Leiterplattentechnisch - Ist es schwierig, unregelmäßig geformte Leiterplatten zu entwerfen?

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

Einfache PCI Board Outlines können in den meisten EDA Layout Tools leicht 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. Komplexe Leiterplatten werden hauptsächlich in explosionsgeschützten Gehäusen eingesetzt und unterliegen daher vielen mechanischen Einschränkungen.

Der Wiederaufbau dieser Informationen in EDA-Tools kann lange dauern und ist nicht sehr effektiv. Weil Maschinenbauingenieure wahrscheinlich das Gehäuse, die Leiterplattenform, die Montagelochposition und die Höhenbeschränkungen erstellt haben, die vom Leiterplattendesigner verlangt werden.

Aufgrund des Lichtbogens und Radius in der Leiterplatte kann die Rekonstruktionszeit länger als erwartet sein, auch wenn die Leiterplattenform nicht kompliziert ist.  

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. Ihr erster Gedanke sollte Smartphones und Tablets sein, aber es gibt viele ähnliche Beispiele.  

Wenn Sie den Mietwagen zurückgeben, können Sie sehen, wie der Kellner die Fahrzeuginformationen mit einem Handscanner liest und dann drahtlos mit dem Büro kommuniziert. Das Gerät ist auch mit einem Diermodrucker für den sofortigen Belegdruck verbunden. Tatsächlich verwenden alle diese Geräte starre/flexible Leiterplatten, bei denen herkömmliche Leiterplatten mit flexiblen Leiterplatten verbunden sind, so dass sie auf einen kleinen Raum gefaltet werden können.   

Wie importieren Sie die definierten Maschinenbauspezifikationen in das PCB Design Tool?

Die Wiederverwendung dieser Daten in mechanischen Zeichnungen kann Doppelarbeit vermeiden und vor allem menschliche Fehler beseitigen.  

Wir können DXF, IDF oder ProSTEP Format, um alle Informationen in Leiterplattenlayout Software, um dieses Problem zu lösen. Dies kann viel Zeit sparen und mögliche menschliche Fehler beseitigen. Nächster, Wir lernen diese Formate nacheinander kennen.

DXF

DXF ist ein langjähriges und weit verbreitetes 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. 

Dreidimensionale Funktionen begannen 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.

IDF

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 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 einige Komponenten keine Höheninformationen haben, kann der IDF-Export die fehlenden Informationen während des Erstellungsprozesses hinzufügen.

Ein weiterer Vorteil der IDF-Schnittstelle ist, dass beide Parteien die Komponenten an einen neuen Ort verschieben oder die Form der Leiterplatte ändern und dann eine andere IDF-Datei erstellen können.

Der Nachteil dieser Methode ist, dass die gesamte Datei, die die Board- und Komponentenänderungen darstellt, neu importiert werden muss, und in einigen Fällen kann es aufgrund der Dateigröße lange dauern.

Darüber hinaus ist es schwierig festzustellen, welche Änderungen an der neuen IDF-Datei vorgenommen wurden, insbesondere auf größeren Leiterplatten. IDF-Benutzer können schließlich benutzerdefinierte Skripte erstellen, um diese Änderungen festzustellen.

Um 3D-Daten besser übertragen zu können, suchen Designer nach einer verbesserten Methode und das STEP-Format entstand. Das STEP-Format kann die Größe der Leiterplatte und das Layout der Komponenten vermitteln, aber noch wichtiger ist, dass die Komponenten keine einfache Form mehr mit einem Höhenwert sind.

Das STEP-Bauteilmodell bietet eine detaillierte und komplexe Darstellung der Bauteile in dreidimensionaler Form. Sowohl Leiterplatte als auch Bauteilinformationen können zwischen Leiterplatte und Maschine übertragen werden. Es gibt jedoch immer noch keinen Mechanismus, der geändert werden kann.  

Um den STEP-Dateiaustausch zu verbessern, haben wir das ProSTEP-Format eingeführt. Dieses Format kann die gleichen Daten wie IDF und STEP verschieben und hat eine große Verbesserung – es kann geändert werden, es kann auch die Funktion bieten, im ursprünglichen System des Subjekts zu arbeiten und Änderungen zu überprüfen, nachdem der Benchmark festgelegt wurde.

Darüber hinaus to viewing changes, Leiterplatten- und Maschinenbauingenieure können auch alle oder einzelne Bauteiländerungen bei Layout- und Platinenformänderungen genehmigen. Sie können auch andere Vorschläge machen Leiterplattengrößen oder Bauteilstandorte. This improved communication establishes an ECO (Engineering Change Order) that has never existed before between ECAD and die mechanical group.  

Heute unterstützen die meisten ECAD- und mechanischen CAD-Systeme die Verwendung des ProSTEP-Formats zur Verbesserung der Kommunikation, wodurch viel Zeit gespart und kostspielige Fehler reduziert werden, die durch komplexe elektromechanische Konstruktionen verursacht werden können.

Noch wichtiger ist, dass Ingenieure eine komplexe Leiterplattenform mit zusätzlichen Einschränkungen erstellen und diese Informationen dann elektronisch übermitteln können, um zu vermeiden, dass jemand die Leiterplattengröße falsch interpretiert und dadurch Zeit spart.