Öngördüğümüz tam PCB genellikle düzenli bir dikdörtgen şekildir. Çoğu tasarım gerçekten dikdörtgen olmasına rağmen, birçok tasarım düzensiz şekilli devre kartları gerektirir ve bu tür şekillerin tasarımı genellikle kolay değildir. Bu makalede düzensiz şekilli PCB'lerin nasıl tasarlanacağı açıklanmaktadır.

Günümüzde, PCB'nin boyutu sürekli küçülüyor ve devre kartındaki işlevler de artıyor. Saat hızındaki artışla birleştiğinde, tasarım gittikçe daha karmaşık hale geliyor. Öyleyse, daha karmaşık şekillerle devre kartlarıyla nasıl başa çıkacağına bir göz atalım.

Şekil 1'de gösterildiği gibi, çoğu EDA yerleşim araçında basit bir PCI kart şekli kolayca oluşturulabilir.

Bununla birlikte, devre kartı şeklinin yükseklik kısıtlamaları ile karmaşık bir muhafazaya uyarlanması gerektiğinde, PCB tasarımcıları için çok kolay değildir, çünkü bu araçlardaki işlevler mekanik CAD sistemleriyle aynı değildir. Şekil 2'de gösterilen karmaşık devre kartı esas olarak patlamaya dayanıklı muhafazalarda kullanılır ve bu nedenle birçok mekanik sınırlamaya tabidir. Bu bilgilerin EDA aracında yeniden inşa edilmesi uzun sürebilir ve etkili değildir. Çünkü makine mühendislerinin muhafaza, devre kartı şeklini, montaj deliği konumu ve PCB tasarımcısı tarafından gereken yükseklik kısıtlamalarını oluşturmuş olması muhtemeldir.

Devre kartındaki ark ve yarıçap nedeniyle, devre kartı şekli karmaşık olmasa bile yeniden yapılanma süresi beklenenden daha uzun olabilir (Şekil 3'te gösterildiği gibi).

Bunlar, karmaşık devre kartı şekillerinin sadece birkaç örneğidir. Bununla birlikte, günümüzün tüketici elektronik ürünlerinden, birçok projenin tüm işlevleri küçük bir pakete eklemeye çalıştığını ve bu paketin her zaman dikdörtgen olmadığını bulmak için şaşıracaksınız. Önce akıllı telefonları ve tabletleri düşünmelisiniz, ancak benzer örnekler var.

Kiralanan arabayı iade ederseniz, garsonun araç bilgilerini el tarayıcısı ile okuduğunu ve ardından kablosuz olarak ofisle iletişim kurabileceğinizi görebilirsiniz. Cihaz ayrıca anında makbuz yazdırması için bir termal yazıcıya bağlanır. Aslında, tüm bu cihazlar, geleneksel PCB devre kartlarının esnek baskılı devrelerle birbirine bağlı olduğu sert/esnek devre kartları (Şekil 4) kullanır, böylece küçük bir alana katlanabilir.

Ardından, "Tanımlanan makine mühendisliği spesifikasyonlarının PCB tasarım araçlarına nasıl aktarılacağı?" Bu verileri mekanik çizimlerde yeniden kullanmak, işin çoğaltılmasını ortadan kaldırabilir ve daha da önemlisi insan hatalarını ortadan kaldırabilir.

Bu sorunu çözmek için tüm bilgileri PCB düzen yazılımına aktarmak için DXF, IDF veya ProStep formatını kullanabiliriz. Bunu yapmak çok zaman kazandırabilir ve olası insan hatasını ortadan kaldırabilir. Sonra, bu formatları tek tek öğreneceğiz.

DXF, esas olarak mekanik ve PCB tasarım alanları arasındaki veri alışverişi yapan en eski ve en yaygın kullanılan formattır. AutoCAD 1980'lerin başında geliştirdi. Bu biçim esas olarak iki boyutlu veri değişimi için kullanılır. Çoğu PCB araç satıcısı bu biçimi destekler ve veri alışverişini basitleştirir. DXF İthalat/Dışa aktarma, değişim sürecinde kullanılacak katmanları, farklı varlıkları ve birimleri kontrol etmek için ek işlevler gerektirir. Şekil 5, DXF formatında çok karmaşık bir devre kartı şeklini içe aktarmak için Mentor Graphics'in pedler aracını kullanmanın bir örneğidir:

Birkaç yıl önce, 3D işlevleri PCB araçlarında görünmeye başladı, bu nedenle 3D verileri makine ve PCB araçları arasında aktarabilen bir biçim gereklidir. Sonuç olarak, Mentor Graphics, daha sonra PCB'ler ve mekanik araçlar arasında devre kartı ve bileşen bilgilerini aktarmak için yaygın olarak kullanılan IDF formatını geliştirdi.

