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時(shí)間：2017/4/17 9:31:27
往常，PCB 的尺寸在不時(shí)減少，而電路板中的功用也越來越多，再加上時(shí)鐘速度的進(jìn)步，設(shè)計(jì)也就變得愈加復(fù)雜了。那么，讓我們來看看該如何處置外形更為復(fù)雜的電路板。
如圖 1 所示，簡(jiǎn)單 PCI 電路板外形能夠很容易地在大多數(shù) EDA Layout 工具中停止創(chuàng)立。
圖 1：常見 PCI 電路板的外形。
然 而，當(dāng)電路板外形需求順應(yīng)具有高度限制的復(fù)雜外殼時(shí)，關(guān)于 PCB 設(shè)計(jì)人員來說就沒那么容易了，由于這些工具中的功用與機(jī)械 CAD 系統(tǒng)的功用并不一樣。圖 2 中所示的復(fù)雜電路板主要用于防爆外殼，因而遭到諸多機(jī)械限制。想要在 EDA 工具中重建此信息可能需求很長(zhǎng)時(shí)間而且并不具有效果。由于，機(jī)械工程師很有可能曾經(jīng)創(chuàng)立了 PCB 設(shè)計(jì)人員所需的外殼、電路板外形、裝置孔位置和高度限制。
圖 2：在本示例中，必需依據(jù)特定的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì) PCB，以便其能放入防爆容器中。
由于電路板中存在弧度和半徑，因而即便電路板外形并不復(fù)雜（如圖 3 中所示），重建時(shí)間也可能比預(yù)期時(shí)間要長(zhǎng)。
圖 3：設(shè)計(jì)多個(gè)弧度和不同的半徑曲線可能需求很長(zhǎng)時(shí)間。
這些僅僅是復(fù)雜電路板外形的幾個(gè)例子。但是，從當(dāng)今的消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，您會(huì)驚奇地發(fā)現(xiàn)有很多工程都試圖在一個(gè)小型封裝中參加一切的功用，而這個(gè)封裝并不總是矩形的。您最先想到的應(yīng)該是智能手機(jī)戰(zhàn)爭(zhēng)板電腦，但其實(shí)還有很多相似的例子。
如 果您返還租來的汽車，那么可能能夠看到效勞員用手持掃描儀讀取汽車信息，然后與辦公室停止無線通訊。該設(shè)備還銜接了用于即時(shí)收據(jù)打印的熱敏打印機(jī)。事實(shí) 上，一切這些設(shè)備都采用剛性/柔性電路板（圖 4），其中傳統(tǒng)的 PCB 電路板與柔性印刷電路互連，以便可以折疊成小空間。
圖 4：剛性/柔性電路板允許最大限度天時(shí)用可用空間。
那么，問題是“如何將已定義的機(jī)械工程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入到 PCB 設(shè)計(jì)工具中呢？”在機(jī)械圖紙中復(fù)用這些數(shù)據(jù)能夠消弭反復(fù)工作，更重要的是還能夠消弭人為錯(cuò)誤。
我們能夠運(yùn)用DXF、IDF 或 ProSTEP 格式將一切信息導(dǎo)入到 PCB Layout 軟件中，從而處理此問題。這樣做既能夠儉省大量時(shí)間，還能夠消弭可能呈現(xiàn)的人為錯(cuò)誤。接下來，我們將逐一理解這些格式。
圖形交流格式 — DXF
DXF 是一種沿用時(shí)間最久、運(yùn)用最為普遍的格式，主要經(jīng)過電子方式在機(jī)械和 PCB 設(shè)計(jì)域之間交流數(shù)據(jù)。AutoCAD 在 20 世紀(jì) 80 年代初將其開發(fā)出來。這種格式主要用于二維數(shù)據(jù)交流。大多數(shù) PCB 工具供給商都支持此格式，而它的確也簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)交流。DXF 導(dǎo)入/導(dǎo)出需求額外的功用來控制將在交流過程中運(yùn)用的層、不同實(shí)體和單元。圖 5 就是運(yùn)用 Mentor Graphics 的 PADS 工具以 DXF 格式導(dǎo)入十分復(fù)雜的電路板外形的一個(gè)示例：
