Проектирование печатных плат средствами модуля CircuitWorks

При работе над проектом, включающим как электрическую, так и механическую составляющие, одной из основных трудностей является воспроизведение в среде трехмерной САПР полноценных 3D моделей печатных плат со всеми входящими элементами (рис.1.1).

Наличие таких моделей позволяет имитировать процесс сборки изделия на стадии проектирования и гарантировать отсутствие интерференции (взаимопересечения) компонентов печатной платы и корпуса устройства при монтаже готового устройства. Геометрическое моделирование такой платы средствами любой трехмерной САПР довольно трудоёмко, а с учетом того, что схемотехническое проектирование уже проведено, по сути, является двойной работой.

 

 

Рис. 1.1. Сборочная модель печатной платы

 

Для решения этой задачи в SolidWorks входит модуль CircuitWorks (рис. 1.2).

 

 

Рис. 1.2. Окно CircuitWorks

 

Данное приложение формирует трехмерные модели печатных плат на основании данных, полученных из электротехнических САПР (ECAD), таких как MentorGraphics, OrCAD, P-CAD, AltiumDesigner и др.

В качестве источника данных для CircuitWorks применяется IDF файл, файл обмена информацией между схемотехническими и механическими САПР или же файл формата XML. В результате трансляции данного файла в SolidWorks создается трехмерная сборка, состоящая из печатной платы и элементов. Если элементная база печатной платы имеется в библиотеке электронных компонентов CircuitWorks (рис. 1.3), то приложение будет использовать библиотечные детали (рис. 1.4) и размещать их на печатной плате в соответствии с заданными в IDFфайле координатами. При отсутствии компонента в базе данных CircuitWorks предварительно, в автоматическом режиме создаст его габаритную модель (прямоугольный параллелепипед), а затем расположит его на печатной плате. Такой подход позволяет повысить скорость формирования сборочной модели печатной платы, причем генерация элемента происходит только один раз при внесении его в библиотеку. CircuitWorks предоставляет возможность предварительного добавления компонентов в библиотеку вручную, их удаления, модификации существующих компонентов, например, для придания реалистичного отображения или же изменения электрических свойств.

 

 

Рис. 1.3. Окно библиотеки компонентов CircuitWorks

 

CircuitWork s позволяет решить и обратную задачу – сохранить сборку печатной платы SolidWorks в формате IDF и передать её в схемотехническую САПР. Можно создать твердотельную модель печатной платы и ее компонентов на основе эскиза в SolidWorks, а затем сохранить с информацией об электрических свойствах и характеристиках (рис.1.5). Эту возможность удобно использовать в тех случаях, когда габариты печатной платы зависят от формы и размеров корпуса прибора или отсека оборудования, в котором эта печатная плата будет эксплуатироваться. При необходимости можно изменить в сборке SolidWorks размещение элементов печатной платы, полученной в IDF формате и созданной модулем CircuitWorks, а затем сохранить в файл IDF измененные координаты элементов для последующей трассировки полученного результата в схемотехнической САПР.

 

 

Рис. 1.4. Библиотечный элемент с группой контактов

 

Гибкие средства фильтрации CircuitWorks (рис. 1.6) в совокупности с инструментом предварительного просмотра позволяют исключить данные, содержащиеся в файле ECAD, которые не должны быть переданы в модель SolidWorks. Например, все отверстия заданного размера или все электронные компоненты определенного типа могут быть исключены и не будут формироваться в модели.

 

 

 

Рис. 1.5. Монтаж печатной платы

 

 

Рис. 1.6. Фильтрация элементов в CircuitWorks