Tecnología de PCB - ¿¿ es difícil diseñar placas de circuito impreso con formas irregulares?

El PCB completo que imaginamos suele ser un rectángulo regular. Aunque la mayoría de los diseños son realmente rectangulares, muchos requieren placas de circuito con formas irregulares, y esta forma generalmente no es fácil de diseñar. Este artículo describe cómo diseñar una placa de circuito impreso de forma irregular.

Hoy en día, el tamaño del PCB se está reduciendo y las funciones en la placa de circuito también están aumentando. Junto con el aumento de la velocidad del reloj, el diseño se ha vuelto cada vez más complejo. Entonces, veamos cómo lidiar con placas de circuito con formas más complejas.

Los contornos simples de la placa PCI se pueden crear fácilmente en la mayoría de las herramientas de diseño eda. Sin embargo, cuando la forma de la placa de circuito necesita adaptarse a una carcasa compleja con limitaciones de altura, no es tan fácil para los diseñadores de pcb, ya que las funciones en estas herramientas son diferentes a las del sistema mecánico cad. Las placas de circuito complejas se utilizan principalmente en carcasas a prueba de explosiones, por lo que están sujetas a muchas restricciones mecánicas.

Reconstruir esta información en las herramientas EDA puede llevar mucho tiempo y el efecto no es muy bueno. Porque los ingenieros mecánicos pueden haber creado la carcasa, la forma de la placa de circuito, la ubicación del agujero de montaje y los límites de altura que necesitan los diseñadores de pcb.

Debido al arco y el radio en la placa de circuito, incluso si la forma de la placa de circuito no es compleja, el tiempo de reconstrucción puede ser más largo de lo esperado.

Sin embargo, a partir de la electrónica de consumo de hoy, te sorprenderá descubrir que muchos proyectos intentan agregar todas las funciones a un pequeño paquete que no siempre es rectangular. Lo primero que debes pensar son los teléfonos inteligentes y las tabletas, pero hay muchos ejemplos similares.

Si devuelves el coche alquilado, es posible que veas al camarero leyendo la información del coche con un escáner portátil y luego comunicándote de forma inalámbrica con la Oficina. El dispositivo también está conectado a una impresora térmica para la impresión instantánea de recibos. De hecho, todos estos dispositivos utilizan placas de circuito rígidas / flexibles, que tradicionalmente están interconectadas con circuitos impresos flexibles, por lo que se pueden doblar en un pequeño espacio.

¿¿ cómo importar las especificaciones de ingeniería mecánica definidas en las herramientas de diseño de pcb?

El uso repetido de estos datos en dibujos mecánicos puede eliminar el trabajo repetitivo y, lo que es más importante, los errores humanos.

Podemos usar el formato dxf, IDF o prostep para importar toda la información al software de diseño de PCB para resolver este problema. Esto puede ahorrar mucho tiempo y eliminar posibles errores humanos. A continuación, entenderemos estos formatos uno por uno.

Dxf

Dxf es un formato de uso a largo plazo y ampliamente utilizado, que intercambia datos entre el campo del diseño mecánico y de PCB principalmente por medios electrónicos. CAD lo desarrolló a principios de la década de 1980. Este formato se utiliza principalmente para el intercambio de datos bidimensionales.

La mayoría de los proveedores de herramientas de PCB admiten este formato y sí simplifica el intercambio de datos. Importación / exportación dxf requiere funciones adicionales para controlar las capas, entidades y unidades diferentes que se utilizarán durante el intercambio

Las funciones tridimensionales comienzan a aparecer en las herramientas de pcb, por lo que se necesita un formato capaz de transmitir datos tridimensionales entre la maquinaria y las herramientas de pcb. Así, mentor gráficos desarrolló el formato idf, que posteriormente se utilizó ampliamente para transmitir información de placas de circuito y componentes entre PCB y máquinas herramienta.

IDF

Aunque el formato dxf incluye el tamaño y el grosor de la placa de circuito, el formato IDF utiliza las posiciones X e y del componente, el número de posición del componente y la altura del eje Z del componente. Este formato mejora la capacidad de visualizar PCB en vistas tridimensionales. El archivo IDF también puede incluir información adicional sobre áreas restringidas, como restricciones de altura en la parte superior e inferior de la placa de circuito.

El sistema necesita ser capaz de controlar el contenido contenido contenido en el archivo IDF de una manera similar a la configuración de los parámetros dxf. Si algunos componentes no tienen información de altura, la exportación IDF puede agregar la información que falta durante el proceso de creación.

Otra ventaja de la interfaz IDF es que cualquiera de las partes puede mover el componente a una nueva ubicación o cambiar la forma de la placa de circuito, y luego crear un archivo IDF diferente.

La desventaja de este método es que todo el archivo que representa los cambios en las tablas y componentes necesita ser reimporto y, en algunos casos, puede tardar mucho tiempo debido al tamaño del archivo.

Además, es difícil determinar qué cambios se han hecho en los nuevos archivos idf, especialmente en las placas de circuito más grandes. Los usuarios de IDF pueden eventualmente crear guiones personalizados para determinar estos cambios.

Step y prostep

Para transmitir mejor los datos 3d, los diseñadores están buscando una manera de mejorar, y surgió el formato step. El formato paso puede transmitir el tamaño de la placa de circuito y el diseño del componente, pero lo que es más importante, el componente ya no es una forma simple con valores de altura.

El modelo de componentes paso proporciona una representación detallada y compleja del componente en forma tridimensional. tanto la placa de circuito como la información del componente se pueden transmitir entre el PCB y la máquina. Sin embargo, todavía no hay mecanismos que puedan cambiarse

Para mejorar el intercambio de archivos step, hemos introducido el formato prostep. Este formato puede mover los mismos datos que IDF y STEP y tiene grandes mejoras. puede cambiar y también puede proporcionar la función de trabajar en el sistema original del tema y revisar cualquier cambio después de que se establezca la referencia.

Además de ver los cambios, los PCB y los ingenieros mecánicos también pueden aprobar todos o un solo cambio de componente en el diseño y la modificación de la forma de la placa. También pueden recomendar diferentes tamaños de placas de circuito o ubicaciones de componentes. Esta comunicación mejorada establece un eco (orden de cambio de ingeniería) que nunca existió entre el ECAD y el Grupo mecánico.

Hoy en día, la mayoría de los sistemas ECAD y CAD mecánico admiten el uso del formato prostep para mejorar la comunicación, lo que ahorra mucho tiempo y reduce los costosos errores que pueden derivarse de diseños electromecánicos complejos.

Más importante aún, los ingenieros pueden crear una forma compleja de placa de circuito con restricciones adicionales y luego transmitir esta información electrónicamente para evitar que alguien reinterprete erróneamente el tamaño de la placa de circuito, ahorrando así tiempo.