DXF biçimi kart boyutunu ve kalınlığını içerse de, IDF biçimi bileşenin X ve Y konumunu, bileşen numarasını ve bileşenin z ekseni yüksekliğini kullanır. Bu biçim, PCB'yi üç boyutlu bir görünümde görselleştirme yeteneğini büyük ölçüde geliştirir. IDF dosyası, devre kartının üst ve altındaki yükseklik kısıtlamaları gibi kısıtlı alan hakkında başka bilgiler de içerebilir.

Sistemin, IDF dosyasında bulunan içeriği Şekil 6'da gösterildiği gibi DXF parametre ayarına benzer şekilde kontrol edebilmesi gerekir. Bazı bileşenlerin yükseklik bilgisi yoksa, IDF dışa aktarma oluşturma işlemi sırasında eksik bilgileri ekleyebilir.

IDF arayüzünün bir diğer avantajı, tarafın her iki tarafın da bileşenleri yeni bir konuma taşıyabilmesi veya kart şeklini değiştirebilmesi ve ardından farklı bir IDF dosyası oluşturabilmesidir. Bu yöntemin dezavantajı, kartı temsil eden dosyanın ve bileşen değişikliklerinin yeniden ithal edilmesi gerektiğidir ve bazı durumlarda dosya boyutu nedeniyle uzun zaman alabilir. Ayrıca, yeni IDF dosyasında, özellikle daha büyük devre kartlarında hangi değişikliklerin yapıldığını belirlemek zordur. IDF kullanıcıları sonunda bu değişiklikleri belirlemek için özel komut dosyaları oluşturabilir.

3D verileri daha iyi iletmek için tasarımcılar geliştirilmiş bir yöntem arıyor ve adım formatı ortaya çıktı. Adım formatı, kart boyutunu ve bileşen düzenini aktarabilir, ancak daha da önemlisi, bileşen artık sadece yükseklik değerine sahip basit bir şekil değildir. Step bileşeni modeli, bileşenlerin üç boyutlu formda ayrıntılı ve karmaşık temsilini sağlar. Hem devre kartı hem de bileşen bilgileri PCB ve makineler arasında aktarılabilir. Bununla birlikte, değişiklikleri izlemek için hala bir mekanizma yoktur.

Step dosyalarının değişimini iyileştirmek için ProStep formatını tanıttık. Bu biçim IDF ve Adım ile aynı verileri hareket ettirebilir ve büyük iyileştirmelere sahiptir-değişiklikleri izleyebilir ve ayrıca bir taban çizgisi oluşturduktan sonra konunun orijinal sisteminde çalışma ve değişiklikleri gözden geçirme yeteneği sağlayabilir. Değişiklikleri görüntülemeye ek olarak, PCB ve Makine Mühendisleri, düzen ve kart şekli değişikliklerindeki tüm veya bireysel bileşen değişikliklerini de onaylayabilir. Ayrıca farklı kart boyutları veya bileşen konumları önerebilirler. Bu gelişmiş iletişim, ECAD ve mekanik grup arasında daha önce hiç var olmayan bir eko (mühendislik değişimi sırası) oluşturur (Şekil 7).

Günümüzde, çoğu ECAD ve mekanik CAD sistemi, iletişimi iyileştirmek için prostep formatının kullanımını desteklemekte, böylece çok fazla zaman tasarrufu ve karmaşık elektromekanik tasarımlardan kaynaklanabilecek pahalı hataları azaltmaktadır. Daha da önemlisi, mühendisler ek kısıtlamalarla karmaşık bir devre kartı şekli oluşturabilir ve daha sonra birisinin tahta boyutunu yanlış bir şekilde yeniden yorumlamasını önlemek için bu bilgileri elektronik olarak iletebilir ve böylece zaman tasarrufu sağlar.

Bilgi alışverişi için bu DXF, IDF, Step veya Prostep veri formatlarını kullanmadıysanız, kullanımlarını kontrol etmelisiniz. Karmaşık devre kartı şekillerini yeniden yaratmak için zaman kaybetmeyi durdurmak için bu elektronik veri alışverişini kullanmayı düşünün.