიკროსქემის დაფის ფორმების ხელახლა შესაქმნელად.