Den komplette PCB vi ser for oss er vanligvis en vanlig rektangulær form. Selv om de fleste design faktisk er rektangulære, krever mange design uregelmessig formede kretskort, og slike former er ofte ikke enkle å designe. Denne artikkelen beskriver hvordan du designer uregelmessige PCB-er.

I dag krymper størrelsen på PCB stadig, og funksjonene i kretskortet øker også. Kombinert med økningen i klokkehastigheten blir designet mer og mer komplisert. Så la oss se på hvordan vi skal takle kretskort med mer komplekse former.

Som vist i figur 1, kan en enkel PCI -tavleform enkelt opprettes i de fleste EDA -layoutverktøy.

Når kretskortformen må tilpasses en kompleks kabinett med høydebegrensninger, er det imidlertid ikke så lett for PCB -designere, fordi funksjonene i disse verktøyene ikke er de samme som for mekaniske CAD -systemer. Det komplekse kretskortet vist i figur 2 er hovedsakelig brukt i eksplosjonssikre kabinetter og derfor utsatt for mange mekaniske begrensninger. Å gjenoppbygge denne informasjonen i EDA -verktøyet kan ta lang tid og er ikke effektiv. Fordi mekaniske ingeniører sannsynligvis vil ha opprettet kabinett, kretskortform, montering av hullplassering og høydebegrensninger som kreves av PCB -designeren.

På grunn av buen og radius i kretskortet, kan gjenoppbyggingstiden være lengre enn forventet selv om kretskortformen ikke er komplisert (som vist i figur 3).

Dette er bare noen få eksempler på komplekse kretskortformer. Fra dagens forbrukerelektroniske produkter vil du imidlertid bli overrasket over å finne at mange prosjekter prøver å legge til alle funksjonene i en liten pakke, og denne pakken er ikke alltid rektangulær. Du bør tenke på smarttelefoner og nettbrett først, men det er mange lignende eksempler.

Hvis du returnerer den leide bilen, kan det hende du kan se servitøren lese bilinformasjonen med en håndholdt skanner, og deretter trådløst kommunisere med kontoret. Enheten er også koblet til en termisk skriver for øyeblikkelig kvittering. Faktisk bruker alle disse enhetene stive/fleksible kretskort (figur 4), der tradisjonelle PCB -kretskort er koblet sammen med fleksible trykte kretser slik at de kan brettes inn i et lite rom.

Deretter er spørsmålet "Hvordan importere de definerte mekaniske ingeniørspesifikasjonene til PCB -designverktøy?" Gjenbruk av disse dataene i mekaniske tegninger kan eliminere duplisering av arbeidet, og enda viktigere, eliminere menneskelige feil.

Vi kan bruke DXF-, IDF- eller prostep -format for å importere all informasjon til PCB -layout -programvaren for å løse dette problemet. Å gjøre det kan spare mye tid og eliminere mulig menneskelig feil. Deretter lærer vi om disse formatene en etter en.

DXF er det eldste og mest brukte formatet, som hovedsakelig utveksler data mellom mekaniske og PCB -designdomener elektronisk. AutoCAD utviklet det på begynnelsen av 1980 -tallet. Dette formatet brukes hovedsakelig til todimensjonal datautveksling. De fleste leverandører av PCB -verktøy støtter dette formatet, og det forenkler datautveksling. DXF -import/eksport krever tilleggsfunksjoner for å kontrollere lagene, forskjellige enheter og enheter som vil bli brukt i utvekslingsprosessen. Figur 5 er et eksempel på å bruke Mentor Graphics 'Pads Tool for å importere en veldig kompleks kretskortform i DXF -format:

For noen år siden begynte 3D -funksjoner å vises i PCB -verktøy, så et format som kan overføre 3D -data mellom maskiner og PCB -verktøy er nødvendig. Som et resultat utviklet Mentor Graphics IDF -formatet, som deretter ble mye brukt til å overføre kretskort og komponentinformasjon mellom PCB og mekaniske verktøy.

Selv om DXF-formatet inkluderer brettstørrelse og tykkelse, bruker IDF-formatet x- og y-plasseringen til komponenten, komponentnummeret og z-aksens høyde på komponenten. Dette formatet forbedrer muligheten til å visualisere PCB i en tredimensjonal visning. IDF -filen kan også inneholde annen informasjon om det begrensede området, for eksempel høydebegrensninger på toppen og bunnen av kretskortet.

Systemet må kunne kontrollere innholdet i IDF -filen på en lignende måte som DXF -parameterinnstillingen, som vist i figur 6. Hvis noen komponenter ikke har høydeinformasjon, kan IDF -eksport legge til den manglende informasjonen under opprettelsesprosessen.

En annen fordel med IDF -grensesnittet er at en av partene kan flytte komponentene til et nytt sted eller endre brettformen, og deretter opprette en annen IDF -fil. Ulempen med denne metoden er at hele filen som representerer styret og komponentendringene må importeres på nytt, og i noen tilfeller kan det ta lang tid på grunn av filstørrelsen. I tillegg er det vanskelig å bestemme hvilke endringer som er gjort med den nye IDF -filen, spesielt på større kretskort. IDF -brukere kan etter hvert lage tilpassede skript for å bestemme disse endringene.

For å bedre overføre 3D -data, leter designere etter en forbedret metode, og trinnformat ble til. Trinnformatet kan formidle brettstørrelsen og komponentoppsettet, men enda viktigere er at komponenten ikke lenger er en enkel form med bare en høydeverdi. Trinnkomponentmodellen gir detaljert og kompleks representasjon av komponenter i tredimensjonal form. Både kretskort og komponentinformasjon kan overføres mellom PCB og maskiner. Imidlertid er det fremdeles ingen mekanisme for å spore endringer.

For å forbedre utvekslingen av trinnfiler, introduserte vi Prostep -formatet. Dette formatet kan flytte de samme dataene som IDF og trinn, og har store forbedringer-det kan spore endringer, og det kan også gi muligheten til å jobbe i det originale systemet til emnet og gjennomgå eventuelle endringer etter å ha etablert en baseline. I tillegg til å se endringer, kan PCB og mekaniske ingeniører også godkjenne alle eller individuelle komponentendringer i layout- og tavleformmodifikasjoner. De kan også foreslå forskjellige brettstørrelser eller komponentplasser. Denne forbedrede kommunikasjonen etablerer en Eco (Engineering Change Order) som aldri har eksistert før mellom ECAD og den mekaniske gruppen (figur 7).

I dag støtter de fleste ECAD- og mekaniske CAD -systemer bruken av prostep -formatet for å forbedre kommunikasjonen, og sparer dermed mye tid og reduserer de kostbare feilene som kan være forårsaket av komplekse elektromekaniske design. Enda viktigere er at ingeniører kan lage en kompleks kretskortform med ytterligere begrensninger, og deretter overføre denne informasjonen elektronisk for å unngå at noen feilaktig tolker styrestørrelsen, og dermed sparer tid.

Hvis du ikke har brukt disse DXF-, IDF-, trinn- eller prostep -dataformatene for å utveksle informasjon, bør du sjekke bruken av dem. Vurder å bruke denne elektroniske datautvekslingen for å slutte å kaste bort tid til å gjenskape komplekse kretskortformer.