Berita PCB - Rancangan elektronik dan mekanik papan PCB

Selama masa yang lama, kami mempunyai konsensus bahawa industri penghasilan PCB biasanya bergerak secara alami ke negara-negara dengan biaya yang paling rendah, dan negara-negara yang dikembangkan akan menderita dalam proses ini. Namun, pandangan lain ialah dengan mengeluarkan kerja yang boleh dikembalikan, sumber yang sebelumnya terlibat dalam kerja nilai rendah akan menghadapi peluang yang lebih besar. Sama juga dengan rancangan. Dengan mengadopsi alat automatasi rancangan, jurutera boleh meningkatkan efisiensi rancangan mereka. Sulit untuk membayangkan bahawa jurutera hari ini akan merancang PCB tanpa menggunakan kaedah komputer, walaupun mereka kadang-kadang boleh melakukannya.

Kemajuan yang dilakukan oleh alat EDA bermakna ia menjadi lebih mudah untuk simulasi komposisi dan fungsi produk sebelum ia dihasilkan. Walaupun begitu, ia masih berbeza dari rancangan IC dalam bahawa pembangunan alat automatasi rancangan dalam medan produk elektronik digunakan untuk memberi perhatian istimewa kepada pasar niche untuk aplikasi di medan tertentu. Alat desain PCB adalah contoh. Terdapat banyak alat merancang PCB dengan harga rendah yang boleh digunakan untuk merancang papan sederhana, satu-sisi atau dua-sisi, tetapi terdapat sedikit alat yang boleh mengendalikan isyarat kelajuan tinggi dan PCB berbilang lapisan isyarat campuran, dan menyediakan penyelesaian sempurna untuk masalah integriti isyarat. Alat PCB lebih jarang.

Untuk desain dengan keperluan ini, alat desain adalah penting. Mereka memberikan satu-satunya penyelesaian yang mungkin untuk membantu kita hidup hidup digital hari ini. Contohnya, tanpa alat EDA yang canggih, mustahil untuk melaksanakan komunikasi bimbit; alat-alat membantu jurutera berbakat mengembangkan peralatan dan sistem isyarat campuran kompleks yang diperlukan untuk melaksanakan rangkaian 3G dan telefon pintar.

Terdapat banyak contoh yang berkaitan, tetapi trend as as boleh dicatat sebagai: semakin kompleks desain, semakin lanjut alat perlu. Namun, alat desain sentiasa digunakan untuk mengembangkan produk, tidak kira-kira kompleksiti fungsi produk atau nilai pasar akhir.

Medan desain salib

Integrasi rancangan elektronik dan mekanik tidak dapat dihindari. Kebanyakan reka-reka PCB tidak hanya terpengaruh oleh komponen yang dipasang di dalamnya, tetapi juga oleh ruang yang ia boleh sibuk. Hanya ada satu PCB dalam banyak produk hari ini. Dalam kes-kes ini, saiz dan bentuk PCB jarang ditentukan oleh fungsi, tetapi terutamanya dipengaruhi oleh kain yang mengepungnya. Sebenarnya, dalam beberapa kes, terutama dalam produk konsumen, bentuk dan saiz produk akhir juga menentukan ruang tersedia PCB dan semua komponen di atasnya. Dalam kes ini, rancangan mekanik akan menguasai rancangan dua medan ini, Tapi interaksi antara alat CAD mekanik dan alat CAD elektronik sangat terbatas.

Pembekal alat rancangan elektronik lebih fokus pada kompleksiti rancangan elektronik, dan pembekal alat mekanik-rakan mereka juga bekerja keras untuk meningkatkan alat rancangan mekanik, mereka menggunakan penuh proses komputer dan fungsi grafik desktop terbaru. Sekarang, ia adalah biasa bagi jurutera rancangan mekanik untuk menggunakan 3D untuk menunjukkan rancangan mereka dan membuat mereka dalam masa sebenar. Sebagai cara untuk meningkatkan efisiensi rancangan, kita tidak boleh menyangkal nilai yang dipaparkan dalam persekitaran 3D produk yang direka oleh jurutera, dan paparan tersebut juga menyokong penukaran sudut pemandangan masa-realiti.

Selain itu, kerana IC terus berkurang dalam saiz, ia sukar atau mustahil untuk mengurangi saiz komponen yang disokong lain. Secara khusus, prinsip as as menentukan dimensi fizik komponen pasif seperti pengubah, penahan, kondensator, dan induktor. Hari ini, sambungan yang tidak lagi digunakan dalam jumlah besar dalam peranti elektronik juga mengalami banyak keterangan fizikal, seperti seberapa jauh ia boleh dikurangi saiz dan di mana ia mesti ditempatkan pada papan sirkuit. Apa yang kita boleh manfaatkan adalah bahawa terdapat banyak model 3D komponen piawai seperti komponen pasif dan konektor. Model ini boleh digunakan dalam jumlah yang semakin banyak pakej perisian CAD.

Penciptaan ekstensif model 3D ini menunjukkan usaha baru penyedia untuk mengintegrasikan rancangan elektronik dan rancangan mekanik. Banyak orang dalam industri juga percaya bahawa integrasi tersebut akan terus berlanjut dan akan memungkinkan jurutera dalam dua bidang untuk meningkatkan efisiensi rancangan yang signifikan.

