充分发挥 3D PCB LAYOUT 优势的五种方法

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简介:利用3D Layout,PCB 设计人员可以更多地参与到机械方面的设 计之中并查看更多信息,因而能在遵守机械要求的前提下完成器件的布局和布线。三维设计不能取代与 MCAD 工程师的沟通,但可以通过减少迭代来促进沟通,缩短部分设计周期。本文章围绕 PCB 设计工具 中的三维技术,描述了充分发挥其优势的五种方法。

1、利用 3D LAYOUT 完成查看、布局等任务

凭借完整的三维环境,您可以立即识别出设计中的关键区 域,快速解决机电问题。在设计阶段早期发现问题区域可避 免在最后关头进行更改,并节省因此而耗费的高昂成本;否 则,可能要等到机械 CAD 组在已完成的设计中发现这些问 题,或者更糟糕的是,可能直到制造流程才会被发现。

设计人员经常希望通过浏览内部层来识别非功能性焊盘和内 部平面层。如果有工具能缩放电路板的厚度,并提供 X、Y、Z 方向上的挖空图形,就可以立即高亮显示潜在的设 计问题。

充分发挥 3D PCB LAYOUT 优势的五种方法

您可以在逼真的视图中查看 PCB 在 X、Y、Z 轴 方向上的所有样貌。

相比于解读二维信息,从三个维度查看视图有着更高的要 求;逼真的视图,能展现设计制造完成后的真实样貌。如果

存在针对走线、元器件、丝印 层、阻焊层和过孔等电路板元 素的控件并能清晰显示,则将 有很大帮助。使用控件可肉眼查 找机电冲突,而在二维视图中, 若不运行制造方面的设计规则检 查,将很难找到冲突。

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可视化显示走线(左上)、丝印层和阻焊层(右上)、 铜皮信息(左下)以及内部层(右下)。

凭借集成的 Layout 3D 视图,您 可以立即验证自己的 PCB,以确 定设计中约束过多和不足的区 域,从而减少基板面和潜在的 电气问题。

您可以在逼真的视图中查看 PCB 在 X、Y、Z 轴 方向上的所有样貌。

某些设计工具会提供布局策略,有助于减 少电路板基板面和层数。使用三维布局组 是一种浏览布局策略的好方法。此类组别 能快速识别布局所有元器件之后所需的最 小 X、Y、Z 基板面尺寸。

2、 快捷添加三维元件

在三维设计,除了需要极其实用的三维 启动库外,您还需要三维元件。尽管您 可以使用向导轻松创建二维元件,但创 建三维元件和机械元件则是另一回事。 通常,您需要机械工程师在 Creo Parametric® 或 SolidWorks® 这些系统中绘制元件,并将 其添加到元件库中。这个任务需要 CAD 知 识和工具许可,而个体 PCB 设计人员或小 型团队往往并不具备。

充分发挥 3D PCB LAYOUT 优势的五种方法

要实现 PCB 基板面的最小化,3D 规划组是很有用的策略。

最简单的替代方案就是从供应商的网站导入 STEP 模型。下载并导入 STEP 文件之后,请确保在元件库中映射 所下载的元件,这样元件才可用于将来的设计并且便于访问。

3、 设置三维约束和间距

要确保您设计的 Layout 符合机械要求,能够在 Layout 中设置三维约束将是一种非常实用的方法。三维约 束最好能通过与其他设计约束相同的约束环境进行定义,这样就可以大大提高工作效率。约束可以设置 为标准对象,例如电路板边缘、封装和机械对象。您也可以覆盖特定的封装。

要实现 PCB 基板面的最小化,3D 规划组是很有用的策略。

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约束可以设置为标准对象,例如电路板边缘、封装和机械对象。

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在线 DRC 将提供图形反馈,显示元件布局过程中的任何约束违规情况。

根据您的三维约束,在线 DRC 将提供图形反馈,显示元件布局过程中的任何约束违规情况。此功能与整个电 路板的批处理 DRC 结合在一起,将帮助您胸有成竹地完成设计,确保设计成品能始终符合您的设计约束。

4、 与 MCAD 人员沟通

除此之外,3D Layout 功能还可让您有效地与 MCAD 人员进行沟通和协作。与 MCAD 人员合作时主要有两 大挑战:一个是实际的通信格式,另一个是让您的 PCB 尽早符合机械要求,以避免在设计周期的后期进 行更改。若有 PCB 设计工具能解决这两大挑战,则会显著改善您与 MCAD 人员的沟通效率。

我们首先来讨论第一个挑战。 许多公司仍在利用中间数据格 式 (IDF) 在电气系统和机械系统 之间传输信息。由于对整个数 据库使用静态文件传输,因此 很难发现所做的更改,并且通 常需要更多文档记录时间。缺 少或错过设计信息将会延长整 体 PCB 设计时间。

利用集成的 ECAD/MCAD 协作工 具,您和 MCAD 工程师能够完全 同步。沟通问题很容易被发 现,而且有关跨领域关键设计 项目的有效协作也能确保设计 意图得到落实。那么,最终结 果会如何呢?样机数量减少, 设计更为稳健,随后也就加快 了产品上市时间,降低了成本。

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利用集成的 ECAD/MCAD 协作工具,您和 MCAD 工程师能够完全同步。

关于第二个挑战,由于在 PCB 设计过程中拥有集成的 3D 显示和编辑功能,您从一开始就能将机械要求考 虑在内。这样,当 PCB 流转到机械工程师手中时,准备将更充分,所做的改动也就更少。您与机械工程 师的沟通将更加高效而省时。

5 、使用 3D PDF

帮助制造商把握您的设计意图 在将您的最终 Layout 发送到制造部门之前,可以为您的设计导出 3D PDF 报告,这也许很有帮助。尽管也 可以导出 STEP,但并非所有人都能打开 STEP 文件,因此 PDF 将更加方便。

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在报表和文档记录方面,3D PDF 报告会非常有用,但更主要的是,它可以帮助您的制造商更好地了解您的设计意图,

并正确制造 PCB。

在报表和文档记录方面,3D PDF 报告会非常有用,但更主要的是,它可以帮助您的制造商更好地了解您 的设计意图,并正确制造 PCB。许多 PCB 设计人员表示,制造商很难根据二维报告了解 PCB 最终成品。 因此,使用三维表示,可以让其他人肉眼观察设计并及早发现潜在的问题。

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