PCB-ul complet pe care îl imaginăm este de obicei o formă dreptunghiulară obișnuită. Deși majoritatea modelelor sunt într-adevăr dreptunghiulare, multe modele necesită plăci de circuite cu formă neregulată, iar astfel de forme nu sunt adesea ușor de proiectat. Acest articol descrie cum să proiectați PCB-uri cu formă neregulată.

În zilele noastre, dimensiunea PCB-ului se micșorează în mod constant, iar funcțiile de pe placa de circuite cresc și ele. Cuplat cu creșterea vitezei ceasului, designul devine din ce în ce mai complicat. Așadar, să aruncăm o privire la modul de a face față plăcilor de circuite cu forme mai complexe.

După cum se arată în Figura 1, o formă simplă de placă PCI poate fi creată cu ușurință în majoritatea instrumentelor EDA Layout.

Cu toate acestea, atunci când forma plăcii de circuit trebuie adaptată la o carcasă complexă cu restricții de înălțime, nu este atât de ușor pentru proiectanții de PCB, deoarece funcțiile acestor instrumente nu sunt aceleași cu cele ale sistemelor CAD mecanice. Placa de circuite complexă prezentată în Figura 2 este utilizată în principal în carcasele rezistente la explozie și, prin urmare, este supusă multor limitări mecanice. Reconstruirea acestor informații în instrumentul EDA poate dura mult timp și nu este eficientă. Deoarece, este posibil ca inginerii mecanici să fi creat carcasa, forma plăcii de circuit, locația orificiilor de montare și restricțiile de înălțime cerute de proiectantul PCB.

Datorită arcului și razei plăcii de circuit, timpul de reconstrucție poate fi mai lung decât se aștepta, chiar dacă forma plăcii de circuit nu este complicată (așa cum se arată în Figura 3).

Acestea sunt doar câteva exemple de forme complexe de plăci de circuite. Cu toate acestea, din produsele electronice de larg consum de astăzi, veți fi surprinși să descoperiți că multe proiecte încearcă să adauge toate funcțiile într-un pachet mic, iar acest pachet nu este întotdeauna dreptunghiular. Ar trebui să vă gândiți mai întâi la smartphone-uri și tablete, dar există multe exemple similare.

Dacă returnați mașina închiriată, este posibil să vedeți chelnerul citind informațiile despre mașină cu un scaner portabil și apoi să comunice fără fir cu biroul. Dispozitivul este, de asemenea, conectat la o imprimantă termică pentru imprimarea instantanee a bonurilor. De fapt, toate aceste dispozitive folosesc plăci de circuite rigide/flexibile (Figura 4), unde plăcile de circuite PCB tradiționale sunt interconectate cu circuite imprimate flexibile, astfel încât să poată fi pliate într-un spațiu mic.

Apoi, întrebarea este „cum se importă specificațiile definite de inginerie mecanică în instrumentele de proiectare PCB?” Reutilizarea acestor date în desenele mecanice poate elimina dublarea lucrărilor și, mai important, poate elimina erorile umane.

Putem folosi formatul DXF, IDF sau ProSTEP pentru a importa toate informațiile în software-ul PCB Layout pentru a rezolva această problemă. Procedând astfel, puteți economisi mult timp și puteți elimina posibilele erori umane. În continuare, vom afla despre aceste formate unul câte unul.

DXF este cel mai vechi și cel mai utilizat format, care face schimb electronic de date între domeniile mecanic și PCB. AutoCAD l-a dezvoltat la începutul anilor 1980. Acest format este utilizat în principal pentru schimbul de date bidimensionale. Majoritatea furnizorilor de instrumente PCB acceptă acest format și simplifică schimbul de date. Importul/exportul DXF necesită funcții suplimentare pentru a controla straturile, diferitele entități și unități care vor fi utilizate în procesul de schimb. Figura 5 este un exemplu de utilizare a instrumentului PADS de la Mentor Graphics pentru a importa o formă de placă de circuit foarte complexă în format DXF:

În urmă cu câțiva ani, funcțiile 3D au început să apară în instrumentele PCB, așa că este nevoie de un format care să poată transfera date 3D între utilaje și instrumentele PCB. Ca rezultat, Mentor Graphics a dezvoltat formatul IDF, care a fost apoi utilizat pe scară largă pentru a transfera informații despre circuite și componente între PCB-uri și instrumente mecanice.

