Kompletny PCB, który przewidujemy, jest zwykle zwykłym prostokątnym kształtem. Chociaż większość wzorów jest rzeczywiście prostokątna, wiele wzorów wymaga nieregularnie ukształtowanych płyt obwodowych, a takie kształty często nie są łatwe do zaprojektowania. W tym artykule opisano, jak projektować PCB w kształcie nieregularnych.

W dzisiejszych czasach rozmiar PCB stale się kurczy, a funkcje na płycie drukowanej również rosną. W połączeniu ze wzrostem prędkości zegara projekt staje się coraz bardziej skomplikowany. Przyjrzyjmy się, jak radzić sobie z tablicami obwodowymi o bardziej złożonych kształtach.

Jak pokazano na rysunku 1, prosty kształt płyty PCI można łatwo utworzyć w większości narzędzi układu EDA.

Jednak gdy kształt płyty drukowanej musi być dostosowywany do złożonej obudowy z ograniczeniami wysokości, nie jest tak łatwa dla projektantów PCB, ponieważ funkcje w tych narzędziach nie są takie same jak funkcje mechanicznych systemów CAD. Złożona płyta obwodu pokazana na ryc. 2 jest używana głównie w obudowach odpornych na eksplozję, a zatem podlegała wielu ograniczeniom mechanicznym. Odbudowanie tych informacji w narzędziu EDA może potrwać dużo czasu i nie jest skuteczne. Ponieważ inżynierowie mechanicy prawdopodobnie stworzyli obudowę, kształt płyty drukowanej, lokalizację otworu montażowego i ograniczenia wysokości wymagane przez projektanta PCB.

Ze względu na łuk i promień na płycie drukowanej czas rekonstrukcji może być dłuższy niż oczekiwano, nawet jeśli kształt płytki obwodu nie jest skomplikowany (jak pokazano na rycinie 3).

To tylko kilka przykładów złożonych kształtów płytki drukowanej. Jednak od dzisiejszych produktów elektronicznych konsumenckich zdziwisz się, że wiele projektów próbuje dodać wszystkie funkcje w małym pakiecie, a ten pakiet nie zawsze jest prostokątny. Najpierw powinieneś pomyśleć o smartfonach i tabletach, ale istnieje wiele podobnych przykładów.

Jeśli zwrócisz wynajęty samochód, możesz zobaczyć kelner przeczytany informacje o samochodzie za pomocą skanera ręcznego, a następnie bezprzewodowo komunikować się z biurem. Urządzenie jest również podłączone do drukarki termicznej w celu natychmiastowego drukowania paragonu. W rzeczywistości wszystkie te urządzenia wykorzystują sztywne/elastyczne płyty obwodów (ryc. 4), w których tradycyjne płyty obwodów PCB są ze sobą powiązane z elastycznymi obwodami drukowanymi, aby można je było złożyć w małej przestrzeni.

Następnie pytanie brzmi: „Jak zaimportować określone specyfikacje inżynierii mechanicznej do narzędzi projektowych PCB?” Ponowne wykorzystanie tych danych w rysunkach mechanicznych może wyeliminować powielanie pracy, a co ważniejsze, wyeliminować błędy ludzkie.

Możemy użyć formatu DXF, IDF lub Prostep, aby zaimportować wszystkie informacje do oprogramowania układu PCB, aby rozwiązać ten problem. Może to zaoszczędzić dużo czasu i wyeliminować możliwy błąd ludzki. Następnie dowiemy się o tych formatach jeden po drugim.

DXF jest najstarszym i najczęściej stosowanym formatem, który głównie wymienia dane między domenami projektowymi mechanicznymi i PCB elektronicznie. AutoCAD opracował go na początku lat 80. Ten format jest używany głównie do dwuwymiarowej wymiany danych. Większość dostawców narzędzi PCB obsługuje ten format i upraszcza wymianę danych. Import/eksport DXF wymaga dodatkowych funkcji do kontrolowania warstw, różnych podmiotów i jednostek, które będą używane w procesie wymiany. Rysunek 5 jest przykładem użycia narzędzia Mentor Graphics 'Pads do importowania bardzo złożonego kształtu płytki drukowanej w formacie DXF:

Kilka lat temu funkcje 3D zaczęły pojawiać się w narzędziach PCB, więc potrzebny jest format, który może przesyłać dane 3D między maszynami i narzędziami PCB. W rezultacie grafika Mentor opracowała format IDF, który następnie był szeroko stosowany do przesyłania płytki drukowanej i informacji między PCB i narzędziami mechanicznymi.

