The Dialog for STEP 3D Export

Abstract

STEP = STandard for the Exchange of Product model data

Find the dialog for the STEP Export in menu:
File|Input/Output Formats|File transfer/documentation|Step export(3D)...

Image 1: The Step Export Dialog as it opens. It consists of the main sections Schnellauswahl und Details.

Der Dialogbereich Schnellauswahl

In externem CAD die komplette Platine für das Gehäuse überprüfen
Diese Option verwenden Sie, wenn Sie den kompletten Aufbau (Platine incl. Bestückung) exportieren möchten. Es fehlen nur die inneren Details im Platinenkörper, die man von außen nicht sieht. Die Massefläche fehlt hier, kann aber noch hinzu gewählt werden.
In externem CAD nur die reine Platine für das Gehäuse überprüfen
Diese Option verwenden Sie, wenn Sie nur den Platinenkörper, also das, was gemeinhin in FR4-Material gefertigt wird, exportieren möchten.
Platine mit externen Werkzeugen elektrisch überprüfen
Hier übergeben Sie den Platinenkörper mit allen inneren und äußeren technischen Details (Leiterbahnen, Pads, Vias, Bohrlöcher...) ohne Bauteile.

Der Dialogbereich Details

Die folgenden Reiter können gewählt werden:

AP = Application Protocol

An AP covers a particular application and industry domain:

• AP 203 Configuration Controlled Design
• AP 210 Electronic Printed Circuit Assembly, Design and Manufacturing
• AP 214 Core Data for Automotive Mechanical Design Processes

Only some APs are implemented in your 3D program. AP 203 is a basic AP which at least will be supported by your system. You will notice only one difference in the data:

• STEP AP 203: single-colored
• STEP AP 210: four-colored

Auswahl

Im Reiter Auswahl wird bestimmt, welche Elemente ins Step-Format übergeben werden sollen. Hierhat sich zur vergangenen Version nichts verändert.

Detailtreue

Bauteil in Farbe oder eben monochrom.

Output PCB outline with exact coordinates:
The normal algorithm to calculate the PCB outline shows an inaccuracy of some µm. The outline of the PCB optionally can be calculated by a more accurate algorithm.

Die Berechnung des Platinenumrisses (und nur dieses) erfolgt mit einem Algorithmus, der eine Ungenauigkeit von einigen µm aufweist. Für den Platinenumriss kann ein anderer Algorithmus ausgewählt werden, der diese Ungenauigkeit vermeidet.

Massefläche ausgeben:

Eine Massefläche kann in Step ausgegeben werden, obwohl sie Im TARGET 3D-Viewer derzeit (Mai 2014) gar nicht angezeigt wird. Aktivieren Sie also ggf. diese Box.

Details für Simulatoren ausgeben (Leitende Via-Hülse und Lötzinn bei Bedrahtung):

File:Step dialog5 e.jpg


Detailreichtum der 3D-Ausgabe bewegt sich im Spannungsfeld zwischen Erfordernis einerseits und Dateigröße andererseits. Zur Simulation des elektrischen Verhaltens der 3D Leiterplatte sind Details jedoch erforderlich. Setzen Sie hier den Haken, damit sie der Step Export entsprechend erfasst. Massefläche und Baugruppen werden automatisch angehakt. Die Schnellauswahl zur Überprüfung elektrischer Funktionen (s. oben), setzt automatisch die Haken bei den entsprechenden Optionen. "Bauteile" werden ent-hakt, da sie zur Simulation nicht nötig sind.

Das Layout der Leiterplatte, die Platzierung der Komponenten und der Aufbau der Versorgungslagen kann seinen eigenen Einfluss auf das elektrische Verhalten der Schaltung haben. Es kann zu Problemen mit EMV, Powerintegrität und Signalintegrität kommen. Nachfolgend finden Sie hilfreiche Links zum Thema. Somit können Sie Ihre Platine z.B. mit dem Simulationstool CST auf solche Effekte analysieren.

