异形PCB多层板，你该如何设计？

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现在PCB的尺寸在缩小，PCB的功能越来越多。再加上时钟速度的提高，设计变得越来越复杂。所以，我们来看看如何处理更复杂形状的电路板。

如图1，在大多数EDA  Layout工具中可以轻松创建简单的PCI电路板形状。

图1:常见的PCI电路板概述

图1:常见的PCI电路板概述

但是，当电路板形状需要适应高度受限的复杂壳体时，对于PCB设计人员来说并不那么容易，因为这些工具的功能与机械CAD系统不同。图2所示的复杂电路板主要用于防爆外壳，因此受到很多机械限制。在EDA工具中重建这些信息可能需要很长时间，并且效率不高。因为，很有可能是机械工程师创造了PCB设计师所要求的外壳、电路板形状、安装孔位置、高度限制。

图2:在这个例子中，印刷电路板必须根据特定的机械规格进行设计，以便可以放置在防爆容器中

图2:在这个例子中，印刷电路板必须根据特定的机械规格进行设计，以便可以放置在防爆容器中

由于电路板中的弧度和半径，即使电路板形状不复杂(如如图3所示)，重建时间也可能比预期的要长。

图3:设计具有多个弧度和不同半径的曲线可能需要很长时间

图3:设计具有多个弧度和不同半径的曲线可能需要很长时间

这些只是复杂电路板形状的几个例子。但是，从今天的消费电子产品中，你会惊讶地发现，很多项目试图将所有功能都添加到一个小包装中，这个包装并不总是矩形的。首先想到的应该是智能手机和平板电脑，但类似的例子还有很多。

如果你归还租车，你可能会看到服务员用手持扫描仪读取汽车信息，然后与办公室无线通信。该设备还与热敏打印机相连，用于即时打印收据。事实上，所有这些设备都采用刚性/柔性印刷电路板(图4)，其中传统的印刷电路板布线板与柔性印刷电路互连，以便能够折叠成小空间。

图4:刚性/柔性印刷电路板允许最大限度地利用可用空间

图4:刚性/柔性印刷电路板允许最大限度地利用可用空间

那么，问题是“如何将定义好的机械工程规范导入到PCB设计工具中？”在机械图纸中重用这些数据可以消除重复工作，更重要的是，消除人为错误。

我们可以使用DXF、IDF或ProSTEP格式将所有信息导入到PCB布局软件中，从而解决这个问题。这不仅可以节省大量时间，还可以消除可能的人为错误。接下来，我们将看看这些格式中的每一种。

图形交换格式——DXF

DXF是最古老和使用最广泛的格式之一，主要通过电子手段在机械和印刷电路板设计领域之间交换数据。AutoCAD年代初开发的。这种格式主要用于二维数据交换。大多数印刷电路板工具供应商支持这种格式，并且它确实简化了数据交换。DXF导入/导出需要额外的功能来控制交换过程中使用的层、不同实体和单元。图5是使用Mentor  Graphics的PADS工具以DXF格式导入非常复杂的电路板形状的示例：

图5:印刷电路板设计工具(如这里介绍的焊盘)需要能够使用

几年前，三维功能开始出现在PCB工具中，所以需要一种能够在机械和PCB工具之间传输三维数据的格式。因此，Mentor  Graphics开发了IDF格式，然后广泛用于在PCB和机械工具之间传输电路板和组件信息。

DXF格式包括电路板尺寸和厚度，而IDF格式使用组件的X和Y位置、组件标签号和组件的Z轴高度。这种格式大大提高了三维视图中可视化PCB的功能。有关关禁布区的其他信息也可能包含在IDF文件中，例如电路板顶部和底部的高度限制。

系统需要能够以类似于DXF参数设置的方式控制包含在IDF文件中的内容，如如图6所示。如果某些元件没有高度信息，IDF导出可以在创建过程中添加缺失的信息。

图6:可以在印刷电路板设计工具中设置参数(本例中为焊盘)

图6:可以在印刷电路板设计工具中设置参数(本例中为焊盘)

IDF接口的另一个优点是，任何一方都可以将组件移动到新的位置或更改电路板形状，然后创建不同的IDF文件。这个方法的缺点是，需要重新导入代表电路板和组件更改的整个文件，在某些情况下，由于文件大小的原因，可能需要很长时间。此外，很难确定通过新的IDF文件进行了哪些更改，尤其是在较大的电路板上。IDF的用户最终可以创建自定义脚本来确定这些更改。

踏步和俯卧

为了更好的传输3D数据，设计师们在寻找一种改进的方式，STEP格式应运而生。STEP格式可以传递电路板尺寸和元件布局，但更重要的是，元件不再是只有高度值的简单形状。STEP组件模型以3D形式详细、复杂地表示组件。电路板和元件信息可以在印刷电路板和机器之间传递。然而，仍然没有跟踪变化的机制。

为了改进STEP文件交换，我们引入了ProSTEP格式。这种格式可以移动与IDF和STEP相同的数据，并且它得到了极大的改进——它可以跟踪变化，并且它还可以提供在学科原始系统中工作以及在建立基准之后审查任何变化的功能。除了查看更改，PCB和机械工程师还可以批准布局和电路板轮廓修改中的所有或单个组件更改。他们还可以建议不同的电路板尺寸或元件位置。这种改进的沟通在ECAD和机械组之间建立了工程变更单(ECO)(图7)。

图7:建议变更，在原始工具上查看变更，批准变更，或者提出不同的建议

图7:建议变更，在原始工具上查看变更，批准变更，或者提出不同的建议

现在大部分ECAD和机械CAD系统都支持使用ProSTEP格式来提高通讯，从而节省了大量的时间，减少了复杂的机电设计可能带来的代价高昂的错误。更重要的是，工程师可以创建带有附加限制的复杂电路板形状，然后以电子方式传输该信息，以避免有人错误地重新解释电路板尺寸，从而节省时间。

摘要

如果您没有使用这些DXF、IDF、STEP或ProSTEP数据格式来交换信息，您应该检查它们的使用情况。我们可以考虑使用这种电子数据交换来停止浪费时间来重建复杂的电路板形状。