Chociaż format DXF zawiera rozmiar i grubość płyty, format IDF wykorzystuje pozycję X i Y komponentu, numer komponentu i wysokość osi Z komponentu. Ten format znacznie poprawia możliwość wizualizacji PCB w widoku trójwymiarowym. Plik IDF może również zawierać inne informacje o ograniczonym obszarze, takie jak ograniczenia wysokości na górze i dolnej części płyty drukowanej.

System musi być w stanie kontrolować zawartość zawartą w pliku IDF w podobny sposób jak ustawienie parametrów DXF, jak pokazano na rysunku 6. Jeśli niektóre komponenty nie mają informacji o wysokości, Eksport IDF może dodać brakujące informacje podczas procesu tworzenia.

Kolejną zaletą interfejsu IDF jest to, że każda ze stron może przenieść komponenty do nowej lokalizacji lub zmienić kształt płyty, a następnie utworzyć inny plik IDF. Wadą tej metody jest to, że cały plik reprezentujący zmiany płyty i komponentów musi zostać ponownie zaimportowany, aw niektórych przypadkach może to potrwać dużo czasu ze względu na rozmiar pliku. Ponadto trudno jest ustalić, jakie zmiany wprowadzono w nowym pliku IDF, szczególnie na większych płytach obwodowych. Użytkownicy IDF mogą ostatecznie tworzyć niestandardowe skrypty, aby określić te zmiany.

Aby lepiej przesyłać dane 3D, projektanci szukają ulepszonej metody i powstał format krokowy. Format kroku może przekazać rozmiar płyty i układ komponentu, ale co ważniejsze, komponent nie jest już prostym kształtem o wartości wysokości. Model STEP komponentu zapewnia szczegółową i złożoną reprezentację komponentów w formie trójwymiarowej. Informacje o płytce obwodów, jak i komponenty mogą być przesyłane między PCB a maszynami. Jednak nadal nie ma mechanizmu śledzenia zmian.

Aby poprawić wymianę plików krokowych, wprowadziliśmy format prosteptu. Ten format może przenosić te same dane, co IDF i STEP, i ma doskonałe ulepszenia-może śledzić zmiany, a także może zapewnić możliwość pracy w oryginalnym systemie przedmiotu i przeglądu wszelkich zmian po ustaleniu linii bazowej. Oprócz przeglądania zmian PCB i inżynierowie mechanicy mogą również zatwierdzić całość lub indywidualne zmiany komponentów w modyfikacjach kształtu układu i płyty. Mogą również sugerować różne rozmiary płyt lub lokalizacji komponentów. Ta ulepszona komunikacja ustanawia ECO (kolejność zmian inżynierii), która nigdy wcześniej nie istniała między ECAD a grupą mechaniczną (ryc. 7).

Obecnie większość systemów CAD ECAD i mechanicznych obsługuje zastosowanie formatu prostepcji w celu poprawy komunikacji, oszczędzając w ten sposób dużo czasu i zmniejszając kosztowne błędy, które mogą być spowodowane złożonymi projektami elektromechanicznymi. Co ważniejsze, inżynierowie mogą stworzyć złożony kształt płyty drukowanej z dodatkowymi ograniczeniami, a następnie przesyłać te informacje elektronicznie, aby uniknąć niewłaściwego ponownego interpretacji wielkości płyty, tym samym oszczędzając czas.

Jeśli nie użyłeś tych formatów danych DXF, IDF, Step lub Prostep do wymiany informacji, powinieneś sprawdzić ich użycie. Rozważ użycie tej elektronicznej wymiany danych, aby zaprzestać marnowania czasu w celu odtworzenia złożonych kształtów płytki drukowanej.