Elektronisches Design - Wie entwerfen Sie speziell geformte Leiterplatten?

Die komplette Leiterplatte, die wir uns vorstellen, ist normalerweise eine regelmäßige rechteckige Form. Obwohl die meisten Designs tatsächlich rechteckig sind, Viele PCB-Designs erfordern unregelmäßig geformte Leiterplatten, und solche Formen sind oft nicht einfach zu gestalten. Dieser Artikel beschreibt, wie man unregelmäßig geformte Leiterplatten.

Heutzutage schrumpft die Größe der Leiterplatte und die Funktionen in der Leiterplatte nehmen ebenfalls zu. In Verbindung mit der Erhöhung der Taktgeschwindigkeit ist das Design immer komplizierter geworden. Schauen wir uns also an, wie man mit Leiterplatten mit komplexeren Formen umgeht.

Wie in Abbildung 1 gezeigt, kann in den meisten EDA-Layoutwerkzeugen einfach eine einfache PCI-Platinenform erstellt werden.

Wenn die Leiterplattenform jedoch an ein komplexes Gehäuse mit Höhenbeschränkungen angepasst werden muss, ist es für Leiterplattendesigner nicht so einfach, da die Funktionen in diesen Werkzeugen nicht mit denen von mechanischen CAD-Systemen übereinstimmen.

Die in Abbildung 2 gezeigte komplexe Leiterplatte wird hauptsächlich für explosionsgeschützte Gehäuse verwendet und unterliegt daher vielen mechanischen Einschränkungen. Der Wiederaufbau dieser Informationen in EDA-Tools kann lange dauern und ist nicht sehr effektiv. Weil, Maschinenbauer dürften das Gehäuse erstellt haben, Leiterplattenform, Position der Montagebohrung, und Höhenbeschränkungen, die vom PCB-Designer verlangt werden.

Aufgrund des Lichtbogens und Radius in der Leiterplatte kann die Rekonstruktionszeit länger als erwartet sein, auch wenn die Leiterplattenform nicht kompliziert ist. Dies sind nur einige Beispiele für komplexe Leiterplattenformen. Bei den heutigen Unterhaltungselektronikprodukten werden Sie jedoch überrascht sein, dass viele Projekte versuchen, alle Funktionen in einem kleinen Paket hinzuzufügen, und dieses Paket ist nicht immer rechteckig. Man sollte zuerst an Smartphones und Tablets denken, aber es gibt viele ähnliche Beispiele.

Wenn Sie den Mietwagen zurückgeben, Sie können sehen, wie der Kellner die Fahrzeuginformationen mit einem Handscanner liest, und dann drahtlos mit dem Büro kommunizieren. Das Gerät ist auch mit einem Thermodrucker für sofortigen Belegdruck verbunden. In der Tat, alle diese Geräte verwenden starre/flexible circuit boards (Figure 4), wo herkömmliche Leiterplatten mit flexible Leiterplatten so dass sie auf kleinem Raum gefaltet werden können.

Dann stellt sich die Frage: "Wie importiert man die definierten Maschinenbauspezifikationen in PCB-Design-Tools?" Die Wiederverwendung dieser Daten in mechanischen Zeichnungen kann Doppelarbeit vermeiden und vor allem menschliche Fehler beseitigen.

Wir können das DXF-, IDF- oder ProSTEP-Format verwenden, um alle Informationen in die PCB-Layout-Software zu importieren, um dieses Problem zu lösen. Dies kann viel Zeit sparen und mögliche menschliche Fehler beseitigen. Als nächstes lernen wir diese Formate nacheinander kennen.

DXF ist das älteste und am weitesten verbreitete Format, das hauptsächlich Daten zwischen mechanischen und PCB-Designdomänen elektronisch austauscht. AutoCAD entwickelte es Anfang der 1980er Jahre. Dieses Format wird hauptsächlich für den zweidimensionalen Datenaustausch verwendet. Die meisten Anbieter von Leiterplattenwerkzeugen unterstützen dieses Format und vereinfachen den Datenaustausch. DXF Import/Export erfordert zusätzliche Funktionen, um die Ebenen, verschiedene Entitäten und Einheiten zu steuern, die im Austauschprozess verwendet werden. Abbildung 5 ist ein Beispiel für die Verwendung des PADS-Tools von Mentor Graphics, um eine sehr komplexe Leiterplattenform im DXF-Format zu importieren:

Vor einigen Jahren begannen dreidimensionale Funktionen in Leiterplattenwerkzeugen zu erscheinen, so dass ein Format benötigt wird, das dreidimensionale Daten zwischen Maschinen und Leiterplattenwerkzeugen übertragen kann. Als Ergebnis entwickelte Mentor Graphics das IDF-Format, das dann weit verbreitet zur Übertragung von Leiterplatten- und Bauteilinformationen zwischen Leiterplatten und Werkzeugmaschinen verwendet wurde.

Obwohl das DXF-Format die Größe und Dicke der Leiterplatte umfasst, verwendet das IDF-Format die X- und Y-Position des Bauteils, die Bauteilstandortnummer und die Z-Achsenhöhe des Bauteils. Dieses Format verbessert erheblich die Fähigkeit, die Leiterplatte in einer dreidimensionalen Ansicht zu visualisieren. Die IDF-Datei kann auch andere Informationen über den eingeschränkten Bereich enthalten, wie Höhenbeschränkungen auf der Oberseite und Unterseite der Leiterplatte.

Das System muss in der Lage sein, den Inhalt der IDF-Datei ähnlich wie die DXF-Parametereinstellung zu steuern. Wenn bestimmte Komponenten keine Höheninformationen haben, kann der IDF-Export während des Erstellungsprozesses fehlende Informationen hinzufügen.

Ein weiterer Vorteil der IDF-Schnittstelle ist, dass jede Partei die Leiterplattenkomponenten An einen neuen Ort oder die Form der Leiterplatte ändern, und dann eine andere IDF-Datei erstellen. Der Nachteil dieser Methode ist, dass die gesamte Datei, die die Board- und Komponentenänderungen darstellt, neu importiert werden muss, und in einigen Fällen, Es kann aufgrund der Dateigröße eine lange Zeit dauern. Darüber hinaus, Es ist schwierig festzustellen, welche Änderungen an der neuen IDF-Datei vorgenommen wurden, besonders bei größeren Leiterplatten. IDF-Benutzer können schließlich benutzerdefinierte Skripte erstellen, um diese Änderungen festzustellen.