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在PCB设计中使用STEP外壳模型

3D布局的截图,包括附件我是那种必须亲眼目睹才能与之合作的人。有些人可以从零开始建造一个工具棚,而我需要从一套蓝图开始工作。别人也许能凭脑子做出一道美味的菜肴,但我需要菜谱。我想你可以说“眼见为实”是我的个人座右铭。实际上,我认为“眼见为实”是更好的说法,尤其是在PCB设计方面。

从第一个胶带作业到目前的CAD工具范围,PCB设计人员总是依靠他们所能看到的来完成他们的工作。从历史上看,这仅限于2D视图,PCB设计师不得不依靠机械设计师同行的帮助,让他们知道电路板在3D中的外观。最近一代的CAD工具为PCB设计师提供了3D工作空间,使用STEP外壳模型,您现在可以更清楚地了解整个设计。

STEP外壳型号,超过PCB占地面积

正如我们所说,多年来PCB布局一直依赖于2D环境进行设计。尽管组件足迹将高度值作为属性存储在其中,但设计显示将仅将其描绘为平面2D模型。最终,PCB设计CAD工具发展到他们开始提供以3D方式查看存储高度值的能力。这将使零件呈现为通用的矩形形状,让设计师体验到最终将出现的全功能3D视图。这样的日子终于到来了,现在大多数CAD系统为设计人员提供了在PCB布局中的3D景观中处理组件足迹的能力。这使组件具有逼真的深度、轮廓和形状。

让它活起来的魔法是STEP文件,或《产品数据交换标准》文件。此文件包含CAD系统以3D方式显示组件占地面积所需的三维数据。文件(或模型)中有头信息和数据信息,它们被组织成不同的子组。STEP文件以多种系统可以识别的格式创建,这使它们成为在不同系统之间传递形状信息的极好方法。

STEP文件不仅可以用于PCB组件占用模型,但是,在这里它们可以帮助弥合两者之间的差距电气设计和机械设计.通过建模系统外壳或其他机械特征,PCB设计人员现在可以实时看到他们的组件如何与整个系统交互。

带系统插框和不带系统插框的三维布局截图

三维PCB CAD工具显示的关系,组件的外壳与STEP模型

PCB布局不再是在黑暗中

在上面的图片中,你可以看到左边的机械盖如何掩盖了板的组件。通过在CAD系统中移动护盾,就像你在右边看到的那样,设计师可以看到它下面的组件。这给PCB设计人员能够直观地检查布局冲突与系统插框或其他机械物体。除了视觉检查你的设计,这些系统还能让你运行自动检查,提醒你组件和机械物体之间的冲突和碰撞。

随着布局的密度不断增加,同时尺寸不断减小,这样的功能变得越来越重要。即使在不那么密集或复杂的电路板上,它仍然是有用的检查零件摆放位置电路板的其他机械特性。我曾见过像电解电容器这样的高元件被放置在系统插框外的地方,因为设计最初并没有在3D中进行检查。随着设计变得越来越复杂,就像下图所示的伸缩设计一样,你可以看到设计在全部折叠后是如何适合它的外壳的。

三维柔性电路和机箱布局的截屏视图

3D STEP模型支持切割视图,使该柔性电路更容易安装到其外壳上

协同ECAD MCAD协同设计

PCB设计师能够通过STEP文件将机械特性引入到他们的设计中,这有助于使成功的协同设计过程成为现实。电气和机械设计团队不再需要完成他们的部分设计,然后“把它扔到墙那边”给另一个团队。由于易于交换的STEP模型格式,每个团队都可以立即访问其他团队正在进行的工作,以便进行实时协同设计。

这解决了过去PCB放置错误发生的问题,因为机械设计在电气团队不知道更改的情况下发生了更改。现在,两个设计团队在实时信息的帮助下一起工作,错误蔓延到最终产品的机会就更少了。此外,有了一个顺利运行的协同设计过程,设计团队就可以在多个原型上花费更少的时间和费用来消除错误。这有助于在预算内将产品提前推向市场。

为了充分利用在PCB设计中使用STEP外壳模型的好处,您需要使用高级外壳模型PCB设计系统具有我们描述过的3D功能。OrCAD PCB Designer具有3D功能,将允许您操纵机械特征,显示切割视图,并运行自动检查。这将为您提供优势,在将其发送出去制造之前,验证您的PCB到机械设计。除此之外,OrCAD还为您提供了一套强大的原理图捕获和SPICE工具,在线库访问,以及一系列PCB布局和分析功能,以进一步帮助您。

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