Как обрезать плату в altium designer

Формирование контура платы в Altium

Рассмотрим подробно каждый из этих инструментов на примере. Итак, для создания контура платы вручную, выполним команду Design>Board Shape>Redefine Board Shape, после чего курсор мыши переходит в режим рисования, сходный с инструментом Place Line. Теперь фиксируя левой кнопкой мыши (ЛК) углы контура платы можно нарисовать граничный рисунок, при этом комбинацией клавиш Shift+Space можно переключать режимы ортогональности для использования дуг и острых углов. При использовании дуги ее радиус меняется комбинациями клавиш Shift+”.”(точка) и Shift+”,”(запятая). Стоит отметить, что данный инструмент позволяет создавать только примитивные по форме контура. В режиме рисования бывает сложно позиционировать курсор в необходимую точку, поэтому координаты углов во время рисования контура можно вводить с клавиатуры. При активной команде следует нажать клавишу J, затем 2 клавишу L, после чего на экране появится окно Jump To Location, в котором предлагается ввести координаты. Описанная команда перемещает курсор в указанную точку, а для фиксации точки контура нужно после каждого ввода координат нажимать клавишу Enter. Например, чтобы создать контур платы в виде прямоугольника 32,5Х46 мм, следует выполнить команду Design>Board Shape>Redefine Board Shape, а затем, не трогая мышку, вводить последовательно координаты следующим образом:

J>L>>Enter>J>L>>Enter>J>L>>>Enter>J>L>>Enter> и закончить формирование контура нажатием ПК.

Сразу бросается в глаза излишняя усложненность данного метода, но стоит отметить, что данный инструмент практически не используется. В большинстве случаев контур платы изначально создается в механической САПР, а потом импортируется в формате DXF или STEP. Рассмотрим оба эти варианта.

Для создания контура платы воспользуемся заготовкой, заранее созданной в программе AutoCAD и сохраненной в формате DWG(DXF). Контур платы. Для использования файла в формате DWG(DXF), находясь в редакторе печатных плат, выполним команду File>Import. В строке Тип файлов следует указать AutoCAD, после чего выбрать исходный файл с будущим контуром платы. На экране появится окно, показанное на рисунке 1, в котором нужно обязательно задать единицы измерения в группе Scale (по умолчанию установлены mil – в этом случае контур будет уменьшен в 2,54 раза).

4,1-1

Рис.1. Импорт формата AutoCAD (DXF, DWG)

Остальные настройки не столь обязательны, но рекомендуется указать расположение начала координат вставляемого рисунка в окне Locate AutoCAD и выбрать слои для импорта. При выборе слоев следует указывать на какой слой Altium Designer будет передана импортируемая информация. Для контура платы обычно используется графический слой Mechanical 1, поэтому именно он был выбран напротив исходного слоя Layer, при этом для слоя 0 – выбрана настройка Not Imported (Не импортировать). После установки всех опций в соответствии с рис.1, нажимаем кнопку ОК, и в рабочей области редактора появляется импортированный контур. Теперь программе нужно указать, что этот контур является границами платы. Для этого выделяем весь импортированный контур и выполняем команду Design>Board Shape>Define from Selected Objects, после чего область внутри контура становится черной, а снаружи серой, что свидетельствует о корректном создании платы.

Создание контура платы посредством импорта сложного контура из механических САПР в формате DXF (DWG) является наиболее удобным, но не обладает возможностью взаимообратного редактирования. Поясним, о чем идет речь. В последней версии программы имеется возможность в качестве платы использовать внешнюю модель в формате STEP, при этом если в исходной программе меняется контур платы или изменяются отверстия, то изменения автоматически сохраняются в начальную модель STEP и переносятся в Altium Designer.

Рассмотрим процедуру создания ссылки на модель STEP в качестве контура платы на конкретном примере. В качестве заготовки воспользуемся моделью плата.STEP, из папки Example. Прежде чем приступить к подключению данной модели, выполним некоторые подготовительные действия. Во-первых, следует сделать «откат» (CTRL+Z) последних действий, чтобы убрать ранее созданный контур платы. Во-вторых, для использования возможности задавать ссылки на модели STEP надо в настройках заранее указать расположение папки с моделями, для чего откроем окно DXP>Preferences>PCBEditor>Models. В появившемся окне нужно нажать кнопку «1» и указать путь к расположению моделей, в нашем случае: …/example (в которой находится файл плата.step),после чего нажать кнопку Add. В списке подключенных папок с моделями появится новая ссылка, после чего нажимаем кнопку ОК (см. рис. 2).

4,1-2

Рис.2. Подключение папки с моделями STEP

Сначала, чтобы использовать STEP модель платы ранее созданной в механической САПР, нужно переключиться в трехмерный режим работы. Переключения между двумерным и трехмерным режимами работы выполняются нажатием клавиш 2 и 3, при этом стоит помнить, что не все видеокарты поддерживают режим работы с трехмерной платой (для этой задачи нужна видеокарта с поддержкой DirectX9.0C и Shared Mode 3.0). Итак, после нажатия клавиши 3 программа переходит в трехмерный режим работы и плата отображается синим цветом. Теперь нужно включить отображение STEP моделей, которое выполняется через панель Project (рис. 3).