圖 5：PCB 設(shè)計(jì)工具（如這里引見的 PADS）需求可以運(yùn)用 DXF 格式控制所需的各種參數(shù)。
幾年前，三維功用開端呈現(xiàn)在 PCB 工具中，于是需求一種能在機(jī)械和 PCB 工具之間傳送三維數(shù)據(jù)的格式。由此，Mentor Graphics 開發(fā)出了 IDF 格式，隨后該格式被普遍用于在 PCB 和機(jī)械工具之間傳輸電路板和元器件信息。
固然 DXF 格式包含電路板尺寸和厚度，但是 IDF 格式運(yùn)用元件的 X 和 Y 位置、元件位號(hào)以及元件的 Z 軸高度。這種格式大大改善了在三維視圖中可視化 PCB 的功用。IDF 文件中可能還會(huì)歸入有關(guān)禁布區(qū)的其他信息，例如電路板頂部和底部的高度限制。
系統(tǒng)需求可以以與 DXF 參數(shù)設(shè)置相似的方式，來控制 IDF 文件中將包含的內(nèi)容，如圖 6 中所示。假如某些元器件沒有高度信息，IDF 導(dǎo)出可以在創(chuàng)立過程中添加短少的信息。
圖 6：能夠在 PCB 設(shè)計(jì)工具（此示例為 PADS）中設(shè)置參數(shù)。
IDF 界面的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，任何一方都能夠?qū)⒃骷矂?dòng)到新位置或更改電路板外形，然后創(chuàng)立一個(gè)不同的 IDF 文件。這種辦法的缺陷是，需求重新導(dǎo)入表示電路板和元器件更改的整個(gè)文件，并且在某些狀況下，由于文件大小可能需求很長(zhǎng)時(shí)間。此外，很難經(jīng)過新的 IDF 文件肯定停止了哪些更改，特別是在較大的電路板上。IDF 的用戶最終可創(chuàng)立自定義腳原本肯定這些更改。
STEP 和 ProSTEP
為 了更好地傳送三維數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員都在尋覓一種改進(jìn)方式，STEP 格式應(yīng)運(yùn)而生。STEP 格式能夠傳送電路板尺寸和元器件規(guī)劃，但更重要的是，元器件不再是具有一個(gè)僅具有高度值的簡(jiǎn)單外形。STEP 元器件模型以三維方式對(duì)元件停止了細(xì)致而復(fù)雜的表示。電路板和元器件信息都能夠在 PCB 和機(jī)械之間停止傳送。但是，依然沒有能夠停止跟蹤更改的機(jī)制。
為 了改良 STEP 文件交流，我們引入了 ProSTEP 格式。這種格式可挪動(dòng)與 IDF 和 STEP 相同的數(shù)據(jù)，并且具有很大的改良 – 它能夠跟蹤更改，也能夠提供在學(xué)科原始系統(tǒng)中工作及在樹立基準(zhǔn)后檢查任何更改的功用。除了查看更改之外，PCB 和機(jī)械工程師還能夠批準(zhǔn)規(guī)劃、電路板外形修正中的一切或單個(gè)元器件更改。他們還能夠提出不同的電路板尺寸或元器件位置倡議。這種經(jīng)改良的溝通在 ECAD 與機(jī)械組之間樹立了一個(gè)以前從未存在的 ECO（工程變卦單）（圖 7）。
圖 7：倡議更改、在原始工具上查看更改、批準(zhǔn)更改或提出不同倡議。
現(xiàn) 在，大多數(shù) ECAD 和機(jī)械 CAD 系統(tǒng)都支持運(yùn)用 ProSTEP 格式來改良溝通，從而儉省大量時(shí)間并減少復(fù)雜的機(jī)電設(shè)計(jì)可能帶來的代價(jià)昂揚(yáng)的錯(cuò)誤。更重要的是，工程師能夠創(chuàng)立一個(gè)具有額外限制的復(fù)雜電路板外形，然后通 過電子方式傳送此信息，以防止有人錯(cuò)誤地重新詮釋電路板尺寸，從而到達(dá)儉省時(shí)間的目的。
總結(jié)
假如您還沒有運(yùn)用過這些 DXF、IDF、STEP 或 ProSTEP 數(shù)據(jù)格式交流信息，則您應(yīng)檢查他們的運(yùn)用狀況。能夠思索運(yùn)用這種電子數(shù)據(jù)交流，中止糜費(fèi)時(shí)間來重新創(chuàng)立復(fù)雜的電路板外形。
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