Deși formatul DXF include dimensiunea și grosimea plăcii, formatul IDF utilizează pozițiile X și Y ale componentei, numărul componentei și înălțimea axei Z a componentei. Acest format îmbunătățește considerabil capacitatea de a vizualiza PCB-ul într-o vedere tridimensională. Fișierul IDF poate include și alte informații despre zona restricționată, cum ar fi restricțiile de înălțime în partea de sus și de jos a plăcii de circuit.

Sistemul trebuie să poată controla conținutul conținut în fișierul IDF într-un mod similar cu setarea parametrului DXF, așa cum se arată în Figura 6. Dacă unele componente nu au informații despre înălțime, exportul IDF poate adăuga informațiile lipsă în timpul creării. proces.

Un alt avantaj al interfeței IDF este că oricare dintre părți poate muta componentele într-o locație nouă sau poate schimba forma plăcii și apoi poate crea un fișier IDF diferit. Dezavantajul acestei metode este că întregul fișier care reprezintă modificările plăcii și componentelor trebuie reimportat și, în unele cazuri, poate dura mult timp din cauza dimensiunii fișierului. În plus, este dificil să se determine ce modificări au fost făcute cu noul fișier IDF, în special pe plăcile de circuite mai mari. Utilizatorii IDF pot crea în cele din urmă scripturi personalizate pentru a determina aceste modificări.

Pentru a transmite mai bine datele 3D, designerii caută o metodă îmbunătățită, iar formatul STEP a apărut. Formatul STEP poate transmite dimensiunea plăcii și aspectul componentei, dar mai important, componenta nu mai este o formă simplă cu doar o valoare a înălțimii. Modelul de componente STEP oferă o reprezentare detaliată și complexă a componentelor în formă tridimensională. Atât informațiile despre circuite cât și despre componente pot fi transferate între PCB și mașini. Cu toate acestea, încă nu există niciun mecanism de urmărire a modificărilor.

Pentru a îmbunătăți schimbul de fișiere STEP, am introdus formatul ProSTEP. Acest format poate muta aceleași date ca IDF și STEP și are îmbunătățiri mari - poate urmări modificările și poate oferi, de asemenea, capacitatea de a lucra în sistemul original al subiectului și de a revizui orice modificări după stabilirea unei linii de bază. Pe lângă vizualizarea modificărilor, inginerii PCB și mecanici pot, de asemenea, aproba modificări ale tuturor componentelor sau ale componentelor individuale ale modificărilor de aspect și de formă a plăcii. De asemenea, pot sugera diferite dimensiuni ale plăcilor sau locații ale componentelor. Această comunicare îmbunătățită stabilește un ECO (Ordine de modificare a ingineriei) care nu a mai existat până acum între ECAD și grupul mecanic (Figura 7).

Astăzi, majoritatea sistemelor ECAD și CAD mecanice acceptă utilizarea formatului ProSTEP pentru a îmbunătăți comunicarea, economisind astfel mult timp și reducând erorile costisitoare care pot fi cauzate de proiectele electromecanice complexe. Mai important, inginerii pot crea o formă complexă de placă de circuit cu restricții suplimentare și apoi pot transmite aceste informații electronic pentru a evita ca cineva să reinterpreteze greșit dimensiunea plăcii, economisind astfel timp.

Dacă nu ați folosit aceste formate de date DXF, IDF, STEP sau ProSTEP pentru a face schimb de informații, ar trebui să verificați utilizarea lor. Luați în considerare utilizarea acestui schimb electronic de date pentru a nu mai pierde timpul pentru a recrea forme complexe de plăci de circuite.