4,1-3

Рис.3. Работы панели Project – работа с 3D-моделями

Далее можно разместить модель STEP в рабочей области, для чего выполним команду Place>3D Body и на экране появится диалог 3D Body. В появившемся окне выбираем тип модели Generic STEP Model и в нижней части нажимаем кнопку Link to Step Model. После предложения создать ссылку на модель откроется окно, в котором показана ранее заданная папка и все хранящиеся в ней модели. В списке выбираем модель плата.STEP и нажимаем кнопку ОК. Теперь в диалоге 3D Body нажимаем кнопку ОК и размещаем модель в рабочей области нажатием левой кнопки мыши. После размещения модели программа предлагает установить следующую модель, в нашем случае следует отказаться от этого нажатием кнопки Cancel. Последним шагом нужно указать, что добавленная модель в формате STEP является платой, для чего выполним команду Design>Board Shape>Definefrom 3DBody и выполним последовательно два щелчка мыши на добавленной модели. В результате будет выдано сообщение, в котором предлагается задать контур платы из выбранной модели, с чем следует согласиться.

Теперь мы имеем плату в трехмерном виде со ссылкой на модель STEP, причем эту плату можно вращать во всех плоскостях. Для вращения платы нажмите клавишу Shift, после чего на экране появится «шар со стрелками» (рис. 4), на котором имеются кнопки управления поворотом:

1. При наведении курсора на стрелки и движение мышки с нажатой правой клавишей – будет осуществляться поворот в указанном стрелкой направлении

2. При наведении курсора на дуги и движение мышки с нажатой правой клавишей – будет осуществляться поворот в плоскости рабочей области

3. При наведении курсора на точку и движение мышки с нажатой правой клавишей – будет осуществляться свободное вращение.

4,1-4

Рис.4. Кнопки поворота платы в трехмерном формате

После описанных выше действий мы имеем плату в Altium Designer со ссылкой на модель STEP, причем стоит обратить внимание, что круглые отверстия, которые были созданы в механической САПР, конвертировались в контактные площадки со свойствами обычных крепежных отверстий. Если на последующем этапе проектирования модель платы будет изменена в той программе, в которой она была создано, то в Altium Designer при обращении к этой модели будет выдано сообщение, показанное на рисунке 5. В сообщении предлагается обновить модель платы в соответствии с исходной моделью в формате STEP.

4,1-5

Рис.5. Сообщение об обновлении модели

Кроме инструментов по созданию контура печатной платы в выпадающем меню Design>Board Shape имеются команда для формирования вырезов в плате и несколько команд по редактированию ранее созданного контура платы.

Применение Altium Designer для проектирования печатных плат Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Рязанова А.Е., Кузнецова В.Ю.

Комплексная система автоматизированного проектирования (САПР) Altium Designer 17.1 представляет собой современный мощный инструмент для разработки и проектирования печатных плат от этапа схемотехнического моделирования до синтезирования топологической карты и 3D-модели готового изделия. Рассмотренная САПР покрывает практически полный жизненный цикл процесса создания платы, что в свою очередь продемонстрировано в работе. Altium Designer 17.1 значительно ускоряет процесс разработки компонента за счет многообразия встроенного функционала и гибкости настройки инструментов. Возможности САПР иллюстрируются на примере создания простой учебной печатной платы радиомаяка [Снегирев, 2016], при этом для облегчения восприятия происходит поэтапное объяснение выполняемых операций, предоставляются соответствующие визуальные материалы, поясняющие происходящее. Исследование носит обзорный характер и подойдет для знакомства с методами работы и инструментами Altium Designer 17.1. Представленный в работе процесс проектирования платы, снабжен пояснениями и комментариями, описывающими основной функционал, необходимый проектировщику на каждом из этапов сквозного моделирования. Более профессиональные инструменты САПР не приведены и могут быть освоены при помощи официальной документации на сайте компании производителя.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Применение Altium Designer для проектирования печатных плат»

Применение Altium Designer для проектирования печатных плат

Рязанова А.Е., Кузнецова В.Ю., НИУ Высшая школа экономики, МИЭМ ylianova0704@mail.ru, vyukuznetsova@edu.hse.ru

В настоящее время при разработке устройств очень важно соблюдать связанность между всеми этапами проектирования. Altium Designer 17.1 предоставляет такую возможность: в программный пакет входят компоненты, обеспечивающие целостность и связанность проектирования изделия. Во время разработки проекта в Altium Designer 17.1 все различные составляющие части проекта связываются воедино основным файлом проекта.

Система предоставляет широкий спектр возможностей для проектировщиков разных уровней, начиная от студентов-любителей и заканчивая профессионалами, работающими над промышленными задачами. При сборке схемы можно пользоваться стандартной библиотекой компонентов, в которую входят основные элементы, необходимые для выполнения простейших схем, снабженные Spice-моделью, 3D-моделью или отпечатком-представлением, обозначающим место размещения компонента на плате. Есть возможность использовать готовые библиотеки, предоставляемые непосредственно производителями компонентов, либо создавать собственные [Певчев, 2015]. Также САПР позволяет сохранять проекты или отдельные файлы в наиболее распространенных форматах, поддерживаемых иными программными продуктами, обеспечивающими цикл разработки и проектирования электронных приборов. Благодаря простоте использования и функциональности, Altium Designer является одним из лидеров рынка, в связи с чем сквозное проектирование в данной САПР актуально и востребовано.

