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電路設計

電路設計 - 如何設計异形PCB電路板?

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電路設計 - 如何設計异形PCB電路板?

如何設計异形PCB電路板?

2021-10-19
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Author:Downs

我們設想的完整PCB通常是規則的矩形. 儘管大多數設計都是矩形的, 許多PCB設計需要不規則形狀的電路板, 這種形狀往往不容易設計. 本文介紹了如何設計 不規則形狀的PCB.

如今,PCB的尺寸正在縮小,電路板中的功能也在新增。 隨著時鐘速度的新增,設計變得越來越複雜。 那麼,讓我們看看如何處理形狀更複雜的電路板。

如圖1所示,在大多數EDA佈局工具中可以輕鬆創建簡單的PCI板形狀。

然而,當電路板形狀需要適應具有高度限制的複雜外殼時,PCB設計者並不容易,因為這些工具中的功能與機械CAD系統中的功能不同。

電路板

圖2所示的複雜電路板主要用於防爆外殼,囙此受到許多機械限制. 在EDA工具中重建此資訊可能需要很長時間,效果不是很好. 因為, 機械工程師很可能已經創造了房屋, 電路板形狀, 安裝孔位置, 以及PCB設計師要求的高度限制.

由於電路板中的圓弧和半徑,即使電路板形狀不複雜,重建時間也可能比預期的長。 這些只是複雜電路板形狀的幾個示例。 然而,從今天的消費電子產品中,你會驚訝地發現許多項目試圖在一個小套裝軟體中添加所有功能,而這個套裝軟體並不總是矩形的。 你應該首先想到智能手機和平板電腦,但也有許多類似的例子。

如果你歸還租來的車, 你可以看到服務員用掌上型掃描儀閱讀汽車資訊, 然後與辦公室進行無線通訊. 該設備還連接到熱敏打印機,用於即時收據列印. 事實上, 所有這些設備都使用剛性/flexible circuit boards (Figure 4), 傳統PCB電路板與 柔性PCB 這樣它們就可以折疊成一個小空間.

然後,問題是“如何將定義的機械工程規範導入PCB設計工具?” 在機械圖紙中重用這些數據可以消除重複工作,更重要的是,可以消除人為錯誤。

我們可以使用DXF、IDF或ProSTEP格式將所有資訊導入PCB佈局軟件來解决這個問題。 這可以節省大量時間並消除可能的人為錯誤。 接下來,我們將逐一瞭解這些格式。

DXF是最古老和使用最廣泛的格式,主要以電子管道在機械和PCB設計領域之間交換數據。 AutoCAD在20世紀80年代初開發了它。 該格式主要用於二維資料交換。 大多數PCB工具供應商都支持這種格式,並且它確實簡化了資料交換。 DXF導入/匯出需要額外的功能來控制將在交換過程中使用的圖層、不同實體和單元。 圖5是使用Mentor Graphics的PADS工具以DXF格式導入非常複雜的電路板形狀的示例:

幾年前,3維功能開始出現在PCB工具中,囙此需要一種能够在機器和PCB工具之間傳輸3維數據的格式。 囙此,Mentor Graphics開發了IDF格式,然後廣泛用於在PCB和機床之間傳輸電路板和組件資訊。

雖然DXF格式包括電路板的尺寸和厚度,但IDF格式使用元件的X和Y位置、元件位置號和元件的Z軸高度。 這種格式大大提高了在3維視圖中視覺化PCB的能力。 IDF檔案還可能包括有關限制區域的其他資訊,例如電路板頂部和底部的高度限制。

系統需要能够以與DXF參數設置類似的管道控制IDF檔案中包含的內容。 如果某些零部件沒有高度資訊,IDF匯出可以在創建過程中添加缺失的資訊。

IDF介面的另一個優點是,任何一方都可以移動 PCB組件 到新位置或更改電路板的形狀, 然後創建不同的IDF檔案. 這種方法的缺點是需要重新導入表示電路板和組件更改的整個檔案, 在某些情况下, 由於文件大小的原因,可能需要很長時間. 此外, 很難確定對新的IDF檔案進行了哪些更改, 尤其是在較大的電路板上. IDF用戶最終可以創建自定義腳本來確定這些更改.