怎樣設(shè)計(jì)不規(guī)則形狀的PCB？

　　圖形交換格式 — DXF

　　DXF 是一種沿用時(shí)間最久、使用最為廣泛的格式，主要通過(guò)電子方式在機(jī)械和 PCB 設(shè)計(jì)域之間交換數(shù)據(jù)。AutoCAD 在 20 世紀(jì) 80 年代初將其開(kāi)發(fā)出來(lái)。這種格式主要用于二維數(shù)據(jù)交換。大多數(shù) PCB 工具供應(yīng)商都支持此格式，而它確實(shí)也簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)交換。DXF 導(dǎo)入/導(dǎo)出需要額外的功能來(lái)控制將在交換過(guò)程中使用的層、不同實(shí)體和單元。圖 5 就是使用 Mentor Graphics 的 PADS 工具以 DXF 格式導(dǎo)入非常復(fù)雜的電路板外形的一個(gè)示例：

　　圖 5：PCB 設(shè)計(jì)工具(如這里介紹的 PADS)需要能夠使用 DXF 格式控制所需的各種參數(shù)。

　　幾年前，三維功能開(kāi)始出現(xiàn)在 PCB 工具中，于是需要一種能在機(jī)械和 PCB 工具之間傳送三維數(shù)據(jù)的格式。由此，Mentor Graphics 開(kāi)發(fā)出了 IDF 格式，隨后該格式被廣泛用于在 PCB 和機(jī)械工具之間傳輸電路板和元器件信息。

　　雖然 DXF 格式包含電路板尺寸和厚度，但是 IDF 格式使用元件的 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 的功能。IDF 文件中可能還會(huì)納入有關(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)需要能夠以與 DXF 參數(shù)設(shè)置類似的方式，來(lái)控制 IDF 文件中將包含的內(nèi)容，如圖 6 中所示。如果某些元器件沒(méi)有高度信息，IDF 導(dǎo)出能夠在創(chuàng)建過(guò)程中添加缺少的信息。

　　圖 6：可以在 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，任何一方都可以將元器件移動(dòng)到新位置或更改電路板外形，然后創(chuàng)建一個(gè)不同的 IDF 文件。這種方法的缺點(diǎn)是，需要重新導(dǎo)入表示電路板和元器件更改的整個(gè)文件，并且在某些情況下，由于文件大小可能需要很長(zhǎng)時(shí)間。此外，很難通過(guò)新的 IDF 文件確定進(jìn)行了哪些更改，特別是在較大的電路板上。IDF 的用戶最終可創(chuàng)建自定義腳本來(lái)確定這些更改。

　　STEP 和 ProSTEP

　　為了更好地傳送三維數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)人員都在尋找一種改良方式，STEP 格式應(yīng)運(yùn)而生。STEP 格式可以傳送電路板尺寸和元器件布局，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)單形狀。STEP 元器件模型以三維形式對(duì)元件進(jìn)行了詳細(xì)而復(fù)雜的表示。電路板和元器件信息都可以在 PCB 和機(jī)械之間進(jìn)行傳遞。然而，仍然沒(méi)有可以進(jìn)行跟蹤更改的機(jī)制。

　　為了改進(jìn) STEP 文件交換，我們引入了 ProSTEP 格式。這種格式可移動(dòng)與 IDF 和 STEP 相同的數(shù)據(jù)，并且具有很大的改進(jìn) – 它可以跟蹤更改，也可以提供在學(xué)科原始系統(tǒng)中工作及在建立基準(zhǔn)后審查任何更改的功能。除了查看更改之外，PCB 和機(jī)械工程師還可以批準(zhǔn)布局、電路板外形修改中的所有或單個(gè)元器件更改。他們還可以提出不同的電路板尺寸或元器件位置建議。這種經(jīng)改進(jìn)的溝通在 ECAD 與機(jī)械組之間建立了一個(gè)以前從未存在的 ECO(工程變更單)(圖 7)。

　　圖 7：建議更改、在原始工具上查看更改、批準(zhǔn)更改或提出不同建議。

　　現(xiàn)在，大多數(shù) ECAD 和機(jī)械 CAD 系統(tǒng)都支持使用 ProSTEP 格式來(lái)改進(jìn)溝通，從而節(jié)省大量時(shí)間并減少?gòu)?fù)雜的機(jī)電設(shè)計(jì)可能帶來(lái)的代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。更重要的是，工程師可以創(chuàng)建一個(gè)具有額外限制的復(fù)雜電路板外形，然后通過(guò)電子方式傳遞此信息，以避免有人錯(cuò)誤地重新詮釋電路板尺寸，從而達(dá)到節(jié)省時(shí)間的目的。

　　總結(jié)

　　如果您還沒(méi)有使用過(guò)這些 DXF、IDF、STEP 或 ProSTEP 數(shù)據(jù)格式交換信息，則您應(yīng)檢查他們的使用情況?？梢钥紤]使用這種電子數(shù)據(jù)交換，停止浪費(fèi)時(shí)間來(lái)重新創(chuàng)建復(fù)雜的電路板外形。