2 Функциональный обзор Altium Designer 17.1

Altium Designer базируется на интегрированной платформе DXP. Поддерживаются такие редакторы, как Schematic Viewer для схем, PCB Viewer для топологий и 3D моделей, CAM Document Viewer для CAM файлов. Инструмент Simulation VHDL позволяет проводить моделирование и анализ сигналов, поддерживает совместимость с ModelSim и Active-HDL. Модуль FPGA позволяет осуществлять программное наполнение проектируемой ПЛИС посредством ряда инструментов, поддерживаются такие языки программирования, как C, VHDL, Verilog, к тому же САПР позволяет работать с OpenBus системой. Осуществляется поддержка работы с JTAG устройствами и контроль состояния их контактов. При помощи функции IMPORT/EXPORT осуществляется интегра-

ция с наиболее крупными САПР, например, с OrCAD и Allegro.

Altium Designer имеет встроенный менеджер библиотек с интуитивно понятным интерфейсом, облегчающий процесс их подключения, поиск компонентов. Инструмент Simulation обеспечивает процесс анализа и моделирования сигналов, как аналоговых, так и цифровых, поддерживает совместимость с PSpice. Более подробно познакомиться с функционалом Altium Designer 17.1 можно, изучив документацию на сайте производителя.

3 Схемотехническое моделирование

Первым этапом проектирования любого устройства является проверка работоспособности электрической схемы. В Altium Designer 17.1 для этого предусмотрен многофункциональный редактор схемотехнического моделирования, который позволяет разрабатывать схемы, начиная от самых примитивных и заканчивая многоуровневыми проектами.

Схемотехническое моделирование производится благодаря встроенному модулю Mixed SIM, который работает на основе SPICE [Сабунин, 2009]. Для каждого элемента, который используется в схеме, требуется наличие файла Spice-модели, с использованием которого будет производиться моделирование. Отличительной особенностью данной САПР является то, что для большинства элементов присутствуют 3D-модели. Это позволяет уже на этапе схемотехнического моделирования из идентичных элементов выбирать те, 3D-модели которых будут более наглядны на этапе топологического проектирования.

Другие САПР, например, LTspice или NI Multisim позволяют производить только традиционный анализ SPICE и моделирование. Чтобы перейти на этап топологического проектирования, разработчик будет вынужден экспортировать проект из используемой САПР схемотехнического моделирования в другую САПР, позволяющую строить топологию. Altium Designer объединил в себе эти этапы проектирования, что облегчает процесс разработки.

Altium Designer 17.1 изначально имеет две встроенные стандартные библиотеки компонентов: MiscellaneousDevices.IntLib и Miscellaneous Connectors.IntLib, однако не

составит труда подключить остальные необходимые библиотеки, а также САПР предоставляет пользователю возможность самому разрабатывать библиотеки компонентов. Существует достаточно большое количество библиотек электронных компонентов, в которые входят не только базовые элементы электрических цепей или логические элементы, но и готовые микросхемы, например, чипы семейства Cyclone III компании Altera.

Схемотехническое моделирование в Altium Designer 17.1 производится в несколько этапов, аналогично другим системам моделирования. Безусловно, изначально создается лист схемы File ^ New ^ Schematic, на котором размещаются компоненты Place ^ Part ^ Choose. В зависимости от выбранной библиотеки можно найти все необходимые элементы, также можно воспользоваться поиском по всем библиотекам. Далее рисуются линии связи Place ^ Wire и двойным нажатием на элемент схемы можно вызвать окно Parameter Properties, в котором устанавливаются соответствующие параметры компонентов схемы. Далее следует составить задание на моделирование Design ^ Simulate ^ Mixed Sim, выбрать цепи, с которых требуется получить сигналы, выбрать переменные, для которых будут построены графики зависимости, выбрать вид анализа и указать параметры моделирования. Завершающим шагом является запуск моделирования схемы Run Mixed Signal Simulation, после чего появятся графики, демонстрирующие работу проектируемого устройства. В качестве примера схемотехнического моделирования приведена электрическая схема радиомаяка (см. Рис. 1).

в— в=>» s™— 1—а-*- в* V — а — , — а -• — » ч . » ii/t ítt-k- г iií=H- U7 —

Рис. 1. Электрическая схема радиомаяка

4 Редактор печатных плат

и топологическое проектирование

После того, как было проведено схемотехническое моделирование, позволившее убедиться в правильности работы схемы проек-

тируемого устройства, можно переходить на этап топологического проектирования, то есть разработки печатной платы [Сабунин, 2008]. Данный этап будет производиться в редакторе печатных плат (PCB editor) и, чтобы в него перейти, требуется создать в проекте новый файл File ^ New ^ PCB с расширением печатных плат *.PcbDoc. Откроется новый файл, на котором будет изображена плата, и следующим действием нужно добавить компоненты созданной ранее схемы на данную плату путем импорта Design ^ Import Changes From PCB_Project1.PrjPCB. После проделанной операции справа от платы появится структура, представляющая собой компактно расположенные элементы, которые ранее были изображены на схеме. Их требуется соединить между собой дорожками Route ^ Auto Route ^ All. Если проектируемая схема оказалась меньше, чем предложенная плата, то следует обрезать часть платы, которая не используется. Для этого требуется нарисовать границы печатной платы Place ^ Line, выделить область платы и обрезать плату по созданным границам Design ^ Board Shape ^ Define from selected objects. Редактор автоматически размещает элементы наиболее компактным способом, чтобы затрачивалась меньшая площадь платы (см. Рис. 2).