https://www.cst.com/Products/CSTPCBS
https://www.cst.com/Applications/Category/Signal+Integrity+and+Power+Integrity
https://www.cst.com/Applications/Article/Signal-Integrity-Analysis-Of-A-Complex-Multi-Layered-Package
http://en.wikipedia.org/wiki/Signal_integrity
http://en.wikipedia.org/wiki/Computational_electromagnetics

Größen

Extras

Bei der Option Baugruppen könnte der STEP-Import in Ihrem CAD einen Hinweis anzeigen: z.B. im CAD Rhinoceros

File:Step dialog71 e.jpg

In Ihrem CAD gibt es eine Funktion Zerlegen (Explode), die Objekte hierarchisch (kaskadiert) zerlegen kann. Evtl. muß bei einigen Objekten die Zerlegefunktion zweimal aufgerufen werden!

File:Step dialog72 e.jpg

PIC zerlegt:

File:Step dialog73 e.jpg


Wichtige Elementgruppen können in weitere Untereinheiten zerlegt werden. Eine erste Zerlegung liefert folgende Objekte:

• Platinenkörper
• elektrisch leitende Objekte (Leiterbahnen, Pads, Vias, Masseflächen...)
• Bauteil 1
• Bauteil 2
• Bauteil ...

In dieser Zerlegungsstufe lassen sich den elektrisch leitenden Objekten in Ihrem externen CAD System Materialeigenschaften (z. B. "Kupfer") zuweisen. Es ist denkbar, die elektrisch leitenden Objekte nochmals zu zerlegen, so dass einzelne Signale greifbar werden (galvanische Trennung).

Approximationen

Einige 3D Programme verfügen nur über einen rudimentären STEP-Import. Es sind STEP-Flächen z.B. CYLINDRICAL_SURFACE nicht implementiert. Hier kann die Fläche durch ein Polyeder approximiert werden; d.h. es werden nur PLANEs eingesetzt.

File-Ladezeiten

Die Ladezeit kann einige Minuten beanspruchen! Die Ladezeit wird sich verlängern, wenn Polyeder zur Approximation verwendet werden sollen. 3D-Viewer können den Import schneller durchführen als 3D-CAD Programme! Zurzeit eingesetzte STEP-Elemente: CARTESIAN_POINT, VERTEX_POINT, LINE, CIRCLE, PLANE, CYLINDRICAL_SURFACE, TOROIDAL_SURFACE, SPHERICAL_SURFACE, DIRECTION, VECTOR, AXIS2_PLACEMENT_3D, ADVANCED_FACE, FACE_BOUND, FACE_OUTER_BOUND, ORIENTED_EDGE, EDGE_CURVE, EDGE_LOOP, CLOSED_SHELL, MANIFOLD_SOLID_BREP, STYLED_ITEM, MECHANICAL_DESIGN_GEOMETRIC_PRESENTATION_REPRESENTATION

Schalten Sie sämtliche Zusatzoptionen aus, um den Ladevorgang z. B. in Solid Edge zu verkürzen:

File:Solidedge options 2 e.png
Image: Ladevorgang in Solid Edge

File:Solidedge options 1 e.png
Image: Ladeoptionen in Solid Edge

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Some 3D programs offer only a rudimentary STEP import. Some STEP surfaces e.g. CYLINDRICAL_SURFACE are not implemented or inaccurate. These surfaces can be approximated by a polyhedron; i.e. made up of only PLANEs.

It takes some minutes to load a STEP file! This load time increases if some polyeder approximations are applied. A 3D viewer does the import much faster than a 3D-CAD program! Currently implemented STEP elements: CARTESIAN_POINT, VERTEX_POINT, LINE, CIRCLE, PLANE, CYLINDRICAL_SURFACE, TOROIDAL_SURFACE, SPHERICAL_SURFACE, DIRECTION, VECTOR, AXIS2_PLACEMENT_3D, ADVANCED_FACE, FACE_BOUND, FACE_OUTER_BOUND, ORIENTED_EDGE, EDGE_CURVE, EDGE_LOOP, CLOSED_SHELL, MANIFOLD_SOLID_BREP, STYLED_ITEM, MECHANICAL_DESIGN_GEOMETRIC_PRESENTATION_REPRESENTATION

Switch off all options to reduce load time in Solid Edge: