Mabilis na matutunan ang hindi regular na hugis na disenyo ng PCB

Ang kumpletong PCB na nakikita natin ay karaniwang isang regular na hugis-parihaba. Bagama't karamihan sa mga disenyo ay talagang hugis-parihaba, maraming mga disenyo ang nangangailangan ng hindi regular na hugis ng mga circuit board, at ang mga ganitong hugis ay kadalasang hindi madaling idisenyo. Inilalarawan ng artikulong ito kung paano magdisenyo ng mga hindi regular na hugis na PCB.

Sa ngayon, ang laki ng PCB ay patuloy na lumiliit, at ang mga pag-andar sa circuit board ay tumataas din. Kasabay ng pagtaas ng bilis ng orasan, ang disenyo ay nagiging mas kumplikado. Kaya, tingnan natin kung paano haharapin ang mga circuit board na may mas kumplikadong mga hugis.

Gaya ng ipinapakita sa Figure 1, ang isang simpleng hugis ng PCI board ay madaling magawa sa karamihan ng mga tool sa EDA Layout.

Gayunpaman, kapag ang hugis ng circuit board ay kailangang iakma sa isang kumplikadong enclosure na may mga paghihigpit sa taas, ito ay hindi napakadali para sa mga taga-disenyo ng PCB, dahil ang mga pag-andar sa mga tool na ito ay hindi katulad ng mga mekanikal na CAD system. Ang kumplikadong circuit board na ipinapakita sa Figure 2 ay pangunahing ginagamit sa explosion-proof enclosures at samakatuwid ay napapailalim sa maraming mekanikal na limitasyon. Ang muling pagtatayo ng impormasyong ito sa EDA tool ay maaaring tumagal ng mahabang panahon at hindi epektibo. Dahil, malamang na ginawa ng mga inhinyero ng makina ang enclosure, hugis ng circuit board, lokasyon ng mounting hole, at mga paghihigpit sa taas na kinakailangan ng taga-disenyo ng PCB.

Dahil sa arc at radius sa circuit board, ang oras ng muling pagtatayo ay maaaring mas mahaba kaysa sa inaasahan kahit na ang hugis ng circuit board ay hindi kumplikado (tulad ng ipinapakita sa Figure 3).

Ito ay ilan lamang sa mga halimbawa ng kumplikadong mga hugis ng circuit board. Gayunpaman, mula sa mga produktong elektronikong consumer ngayon, magugulat ka na makita na maraming mga proyekto ang sumusubok na idagdag ang lahat ng mga function sa isang maliit na pakete, at ang paketeng ito ay hindi palaging hugis-parihaba. Dapat mong isipin muna ang mga smartphone at tablet, ngunit maraming katulad na mga halimbawa.

Kung ibabalik mo ang nirentahang kotse, maaari mong makitang binabasa ng waiter ang impormasyon ng kotse gamit ang isang handheld scanner, at pagkatapos ay wireless na makipag-ugnayan sa opisina. Nakakonekta rin ang device sa isang thermal printer para sa instant na pag-print ng resibo. Sa katunayan, ang lahat ng mga device na ito ay gumagamit ng mga rigid/flexible circuit boards (Figure 4), kung saan ang mga tradisyunal na PCB circuit board ay magkakaugnay sa mga flexible na naka-print na circuit upang sila ay matiklop sa isang maliit na espasyo.

Pagkatapos, ang tanong ay "paano i-import ang tinukoy na mga detalye ng mechanical engineering sa mga tool sa disenyo ng PCB?" Ang muling paggamit ng data na ito sa mga mechanical drawing ay maaaring maalis ang pagdoble ng trabaho, at higit sa lahat, alisin ang mga pagkakamali ng tao.

Maaari naming gamitin ang DXF, IDF o ProSTEP na format para i-import ang lahat ng impormasyon sa PCB Layout software upang malutas ang problemang ito. Ang paggawa nito ay maaaring makatipid ng maraming oras at maalis ang posibleng pagkakamali ng tao. Susunod, malalaman natin ang tungkol sa mga format na ito nang paisa-isa.

Ang DXF ay ang pinakaluma at pinakamalawak na ginagamit na format, na higit sa lahat ay nagpapalitan ng data sa pagitan ng mekanikal at mga domain ng disenyo ng PCB sa elektronikong paraan. Binuo ito ng AutoCAD noong unang bahagi ng 1980s. Ang format na ito ay pangunahing ginagamit para sa dalawang-dimensional na pagpapalitan ng data. Karamihan sa mga nagtitinda ng PCB tool ay sumusuporta sa format na ito, at pinapasimple nito ang pagpapalitan ng data. Ang DXF import/export ay nangangailangan ng mga karagdagang function para makontrol ang mga layer, iba't ibang entity at unit na gagamitin sa proseso ng palitan. Ang Figure 5 ay isang halimbawa ng paggamit ng Mentor Graphics' PADS tool upang mag-import ng napakakomplikadong hugis ng circuit board sa DXF na format:

 

Ilang taon na ang nakalipas, nagsimulang lumitaw ang mga 3D function sa mga PCB tool, kaya kailangan ang isang format na maaaring maglipat ng 3D data sa pagitan ng makinarya at PCB tool. Bilang resulta, binuo ng Mentor Graphics ang format na IDF, na noon ay malawakang ginagamit upang ilipat ang circuit board at impormasyon ng bahagi sa pagitan ng mga PCB at mga mekanikal na tool.