V еч bio вэ п: Фпг м 13 ш иг г. м ct ai i1 сь i з

Рис. 2. Отображение схемы радиомаяка в редакторе печатных плат, компоненты расположены автоматически

Однако, пользователь может вручную передвигать элементы на печатной плате, при этом все соединения сохраняются, целостность схемы не нарушается. В нижней части окна редактора печатных плат можно увидеть различные слои, при нажатии на которые отобразятся компоненты, находящиеся только на данных слоях, а также показаны дорожки, соединяющие элементы. (см. Рис. 3). Различными цветами обозначены отдельные слои печатной платы.

Рис. 3. Слои печатной платы

В Altium Design 17.1 используются следующие группы слоев:

• сигнальные слои (Signal Layers) — создание топологии проводящего рисунка;

• экранные слои (Internal Layers) — расположение внутренних полигонов питания и земли;

• графические слои (Mechanical Layers)

— вспомогательная графическая информация;

• слои паяльной пасты и защитной маски (Mask Layers);

• системные слои (System Layers) — системные цвета, к которым относятся цвета фона, сетки, соединения и др.;

• дополнительные слои (Other Layers) -зоны запрета и отображение отверстий на плате;

• слои шелкографии (Silkscreen Layers)

— информация для маркировки на плате. Используя верхнюю панель инструментов

в окне Altium Designer 17.1 можно из двухмерного вида перейти в 3D вид (см. Рис. 4).

Рис. 4.Трехмерная модель печатной платы, компоненты расположены вручную

Это позволяет увидеть реалистичную модель спроектированной платы, на которой отображаются сквозные отверстия, объемные элементы и соединительные дорожки.

5 Развитие программных возможностей Altium Designer 17.1

Наряду с динамично развивающимися технологиями приборостроения должны развиваться и системы автоматизированного проектирования, совершенствуя возможности для разработки сложных масштабных проектов. В Altium Designer 17.1 используется интеллектуальное размещение компонентов на печатной плате, которое направлено на минимальное использование ресурсов платы без ущерба для функциональности. Для большего числа базовых и новых электронных компонентов появились 3D-модели, позволяющие в более полном виде строить трехмерные модели печатных плат, а также экспортировать их из Altium Designer 17.1 в формате PDF 3D.

Помимо этого, из данной САПР можно экспортировать 3D-модели в форматах, поддерживаемых другими системами 3D моделирования, такими как DipTrace или SolidWorks. Это позволяет экономить время разработки и сразу переходить на следующий этап более реалистичного моделирования печатной платы, а также на этапы проведения теплового и механического моделирований. Поддерживается возможность в реальном времени находить варианты замены компонентов на альтернативные, используя базу данных поставщиков или склада. Только благодаря своевременному развитию систем автоматизированного проектирования будет наблюдаться прогресс в технологии электронного приборостроения.

Altium Designer на данный момент является одной из наиболее удобных в работе САПР по проектированию печатных плат, предоставляющей широкий спектр возможностей, что делает его незаменимым как в учебном, так и в промышленном проектировании. За счет того, что в Altium Designer 17.1 связаны модули схемотехнического и топологического проектирований, внесение изменений на одном из этапов проектирования автоматически отразится на другом этапе, без необходимости повторять построение схемы или топологии еще раз [Медведев, 2012]. Именно эта особенность делает Altium Designer одной из ведущих САПР для реализации задач сквозного проектирования печатных плат.

Медведев А. Перспективы развития технологий электрических межсоединений в электронном приборостроении // Печатный монтаж. 2012. №5. С.1-10.

Певчев В.П. Применение Altium Designer при разработке схем и печатных плат // Тольятти, Издательство ТГУ, 2015. С. 1-104.

Сабунин А. Altium Designer — схемотехническое моделирование и типы моделей // Современная электроника. 2009. №6.

Сабунин А. Altium Designer — Разработка конструктивных параметров печатной платы // Москва. 2008. С. 1-8.

Снегирев И. Простой радиомаяк на диапазон 144147 МГц // Радиоконструктор. 2016. №5.

Как обрезать плату в altium designer

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 01:49

По совету форумчан начал учить Альтиум, дабы делать многослойные платы и заказывать их на производстве. Оказывается пятислойные не делают, делают только четное число слоев, ну да ладно.
Накидал какую-то схему, развел дорожки. Теперь хочу обрезать плату по контуру.
Перехожу на слой Keep-Out Layer, лезу в Place>>Line, беру инструмент «Линия», чтобы нарисовать прямоугольник, и меня тут же перебрасывает на слой с верхними дорожками.

Я слышал, что контур платы должен быть именно на слое Keep-Out Layer, иначе мне плату неправильно сделают. Самое смешное, что если контур выделить, то плата по нему нормально обрезается командой Design>>Board Shape>>Define From Selected Objects. Но контур продолжает торчать на дорожечном слое. Выделяю его, нажимаю Properties, хочу перенести на слой Keep-Out.
В списке Layer есть все слои, кроме Keep-out.
Что делаю не так? Почему меня выбрасывает с этого несчастного Keep-out и почему его нет в списке? Может надо где-то поставить галочку? В окне View Configurations все слои включены.

iEugene0x7CA Адепт Сообщения: 1570 Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 04 окт 2017, 15:33

Keep-Out Layer юзается для другого — им выделяются области на платке, куда не должен к примеру залазить полигон при заливке.
Примерчик на основе SD: весь нижний слой был залит землей, но таковая не налазит на крепежные отверстия под болты, по бокам платки полоски пустоты для установки в алюм. корпус, а так же есть вырез для отделения аналоговой части справа от силовой слева. Получилось благодаря кольцам Keep-Out слоя вокруг болтовых отверстий, прямоугольника внутри платы и. А вот вырез делался чуть иначе, через polygon pour cutout.

