Celotno tiskano vezje, ki si ga zamislimo, je običajno pravilne pravokotne oblike. Čeprav je večina modelov res pravokotnih, mnogi dizajni zahtevajo vezja nepravilnih oblik in takšnih oblik pogosto ni lahko oblikovati. Ta članek opisuje, kako oblikovati tiskana vezja nepravilnih oblik.

Dandanes se velikost PCB nenehno zmanjšuje, povečujejo pa se tudi funkcije v vezju. Skupaj s povečanjem hitrosti ure postaja zasnova vedno bolj zapletena. Torej, poglejmo, kako ravnati s tiskanimi vezji bolj zapletenih oblik.

Kot je prikazano na sliki 1, je preprosto obliko plošče PCI enostavno ustvariti v večini orodij EDA Layout.

Ko pa je treba obliko vezja prilagoditi zapletenemu ohišju z omejitvami glede višine, oblikovalcem tiskanih vezij to ni tako enostavno, ker funkcije v teh orodjih niso enake funkcijam mehanskih sistemov CAD. Kompleksno vezje, prikazano na sliki 2, se večinoma uporablja v protieksplozijsko varnih ohišjih in je zato predmet številnih mehanskih omejitev. Ponovna sestava teh informacij v orodju EDA lahko traja dolgo in ni učinkovita. Ker so strojni inženirji verjetno ustvarili ohišje, obliko vezja, lokacijo montažnih lukenj in višinske omejitve, ki jih zahteva oblikovalec PCB.

Zaradi loka in radija v vezju je lahko čas rekonstrukcije daljši od pričakovanega, tudi če oblika vezja ni zapletena (kot je prikazano na sliki 3).

To je le nekaj primerov kompleksnih oblik vezja. Vendar pa boste pri današnjih potrošniških elektronskih izdelkih presenečeni ugotovili, da številni projekti poskušajo dodati vse funkcije v majhnem paketu, ta paket pa ni vedno pravokoten. Najprej bi morali pomisliti na pametne telefone in tablice, a podobnih primerov je veliko.

Če vrnete najeti avto, boste morda lahko videli, kako natakar bere podatke o avtomobilu z ročnim skenerjem in nato brezžično komunicira s pisarno. Naprava je povezana tudi s termalnim tiskalnikom za takojšnje tiskanje računov. Pravzaprav vse te naprave uporabljajo togo/fleksibilna vezja (slika 4), pri čemer so tradicionalna tiskana vezja povezana s prilagodljivimi tiskanimi vezji, tako da jih je mogoče zložiti v majhen prostor.

Potem je vprašanje "kako uvoziti definirane specifikacije strojništva v orodja za načrtovanje PCB?" Ponovna uporaba teh podatkov v mehanskih risbah lahko odpravi podvajanje dela in, kar je še pomembneje, odpravi človeške napake.

Za rešitev te težave lahko uporabimo format DXF, IDF ali ProSTEP za uvoz vseh informacij v programsko opremo PCB Layout. S tem lahko prihranite veliko časa in odpravite morebitne človeške napake. Nato bomo enega za drugim spoznali te formate.

DXF je najstarejši in najpogosteje uporabljen format, ki večinoma elektronsko izmenjuje podatke med mehanskimi in tiskanimi vezji. AutoCAD ga je razvil v zgodnjih osemdesetih letih. Ta format se uporablja predvsem za dvodimenzionalno izmenjavo podatkov. Večina prodajalcev orodij PCB podpira ta format in poenostavlja izmenjavo podatkov. Uvoz/izvoz DXF zahteva dodatne funkcije za nadzor slojev, različnih entitet in enot, ki bodo uporabljene v procesu izmenjave. Slika 5 je primer uporabe orodja PADS podjetja Mentor Graphics za uvoz zelo zapletene oblike vezja v formatu DXF:

Pred nekaj leti so se 3D-funkcije začele pojavljati v orodjih PCB, zato je potreben format, ki lahko prenaša 3D-podatke med stroji in orodji PCB. Posledično je Mentor Graphics razvil format IDF, ki se je nato pogosto uporabljal za prenos informacij o vezju in komponentah med PCB-ji in mehanskimi orodji.

Čeprav format DXF vključuje velikost in debelino plošče, format IDF uporablja položaj X in Y komponente, številko komponente in višino osi Z komponente. Ta format močno izboljša možnost vizualizacije tiskanega vezja v tridimenzionalnem pogledu. Datoteka IDF lahko vključuje tudi druge informacije o omejenem območju, kot so omejitve višine na vrhu in dnu tiskanega vezja.

Sistem mora biti zmožen nadzorovati vsebino v datoteki IDF na podoben način kot nastavitev parametrov DXF, kot je prikazano na sliki 6. Če nekatere komponente nimajo podatkov o višini, lahko izvoz IDF med ustvarjanjem doda manjkajoče informacije. postopek.

Druga prednost vmesnika IDF je, da lahko katera koli stran premakne komponente na novo lokacijo ali spremeni obliko plošče in nato ustvari drugo datoteko IDF. Pomanjkljivost te metode je, da je treba ponovno uvoziti celotno datoteko, ki predstavlja spremembe plošče in komponent, v nekaterih primerih pa lahko traja dolgo zaradi velikosti datoteke. Poleg tega je težko ugotoviti, katere spremembe so bile narejene z novo datoteko IDF, zlasti na večjih tiskanih vezjih. Uporabniki IDF lahko sčasoma ustvarijo skripte po meri za določitev teh sprememb.

Za boljši prenos 3D podatkov oblikovalci iščejo izboljšano metodo in nastal je format STEP. Format STEP lahko posreduje velikost plošče in postavitev komponent, kar je še pomembneje, komponenta ni več preprosta oblika z le vrednostjo višine. Komponentni model STEP zagotavlja podrobno in kompleksno predstavitev komponent v tridimenzionalni obliki. Med tiskanim vezjem in stroji je mogoče prenašati informacije o vezju in komponentah. Vendar še vedno ni mehanizma za sledenje spremembam.

Da bi izboljšali izmenjavo datotek STEP, smo predstavili format ProSTEP. Ta format lahko premika iste podatke kot IDF in STEP in ima velike izboljšave - lahko sledi spremembam, prav tako pa lahko nudi možnost dela v izvirnem sistemu subjekta in pregleda morebitne spremembe po vzpostavitvi osnovne vrednosti. Poleg ogleda sprememb lahko inženirji tiskanih vezij in strojništva odobrijo tudi vse ali posamezne spremembe komponent pri spremembah postavitve in oblike plošče. Prav tako lahko predlagajo različne velikosti plošč ali lokacije komponent. Ta izboljšana komunikacija vzpostavi ECO (Engineering Change Order), ki med ECAD in mehansko skupino še nikoli ni obstajal (slika 7).

Danes večina ECAD in mehanskih CAD sistemov podpira uporabo formata ProSTEP za izboljšanje komunikacije, s čimer se prihrani veliko časa in zmanjšajo drage napake, ki jih lahko povzročijo zapletene elektromehanske zasnove. Še pomembneje je, da lahko inženirji ustvarijo zapleteno obliko vezja z dodatnimi omejitvami in nato te informacije pošljejo elektronsko, da preprečijo, da bi nekdo napačno interpretiral velikost plošče, s čimer prihranijo čas.

Če teh formatov podatkov DXF, IDF, STEP ali ProSTEP niste uporabljali za izmenjavo informacij, preverite njihovo uporabo. Razmislite o uporabi te elektronske izmenjave podatkov, da ne boste več izgubljali časa za ponovno ustvarjanje zapletenih oblik tiskanega vezja.