우리가 구상하는 완전한 PCB는 일반적으로 직사각형 모양입니다. 대부분의 디자인은 실제로 직사각형이지만 많은 디자인에는 불규칙한 모양의 회로 기판이 필요하며 이러한 모양은 디자인하기가 쉽지 않은 경우가 많습니다. 이 기사에서는 불규칙한 모양의 PCB를 설계하는 방법을 설명합니다.
오늘날 PCB의 크기는 지속적으로 줄어들고 있으며 회로 기판의 기능도 증가하고 있습니다. 클럭 속도의 증가와 함께 디자인은 점점 더 복잡해집니다. 그럼 좀 더 복잡한 모양의 회로 기판을 처리하는 방법을 살펴보겠습니다.
그림 1에서 볼 수 있듯이 간단한 PCI 보드 모양은 대부분의 EDA 레이아웃 도구에서 쉽게 생성할 수 있습니다.
그러나 회로 기판 모양을 높이 제한이 있는 복잡한 인클로저에 적용해야 하는 경우 PCB 설계자에게는 쉽지 않습니다. 왜냐하면 이러한 도구의 기능이 기계 CAD 시스템의 기능과 동일하지 않기 때문입니다. 그림 2에 표시된 복잡한 회로 기판은 주로 방폭 인클로저에 사용되므로 많은 기계적 제한이 적용됩니다. EDA 도구에서 이 정보를 재구성하는 데 시간이 오래 걸릴 수 있으며 효과적이지 않습니다. 왜냐하면 기계 엔지니어가 PCB 설계자가 요구하는 인클로저, 회로 기판 모양, 장착 구멍 위치 및 높이 제한을 만들었을 가능성이 높기 때문입니다.
회로 기판의 호와 반경으로 인해 회로 기판 모양이 복잡하지 않더라도 재구성 시간이 예상보다 길어질 수 있습니다(그림 3 참조).
이는 복잡한 회로 기판 모양의 몇 가지 예일 뿐입니다. 그러나 오늘날의 소비자 전자 제품에서는 많은 프로젝트가 작은 패키지에 모든 기능을 추가하려고 시도하며 이 패키지가 항상 직사각형은 아니라는 사실에 놀랄 것입니다. 스마트폰과 태블릿을 먼저 생각해야 하는데 비슷한 예가 많습니다.
렌트카를 반납하면 웨이터가 휴대용 스캐너로 차량 정보를 읽어주는 모습을 볼 수 있고, 사무실과 무선으로 소통할 수도 있다. 이 장치는 열전사 프린터에도 연결되어 영수증을 즉시 인쇄할 수 있습니다. 실제로 이러한 모든 장치는 경성/연성 회로 기판(그림 4)을 사용합니다. 여기서 기존 PCB 회로 기판은 유연한 인쇄 회로와 상호 연결되어 작은 공간으로 접을 수 있습니다.
그렇다면 "정의된 기계 엔지니어링 사양을 PCB 설계 도구로 어떻게 가져올 것인가?"라는 질문이 생깁니다. 기계 도면에서 이러한 데이터를 재사용하면 작업 중복을 제거할 수 있으며, 더 중요하게는 인적 오류를 없앨 수 있습니다.
이 문제를 해결하기 위해 DXF, IDF 또는 ProSTEP 형식을 사용하여 모든 정보를 PCB 레이아웃 소프트웨어로 가져올 수 있습니다. 그렇게 하면 많은 시간을 절약하고 인적 오류 가능성을 없앨 수 있습니다. 다음으로 이러한 형식에 대해 하나씩 알아보겠습니다.
DXF는 주로 기계 및 PCB 설계 영역 간에 데이터를 전자적으로 교환하는 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 형식입니다. AutoCAD는 1980년대 초에 이를 개발했습니다. 이 형식은 주로 2차원 데이터 교환에 사용됩니다. 대부분의 PCB 도구 공급업체는 이 형식을 지원하며 데이터 교환을 단순화합니다. DXF 가져오기/내보내기에는 교환 프로세스에 사용될 레이어, 다양한 엔터티 및 단위를 제어하기 위한 추가 기능이 필요합니다. 그림 5는 Mentor Graphics의 PADS 도구를 사용하여 매우 복잡한 회로 기판 모양을 DXF 형식으로 가져오는 예입니다.