Контур же платы можно сделать на любом mechanical слое, обычно рисуется через place line(зеленый на картинке), а сам механический слой потом переименовывается в outline для понятности.
При генерации герберов его нужно будет приложить к заказу.

bahmedd001 Сообщения: 42

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 16:41

Кстати, а как прорезать в плате фигурную дырку, например Н-образную под трансформатор?
Беру Place >> polygon pour cutout, у меня появляется перекрестие. Рисую полигон, после замыкания его заливает серым цветом. А дальше? Нажать пробел?

bahmedd001 Сообщения: 42

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 16:57

Кажется разобрался. Надо выделить, нажать properties и в разворачивающимся списке указать «board cutout». В трехмерном виде дырка отлично видна. Так можно нарезать сколько угодно дырок. И что, мне ее на производстве на станке с ЧПУ прорежут? Или потом лобзиком самому выпиливать?

А можно вырезать дырку только в одном слое? Напрмер у меня плата толстая многослойная, и я хочу во внутреннем слое спрятать тоненькую бескорпусную микросхемку? Или срезать верхний слой, чтобы у меня пятачки на нижележащем слое обнажились (можно их конечно через переходные отверстия наружу вывести, но вот мне именно так хочется). Или прорезать щели, если рядом высоковольтная часть.

Последний раз редактировалось bahmedd001 04 окт 2017, 17:15, всего редактировалось 1 раз.
iEugene0x7CA Адепт Сообщения: 1570 Откуда: Киев

Сообщение iEugene0x7CA » 04 окт 2017, 17:14

Вырезанный полигон посреди платки: Design>Board Shape>Define Board Cutout
Или у любого полигона выбрать Board Cutout вместо Copper.
Как-то еще можно было Line конвертить в прорези, но тут не помню — надо разбиратсья.

bahmedd001 писал(а): И что, мне ее на производстве на станке с ЧПУ прорежут? Или потом лобзиком самому выпиливать?

Нужно найти на каком слое хранятся эти пропилы и приложить его к герберам.
Так же, я предпочитаю в архивичик с таковыми еще кидать скриншоты платки в 3D, дабы на всякий пожарный.

bahmedd001 писал(а): Кстати, а можно вырезать дырку только в одном слое? Напрмер у меня плата толстая многослойная, и я хочу во внутреннем слое спрятать тоненькую микросхемку? Или срезать верхний слой, чтобы у меня пятачки на нижележащем слое обнажились (можно их конечно через переходные отверстия наружу вывести, но вот мне именно так хочется).

Знаю, что вии бывают на многослойных платках не сквозные.
А вот по целым прорезям не подскажу — нужно спросить у производителя.

Последний раз редактировалось iEugene0x7CA 04 окт 2017, 17:27, всего редактировалось 1 раз.
bahmedd001 Сообщения: 42

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 17:27

Неудобно, что через polygon pour cutout можно резать только многоугольные дырки. А если мне нужна полукруглая? Нарисовал полукруг, перенес все линии в Multilayer, какую бы теперь команду дать, чтобы дырку прорезать — не пойму.

bahmedd001 Сообщения: 42

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 18:50

Ну да ладно, наверное сложную геометрию проще нарисовать в 3ds max или автокаде и потом импортировать.

Разрешите еще вопрос Хочу в многослойной плате бросить переходное отверстиие с одного произвольного слоя на другой. Я так понимаю, мне их нужно объединить drill-pair-manager. И когда делаю via-перемычку, то нажимаю кнопу Tab и указываю, с какого на какой слой кидаю перемычку.

Вопрос вот в чем: если перемычка идет со слоя на слой, но между ними другие медные слои, где мне контакт не нужен. Как быть? Делать металлизированное отверстие и вокруг него протравленный ободок, чтобы не было контакта ни с чем, что поблизости. Или Альтиум делает такие отверстия-границы автоматически?

Последний раз редактировалось bahmedd001 04 окт 2017, 18:56, всего редактировалось 3 раза.
bahmedd001 Сообщения: 42

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 18:54

А если мне надо перемычкой перемкнуть три-четыре слоя? (например два внутренних GND и два экранирующих полигона на верхнем и нижним слоях). Или от внутреннего +12V кинуть перемычки на верхний и нижний слои. к деталям. Здесь перемычки кидаются поочереди-последовательно? Сразу в одной дырке объединить несколько слоев нельзя?

Qic Сообщения: 985

Сообщение Qic » 04 окт 2017, 19:15

Последний раз редактировалось Qic 19 май 2019, 20:15, всего редактировалось 1 раз.
bahmedd001 Сообщения: 42

Сообщение bahmedd001 » 04 окт 2017, 19:48

Спасибо!
Начал делать плату, в Layer Stack Manager установил пресет на 6 слоев. Говорят, слои в нем двигать нельзя и добавлять тоже, иначе производство ничего не поймет и сделают непойми чего.

Хочу использовать имеющиеся слои так: Cигнальный >> GND >> +12V (изначально тоже сигнальный, но я его пользую как сплошной полигон) >> -12 (тоже как сплошной) >> GND >> Сигнальный нижний.
Ну и сделаю на верхнем и нижнем сигнальном слоях экранирующие полигоны вокруг всех дорожек и кину их перемычками на GND.
Как думаете, нормально? Так можно делать?