Bagama't kasama sa format ng DXF ang laki at kapal ng board, ginagamit ng format ng IDF ang X at Y na posisyon ng component, ang component number, at ang Z-axis na taas ng component. Ang format na ito ay lubos na nagpapabuti sa kakayahang mailarawan ang PCB sa isang three-dimensional na view. Ang IDF file ay maaari ding magsama ng iba pang impormasyon tungkol sa pinaghihigpitang lugar, tulad ng mga paghihigpit sa taas sa itaas at ibaba ng circuit board.

Kailangang makontrol ng system ang nilalamang nilalaman ng IDF file sa katulad na paraan sa setting ng parameter ng DXF, tulad ng ipinapakita sa Figure 6. Kung ang ilang bahagi ay walang impormasyon sa taas, maaaring idagdag ng IDF export ang nawawalang impormasyon sa panahon ng paglikha proseso.

Ang isa pang bentahe ng interface ng IDF ay maaaring ilipat ng alinmang partido ang mga bahagi sa isang bagong lokasyon o baguhin ang hugis ng board, at pagkatapos ay lumikha ng ibang IDF file. Ang kawalan ng pamamaraang ito ay ang buong file na kumakatawan sa board at mga pagbabago sa bahagi ay kailangang muling i-import, at sa ilang mga kaso, maaaring tumagal ito ng mahabang panahon dahil sa laki ng file. Bilang karagdagan, mahirap matukoy kung anong mga pagbabago ang ginawa sa bagong IDF file, lalo na sa mas malalaking circuit board. Ang mga user ng IDF ay makakagawa ng mga custom na script para matukoy ang mga pagbabagong ito.

Upang mas mahusay na magpadala ng 3D data, ang mga designer ay naghahanap ng isang pinahusay na paraan, at ang STEP format ay nabuo. Maaaring ihatid ng format ng STEP ang laki ng board at layout ng bahagi, ngunit higit sa lahat, ang bahagi ay hindi na isang simpleng hugis na may halaga lamang ng taas. Ang STEP component model ay nagbibigay ng detalyado at kumplikadong representasyon ng mga bahagi sa three-dimensional na anyo. Ang parehong circuit board at impormasyon ng bahagi ay maaaring ilipat sa pagitan ng PCB at makinarya. Gayunpaman, wala pa ring mekanismo para subaybayan ang mga pagbabago.

Upang mapahusay ang pagpapalitan ng mga STEP file, ipinakilala namin ang format na ProSTEP. Ang format na ito ay maaaring ilipat ang parehong data tulad ng IDF at STEP, at may mahusay na mga pagpapabuti-ito ay maaaring subaybayan ang mga pagbabago, at maaari rin itong magbigay ng kakayahang magtrabaho sa orihinal na sistema ng paksa at suriin ang anumang mga pagbabago pagkatapos magtatag ng isang baseline. Bilang karagdagan sa mga pagbabago sa pagtingin, maaari ding aprubahan ng mga inhinyero ng PCB at mekanikal ang lahat o indibidwal na mga pagbabago sa bahagi sa mga pagbabago sa layout at hugis ng board. Maaari rin silang magmungkahi ng iba't ibang laki ng board o lokasyon ng bahagi. Ang pinahusay na komunikasyong ito ay nagtatatag ng ECO (Engineering Change Order) na hindi pa umiral sa pagitan ng ECAD at ng mekanikal na grupo (Larawan 7).

 

 

Sa ngayon, karamihan sa ECAD at mechanical CAD system ay sumusuporta sa paggamit ng ProSTEP na format upang mapabuti ang komunikasyon, sa gayon ay nakakatipid ng maraming oras at nababawasan ang mga magastos na error na maaaring dulot ng kumplikadong mga electromechanical na disenyo. Higit sa lahat, ang mga inhinyero ay maaaring lumikha ng isang kumplikadong hugis ng circuit board na may karagdagang mga paghihigpit, at pagkatapos ay ipadala ang impormasyong ito sa elektronikong paraan upang maiwasan ang isang tao na maling muling bigyang-kahulugan ang laki ng board, sa gayon ay makatipid ng oras.

Kung hindi mo pa ginamit ang mga format ng data ng DXF, IDF, STEP o ProSTEP na ito upang makipagpalitan ng impormasyon, dapat mong suriin ang kanilang paggamit. Isaalang-alang ang paggamit ng electronic data exchange na ito upang ihinto ang pag-aaksaya ng oras upang muling likhain ang mga kumplikadong hugis ng circuit board.