Conception électronique - Comment avez - vous conçu votre carte PCB profilée?

Le PCB complet que nous envisageons est généralement un rectangle régulier. Bien que la plupart des conceptions soient en effet rectangulaires, de nombreuses conceptions de PCB nécessitent des cartes de circuit imprimé de forme irrégulière et cette forme n’est généralement pas facile à concevoir. Cet article explique comment concevoir une carte de circuit imprimé de forme irrégulière.

De nos jours, la taille des PCB diminue et les fonctionnalités dans les cartes augmentent. Couplé à l'augmentation de la vitesse d'horloge, la conception devient de plus en plus complexe. Alors, regardons comment gérer les cartes de circuits imprimés avec des formes plus complexes.

Comme le montre la figure 1, une forme de carte PCI simple peut être facilement créée dans la plupart des outils de mise en page EDA.

Cependant, lorsque la forme de la carte doit être adaptée à un boîtier complexe avec des limitations élevées, il est moins facile pour les concepteurs de PCB, car les fonctions dans ces outils sont différentes de celles dans les systèmes CAO mécaniques.

La carte complexe représentée sur la figure 2 est principalement destinée à un boîtier antidéflagrant et est donc soumise à de nombreuses contraintes mécaniques. La reconstruction de ces informations dans un outil EDA peut prendre beaucoup de temps et ne fonctionne pas très bien. Parce que, un ingénieur en mécanique peut avoir créé le boîtier, la forme de la carte, l'emplacement des trous de montage et les limites de hauteur requises par un concepteur de PCB.

En raison de l'arc et du rayon dans la carte, le temps de reconstruction peut être plus long que prévu, même si la forme de la carte n'est pas complexe. Ce ne sont là que quelques exemples de formes de cartes complexes. Cependant, de l'électronique grand public d'aujourd'hui, vous serez surpris de constater que de nombreux projets tentent d'ajouter toutes les fonctionnalités dans un petit paquet qui n'est pas toujours rectangulaire. Vous devriez d’abord penser aux smartphones et aux tablettes, mais il existe de nombreux exemples similaires.

Si vous retournez votre voiture de location, vous pouvez voir le préposé lire les informations de la voiture avec un scanner portatif, puis communiquer sans fil avec le Bureau. L'appareil est également connecté à une imprimante thermique pour l'impression instantanée des reçus. En effet, tous ces dispositifs utilisent une carte de circuit rigide / flexible (Figure 4), une carte de circuit imprimé classique étant interconnectée avec une carte de circuit imprimé flexible et pouvant ainsi être pliée dans un petit espace.

Alors, la question est « Comment puis - je importer des spécifications de génie mécanique définies dans un outil de conception de PCB? » la réutilisation de ces données dans un dessin mécanique peut éliminer le travail répétitif et, plus important encore, les erreurs humaines.

Nous pouvons utiliser les formats DXF, IDF ou prostep pour importer toutes les informations dans le logiciel de mise en page de PCB pour résoudre ce problème. Cela permet d'économiser beaucoup de temps et d'éliminer d'éventuelles erreurs humaines. Ensuite, nous verrons ces formats un par un.

DXF est le format le plus ancien et le plus utilisé pour échanger des données entre les domaines de la conception mécanique et PCB, principalement par voie électronique. AutoCAD l'a développé au début des années 1980. Ce format est principalement utilisé pour l'échange de données en deux dimensions. La plupart des fournisseurs d'outils PCB prennent en charge ce format, et il simplifie vraiment l'échange de données. L'importation / exportation DXF nécessite des fonctionnalités supplémentaires pour contrôler les couches, les différentes entités et unités qui seront utilisées lors de l'échange. La figure 5 est un exemple d'importation de formes de carte très complexes au format DXF à l'aide de l'outil Pads de mentor Graphics:

Il y a quelques années, la fonctionnalité 3D a commencé à apparaître dans les outils PCB, d'où la nécessité d'un format capable de transférer des données 3D entre les machines et les outils PCB. Mentor Graphics a donc développé le format IDF, qui a ensuite été largement utilisé pour transférer des informations sur les cartes et les composants entre les circuits imprimés et les machines - outils.

Bien que le format DXF inclue les dimensions et l'épaisseur de la carte, le format IDF utilise les positions X et y de l'élément, le numéro de position de l'élément et la hauteur de l'axe Z de l'élément. Ce format améliore considérablement la capacité de visualiser les PCB en 3D. Le fichier IDF peut également inclure d'autres informations sur les zones restreintes, telles que les limites de hauteur en haut et en bas de la carte.

Le système doit pouvoir contrôler ce qui est contenu dans le fichier IDF de la même manière que les paramètres DXF. Si certains composants ne disposent pas d'informations de hauteur, l'exportation IDF peut ajouter les informations manquantes lors de la création.

Un autre avantage de l'interface IDF est que l'une ou l'autre partie peut déplacer le composant PCB vers un nouvel emplacement ou modifier la forme de la carte, puis créer un fichier IDF différent. L'inconvénient de cette méthode est que l'ensemble du fichier représentant les modifications apportées à la carte et aux composants doit être réimporté et, dans certains cas, peut prendre beaucoup de temps en raison de la taille du fichier. En outre, il est difficile de déterminer quelles modifications ont été apportées au nouveau fichier IDF, en particulier sur les cartes plus grandes. Les utilisateurs IDF peuvent enfin créer des scripts personnalisés pour déterminer ces modifications.