стек 6 слоев.jpg

Qic Сообщения: 985

Сообщение Qic » 04 окт 2017, 20:34

Altium — Пранович В. 06. Altium Designer 6 в примерах. Пример 3. Часть 1. Модуль 16 канального АЦП со схемой управления и передачи данных

На основе проекта, использованного в данном примере, рассмотрим особенности создания сложных библиотечных элементов, а также подходов при разработке схемы и создании топологии. Эти подходы способны вызвать определенный интерес и могут быть использованы и в других проектах. Вся схема целиком в статье приведена не будет, мы представим лишь отдельные ее фрагменты, на которых остановимся подробнее.

Аналогично, как было сделано в предыдущем примере, создадим для следующего проекта отдельную папку и переименуем все файлы, как делали ранее. Только теперь учтем прежний опыт и:

1. Зарезервируем название Tr04Sh01.SchDoc для первого листа, который оставим пока незаполненным. На данном листе в будущем разместим только типовые элементы, встречающиеся во всех схемах — это стабилизаторы питания, фильтровые конденсаторы и ссылки на подчиненные листы схемы.

2. Название Tr04Sh02.SchDoc присвоим листу общей части схемы, относящейся к 16−канальному АЦП.

3. Переименуем и соответственно изменим на схеме ссылки на подчиненные листы.

— Tr04Sh01.SchDoc => Tr04Sh03.SchDoc. Это лист с общей частью 8−канального АЦП. Изменим для этого листа файл шаблона, а на самой схеме — ссылку на подчиненный лист с Tr03Sh02.SchDoc => Tr04Sh04.SchDoc. Остальную часть схемы оставим без изменений.

— Tr04Sh02.SchDoc => Tr04Sh04.SchDoc. Это схема 8−канального АЦП. Она также взята без изменений.

— Остальные листы, начиная с пятого, зарезервируем под схемы микроконтроллера, передачи данных и канала управления.

4. На второй лист, как делали в предыдущем примере, поместим ссылку (Sheet Symbol) на подчиненный (третий) лист схемы Tr03Sh03.SchDoc.

5. На второй лист добавим схемную часть, касающуюся общей части для 16−канального листа.

6. На пятый лист поместим ссылку на подчиненные (второй, шестой и седьмой) листы схемы

Tr03Sh02.SchDoc, а на первый лист — ссылку на подчиненный (пятый) лист схемы.

7. Аналогично, как в предыдущем примере, произведем перенумерацию листов и другие действия.

8. Скомпилируем проект.

Рис. 35. Вид проекта и связи между листами.

Результат действий представлен на рис. 35. Необходимо обратить внимание на следующие особенности:

1. Структура основных файлов проекта. Иерархия проекта характеризуется соответствующим видом дерева файлов.

2. Вспомогательные файлы проекта (подключенные библиотеки и базы данных).

3. Информационные файлы (описания и т. п.).

4. Часть первого листа с Sheet Entry (ссылка) на лист схемы микроконтроллера.

5. Лист схемы микроконтроллера.

6. Sheet Entry на листе схеме микроконтроллера на листы схемы 16−канального АЦП, интерфейса RS422 и трансивера Е1.

7. Чистые листы для схем интерфейса RS422 и трансивера Е1.

8. Лист со схемой 16−канального АЦП.

9. Два Sheet Entry на лист схемы с 8−канальным АЦП.

10. Схема 8−канального АЦП.

11. Многоканальный Sheet Entry на лист схемы с каналом АЦП.

12. Схема с каналом АЦП.

13. Указано 16 окон схемы канала АЦП, в частности открыт лист, где приведено обозначение канала A14.

Теперь рассмотрим подробней представленный результат и покажем, каким образом он достигнут.

Лист со схемой канала АЦП (выноска 12 на рис. 35) не претерпел никаких изменений по сравнению со схемой предыдущего примера.

Рис. 36. Схема 16 канального модуля АЦП.

На листе Tr04Sh03.SchDoc с общей частью 8−канального АЦП (рис. 35, выноска 10) внесены изменения в схему дешифратора с целью получения кодирования для 16 каналов. Они отмечены выноской A на рис. 36. Рассмотрим вопросы связанности листов схем в данном проекте (рис. 36):

1. На выноске В представлена часть подчиненного листа Tr04Sh03.SchDoc с приведенными Port с названиями Din, Sclk, Clk, Res, Sync, полностью совпадающими с аналогичными на листе Tr04Sh02.SchDoc.

Однако физически это разные электрические связи. Поэтому в данном проекте следует запретить присваивание электрическим цепям имен по названиям Port и Sheet Entry.

2. При создании схемы данного проекта (16−канальный АЦП) необходимо дважды повторить схему 8−канального АЦП. Такое решение использовано и для демонстрации другой возможности: в схеме использованы два Sheet Symbol со ссылкой на один и тот же лист 8−канального АЦП.

3. Таким образом, сигнал Sclk, отмеченный соответствующим PORT на листе Tr04Sh03.SchDoc, не имеет NetLabel на листе Tr04Sh02.SchDoc, и, конечно же, это будет совершенно другой физический сигнал, нежели сигнал, отмеченный как Port = Sclk (выноска 3A).

4. Адресация с 1−го по 8−й и с 9−го по 16−й каналы обеспечена подачей соответствующих сигналов на Port для прямого и инверсного входов дешифраторов, совпадающие входные цепи которых объединены, а выходы связаны, как указано на схеме.