몇 년 전부터 PCB 도구에 3D 기능이 등장하기 시작했기 때문에 기계와 PCB 도구 간에 3D 데이터를 전송할 수 있는 형식이 필요합니다. 결과적으로 Mentor Graphics는 IDF 형식을 개발했으며, 이는 PCB와 기계 도구 간에 회로 기판 및 구성 요소 정보를 전송하는 데 널리 사용되었습니다.
DXF 형식에는 보드 크기와 두께가 포함되지만 IDF 형식에서는 구성요소의 X 및 Y 위치, 구성요소 번호, 구성요소의 Z축 높이를 사용합니다. 이 형식은 PCB를 3차원 보기로 시각화하는 기능을 크게 향상시킵니다. IDF 파일에는 회로 기판 상단 및 하단의 높이 제한과 같은 제한 영역에 대한 기타 정보도 포함될 수 있습니다.
시스템은 그림 6과 같이 DXF 매개변수 설정과 유사한 방식으로 IDF 파일에 포함된 콘텐츠를 제어할 수 있어야 합니다. 일부 구성요소에 높이 정보가 없는 경우 IDF 내보내기는 생성 중에 누락된 정보를 추가할 수 있습니다. 프로세스.
IDF 인터페이스의 또 다른 장점은 어느 쪽이든 구성 요소를 새 위치로 이동하거나 보드 모양을 변경한 다음 다른 IDF 파일을 생성할 수 있다는 것입니다. 이 방법의 단점은 보드 및 컴포넌트 변경 사항을 나타내는 전체 파일을 다시 가져와야 하며, 경우에 따라 파일 크기로 인해 시간이 오래 걸릴 수 있다는 점입니다. 또한 특히 대형 회로 기판에서는 새 IDF 파일에 어떤 변경 사항이 적용되었는지 확인하기 어렵습니다. IDF 사용자는 결국 사용자 정의 스크립트를 생성하여 이러한 변경 사항을 확인할 수 있습니다.
3D 데이터를 더 잘 전송하기 위해 설계자들은 향상된 방법을 찾고 있으며 STEP 형식이 탄생했습니다. STEP 형식은 보드 크기와 구성 요소 레이아웃을 전달할 수 있지만 더 중요한 것은 구성 요소가 더 이상 높이 값만 있는 단순한 모양이 아니라는 것입니다. STEP 구성 요소 모델은 구성 요소를 3차원 형식으로 상세하고 복잡하게 표현합니다. 회로 기판과 부품 정보 모두 PCB와 기계 간에 전송될 수 있습니다. 그러나 변경 사항을 추적하는 메커니즘은 아직 없습니다.
STEP 파일 교환을 개선하기 위해 ProSTEP 형식을 도입했습니다. 이 형식은 IDF 및 STEP과 동일한 데이터를 이동할 수 있으며 변경 사항을 추적할 수 있다는 점에서 크게 개선되었으며, 대상의 원래 시스템에서 작업하고 기준선 설정 후 변경 사항을 검토할 수 있는 기능도 제공할 수 있습니다. 변경 사항을 보는 것 외에도 PCB 및 기계 엔지니어는 레이아웃 및 보드 모양 수정의 전체 또는 개별 구성 요소 변경을 승인할 수도 있습니다. 또한 다양한 보드 크기나 구성 요소 위치를 제안할 수도 있습니다. 이렇게 개선된 의사소통은 ECAD와 기계 그룹 사이에 이전에는 존재하지 않았던 ECO(엔지니어링 변경 주문)를 확립합니다(그림 7).
오늘날 대부분의 ECAD 및 기계 CAD 시스템은 ProSTEP 형식 사용을 지원하여 통신을 개선함으로써 많은 시간을 절약하고 복잡한 전기 기계 설계로 인해 발생할 수 있는 비용이 많이 드는 오류를 줄입니다. 더 중요한 것은 엔지니어가 추가 제한 사항이 있는 복잡한 회로 기판 모양을 만든 다음 이 정보를 전자적으로 전송하여 누군가가 기판 크기를 잘못 해석하는 것을 방지하여 시간을 절약할 수 있다는 것입니다.
정보 교환을 위해 이러한 DXF, IDF, STEP 또는 ProSTEP 데이터 형식을 사용하지 않은 경우 해당 사용법을 확인해야 합니다. 복잡한 회로 기판 모양을 재현하는 데 시간을 낭비하지 않으려면 이 전자 데이터 교환을 사용하는 것이 좋습니다.