Mungkin kemajuan yang paling penting dalam mencapai integrasi penuh adalah perkenalan protokol interaksi reka yang reka elektronik dan penyedia alat reka mekanik boleh dengan yakin menerima. Walaupun terdapat banyak percubaan integrasi di dua kawasan utama di masa lalu, mereka semua dihalangi oleh kekurangan kerjasama antara penyedia, yang menyebabkan peningkatan kompleksiti. Namun, dengan perkenalan STEP (Standard Interaksi Data Model Produk), terutama model 3D yang ditakrif dalam versi AP214, pertukaran data reka telah menjadi mudah. Medan MCAD telah cepat memasang model AP214 STEP ke dalam alat mereka, tetapi medan E-CAD belum melakukannya. Namun, Altium Designer, persekitaran desain bersatu dari Altium, benar-benar boleh menyokong import/eksport dan generasi fail STEP. Bergabung dengan fungsi rancangan PCB komprensif, Altium Designer boleh meningkatkan efisiensi rancangan semua jurutera elektronik ke aras baru.

Fungsi 3D dalam ruang PCB

Banyak alat rancangan mekanik kini mampu menyokong model 3D dalam PCB yang dicipta oleh alat-alat pihak ketiga, tetapi selain menyediakan visualisasi papan PCB dan hasil pengumpulan rumah, mereka tidak boleh menyediakan penjana PCB dengan dimensi kritik, ruang, atau persetujuan ruang lain. Balas soalan. Selain itu, jurutera rancangan mekanik sering tidak mampu memenuhi keperluan posisi komponen khusus, terutama dalam kehadiran isyarat kelajuan tinggi, isyarat campuran atau tenaga tinggi.

Pelancar Altium menggunakan format STEP untuk mengatasi keterangan ini. Ia tidak hanya membolehkan jurutera menggunakan model 3D shell untuk memperkenalkan keadaan akhir produk, tetapi juga menyediakan jurutera dengan kaedah reka tiga dimensi. Dengan data yang cukup dimasukkan ke dalam format fail AP214, jurutera benar-benar boleh guna model rumah yang diimport untuk menentukan saiz PCB. Ia menyelesaikan masalah disebabkan oleh memindahkan data kunci secara manual dari satu medan ke medan lain di masa lalu. Dengan menghubungkan reka mekanik dengan proses reka elektronik, reka-reka reka elektronik telah mengambil langkah yang besar ke hadapan dalam reka-reka untuk penghasilan.

Selain itu, kemampuan untuk menentukan ruang dalam format 3D bermakna bahawa jurutera dalam dua medan utama mekanik dan elektronik boleh melihat segera kesan perubahan rancangan. Dengan menggabungkan rumah dengan model PCB dalam Altium Designer, jurutera boleh menghasilkan paparan 3D produk dan mengukur jarak diantaranya. Ciri-ciri ini tidak terdahulu bermakna bahawa jurutera elektronik boleh dengan yakin menyerahkan rancangan mereka kepada penghasil.

Untuk membuat proses ini lebih efisien, anda boleh guna pendekatan model pautan. Dengan cara ini, perubahan yang dilakukan dalam satu kawasan boleh dipercayai dalam kawasan lain. Ini bermakna bahawa jurutera elektronik boleh melihat sebarang perubahan ke rumah, dan sama pula, sebarang perubahan yang dibuat ke PCB atau komponen juga akan dilihat oleh jurutera mekanik.

Kunci untuk fungsi ini bukan sahaja untuk dapat menghasilkan model 3D tunggal, tetapi juga untuk dapat menetapkan koordinat setiap model dalam ruang 3D berdasarkan titik rujukan. Dengan menempatkan dengan tepat model komponen rumah dan PCB, jurutera rancangan boleh mengesahkan ruang antara mereka untuk memastikan sama ada PCB boleh dipasang dalam rumah atau sama ada untuk menambah tulang rusuk yang kuat dan peranti penyesuaian, sementara menjaga tujuan pasar keseluruhan produk.

Keuntungan lain untuk bekerja di dunia maya adalah bahawa jurutera boleh melakukan pelbagai percubaan tanpa biaya. Contohnya, apabila menggunakan tiga titik rujukan untuk mengajar komponen, kemungkinan satu komponen akan melewati komponen lain. Bayangkan situasi di mana PCB melewati rumah semasa penyesuaian. Ini mungkin kelihatan tidak biasa, tetapi ia menyediakan petunjuk untuk memecahkan keterangan dalam rancangan. Menggunakan model sebenar untuk mencapai kesan ini akan memakan masa dan mahal, tetapi di dunia maya ia adalah sederhana seperti mengubah titik rujukan tunggal. Hanya dengan format STEP, interaksi dekat antara medan elektronik dan medan mekanik menjadi mungkin. Pencampuran format STEP dalam persekitaran rancangan PCB bermakna kita telah mencapai keputusan besar dalam mencipta kaedah pembangunan produk elektronik yang bersatu.