Остановимся подробней на компоненте 74HC03 (четыре идентичных двухвходовых логических элемента). В данном примере рассмотрим его применение с точки зрения реализации функции взаимной замены, как идентичных входов логических элементов, так и самих логических элементов, размещенных в данном корпусе.

Такой компонент в нашем случае будет состоять, например, из 6 Part, четыре из которых одинаковы (логические элементы), а два содержат только по одному Pin (для подключения «земли» и питания соответственно). Такое решение обеспечивает простоту присоединения последних двух Part к одному или группе идентичных, при этом там, где это удобно на схеме. Более того, такое решение гарантирует, что при перенумерации не будет происходить переноса из изображений Pin для питания, если бы мы их присвоили одному из логических элементов. В принципе Pin для питания вообще можно не отображать на схеме, но автор — не сторонник такого подхода.

Рис. 37. Создание компонента с несколькими Part и настройка эквивалентности Pin и Part.

Итак, при создании данного компонента в библиотеке необходимо обратить внимание на следующие особенности (рис. 37):

1. Добавление нового Part к компоненту производится из выпадающего меню Place.

2. Взаимозаменяемые Part должны иметь одинаковое положение относительно центра листа в библиотеке.

3. Для незаменяемых Part в нашем случае для подключения питания и «земли» следует указать свойство Locked. При автонумерации на схеме не будет изменяться номер Part данного компонента.

4. Командой Tools/Configure Pin Swapping вызываем окно Configure Swapping Information In Component, выделяем компонент (74HC03_4G+Vcc+Gnd), в котором разрешим взаимную замену Part (логических элементов) и Pin (идентичных входов этих логических элементов). После этого нажимаем кнопку Configure Component. Pin с одинаковыми кодами (номерами) в соответствующей колонке могут быть взаимно заменены при помощи команды Swap…. То же касается и Part.

Примечание. Если вы не находите необходимый компонент, снимите отметку у Only Show Component with Swapping Information, и в таблице появятся строки со всеми компонентами библиотеки.

5. В окне Configure Pin Swapping for… в колонке Pin Group указываем эквивалентность Pin. В нашем примере в Part (логическом элементе) только одна группа эквивалентных выводов— это входы логического компонента. Поэтому для них в соответствующей колонке устанавливаем значение «единица». При использовании более сложных компонентов с несколькими группами взаимозаменяемых Pin следует каждой группе идентичных Pin присвоить свой уникальный код.

6. В колонке Part Group аналогично указываем для взаимозаменяемых Part одинаковый код (в нашем случае «единица»), для незаменяемых (два Part, содержащих Pin=Vcc и Pin=Gnd) — уникальный (в нашем случае 2 и 3 соответственно).

Примечание. Компоненты, содержащие информацию в столбцах Swap Control Field, можно группировать далее в библиотеках, схемах, PCB и других документах, формируемых командами меню Report.

Аналогично можно поступить и с компонентом 74AC365.

Топология идентичных блоков модуля

Выделим и затем перенесем топологию 8−канального АЦП в левый угол печатной платы для соблюдения порядка нумерации каналов слева направо и доработаем топологию.

В прошлом номере мы рассмотрели вопросы создания топологии идентичных модулей. В данном примере мы имеем два идентичных модуля общих компонентов для двух 8−канальных сборок, содержащих 16 идентичных модулей каналов АЦП.

Рис. 38. Перенос топологии 8 канального АЦП.

Аналогично предыдущему примеру перенесем топологию Room для четных и нечетных каналов АЦП (сначала только размеры и компоненты, затем, после расположения самих Room, и топологию). Точно так же поступим и с общей частью. Однако в этом случае следует размеры Room A21 (общая часть первого модуля) сделать такими, чтобы внутри него были расположены Room с A1 по А8. Примеры окончательных настроек при переносе топологии указаны на рис. 38, где отмечены:

1. Параметры переноса топологии канала АЦП № 1 на каналы № 9, 11, 13, 15.

2. Параметры переноса топологии канала АЦП № 2 на каналы № 10, 12, 14, 16.

3. Параметры переноса топологии Room А20 (общая часть 1–8 каналов АЦП) на Room А21 (общая часть 9–16 каналов АЦП).

4. Результат переноса топологии расположения каналов АЦП № 1–8 на каналы 9–16.

5. Результат переноса топологии общей части каналов АЦП № 1–8.

6. Топология 8−канального АЦП (каналы №1–8) взята из предыдущего примера и расположена в данной области платы.

7. Топология 8−канального АЦП (каналы № 9–16).

После данных операций следует только откорректировать общие компоненты топологии 8−канальных АЦП с точки зрения зеркальной симметрии расположения соединителей и других элементов.

Рассмотрим топологию Room A30, в которой находятся компоненты с идентичными взаимозаменяемыми Pin и Part, в частности D6. В пакете проектирования Altium Designer предусмотрена возможность запрета или разрешения операции Swap (взаимной замены) идентичных Pin или Part для каждого компонента индивидуально. Эта функция удобна, например, для адресных шин, когда необходима не столько удобная топология, сколько регулярная последовательная структура компоновки электрических связей на выводах микросхемы. Однако и этот вопрос оставим для будущих примеров. В данном случае для компонента D6 разрешим взаимную замену идентичных элементов и сделаем операцию Swap. Для этого:

1. Откроем PCB проект (рис. 39).

Рис. 39. Пример применения операции SWAP в PCB.

2. Командой Tool/Pin/Part Swapping/Configure… откроем окно Configure Swapping Information In Component.

3. В данном окне для D6 разрешим взаимную замену идентичных Pin и Part.

4. Перейдем к компоненту D6. Для быстрого перехода к нему можно воспользоваться выпадающим меню.

5. В окне Project/Project Option разрешаем для данного проекта операции Swap для Pin и Part.

6. Воспользуемся интерактивным способом замены, выполнив соответствующую команду из окна Tool/Pin/Part Swapping. При этом Pin Part, которым разрешена операция Swap, будут подсвечены более ярким цветом. При наведении указателя на один из Pin вокруг последнего возникнет восьмигранник, появление которого будет означать «захват» Pin для выбора. Выбираем сначала один из идентичных Pin первого Part, затем второго. Операция завершена.

7. Теперь топология в данном участке печатной платы более оптимальна (пересекающиеся связи, помеченные красными стрелками, заменены на непересекающиеся: они помечены зелеными стрелками).

Примечание. Операция взаимной замены идентичных элементов компонента доступна только при отсутствии элементов топологии (дорожек и т. п.), подключенных к Pin этих элементов.

Для примера таким же способом произведем взаимную замену в одном Part, идентичных Pin (в нашем случае входов логического вентиля), например, с номерами 1 и 2.

Рис. 40. Передача изменений в схему.

Аналогично можно поступить и с другими элементами, однако в данном примере мы этого делать не станем. Теперь следует передать изменения, сделанные для оптимизации топологии, в схему (рис. 40):

1. Из открытого проекта PCB командой Design/Update Schematics in… загружаем изменения в схему.

2. Открываем лист схемы и убеждаемся, что Pin с обозначениями 1 и 2 действительно изменили свое положение.

3. Два идентичных Part также изменили свое положение в схеме.

Примечание. Операция взаимной замены идентичных Pin элементов доступна только при отсутствии элементов топологии, подключенных к данному элементу.

С точки зрения построения идентичных частей схемы 16−канального АЦП все завершено.

На данном этапе мы не рассмотрели только общую часть электрической схемы и ее топологию. Добавим к проекту схемы микроконтроллера и интерфейсов. Поскольку практического интереса эти схемы не представляют, далее рассмотрим только особенности отдельных компонентов, используемых именно в них.

Реализация типовых схемных и топологических решений в примере

Обратимся к изображению компонента D3 (источник опорного напряжения) на рис. 41.

Рис. 41. Настройка отображения значений обозначения и названия Pin.

1. Как видно на рисунке, отображение вывода (Pin 2, GND) сделано не в соответствии с ГОСТ, согласно которому соответствующие надписи для данного вывода следует повернуть на 90°.

2. Открываем сначала библиотеку, а затем компонент MAX6129, соответствующий D3, и, наконец, открываем свойства для Pin 2. В окне задания параметров для Pin 2 на вкладке Logical снимаем флаг Visible отображения Designstor и Display Name.

3. Открываем вкладку Parameter и вводим два новых параметра, например:

— Designstor2_Visible со значением, равным 2 (то есть равным значению Designator);

— Display_Name_Visible со значением, равным GND (то есть равным значению Display Name).

4. Настраиваем вид отображения введенных параметров, в частности:

— скрываем отображение названия параметра;

— значение параметра делаем отображаемым;

— указываем шрифт отображения значения параметра;

— снимаем свойство Autoposition. Это необходимо, чтобы при перемещении компонента на схеме положение номера вывода и его название не изменяли бы свое положение относительно вывода Pin.

5. Новые значения для обозначения и названия Pin располагаем в удобном для прочтения месте или в соответствии с требованиями ГОСТ и обновляем компонент в схеме.

Примечание. Следует учитывать, что связь между Pin 2 компонента на схеме и соответствующим ему PAD посадочного места происходит по скрытому, а не по отображаемому на схеме номеру. Соответственно, существует опасность двух ошибок, связанных с таким вводом обозначений. ввод несоответствующего номера или названия; даже при правильном вводе номера или названия можно совместить видимое отображение этих параметров c другим Pin.

На первых стадиях проектирования при первичной настройке модуля возможно к топологии вносить на печатную плату дополнительные перемычки или проводной монтаж. В этом случае желательно максимально возможное количество, а лучше все незадействованные выводы микросхем вывести на отдельные контактные площадки (более того, лучше, чтобы эти площадки были с переходным отверстием). Отличие таких компонентов на схеме от стандартных таково, что они имеют посадочное место, но не должны входить в перечень элементов. Это касается и специальных контрольных точек, используемых при наладке изделия или для контроля сигналов. Для того чтобы подобные элементы не входили в формируемый перечень, следует в их свойствах установить тип Standart (No BOM), как показано на рис. 42.

Рис. 42. Параметры компонентов, не входящих в перечень элементов.

Рассмотрим еще один специфический компонент, используемый в данном примере. Это топологическая перемычка. Она используется в двух местах: как средство для временного снятия или подачи определенных сигналов при настройке прибора и как способ задания адреса данного модуля. В последнем случае по умолчанию все перемычки установлены, а при окончательной сборке адрес модуля задается снятием соответствующей перемычки. При этом перемычки можно сделать спайкой рядом идущих проводников Pad данного компонента. Снятие перемычки — это снятие остатков припоя с проводников.

Рис. 43. Посадочное место с использованием Track.

На рис. 43 схематично представлен процесс создания (включая посадочное место) и применение такого компонента, где указаны:

1. Пример изображения компонента для схемы и часть схемы.

2. Положение посадочных мест на печатной плате.

3. Вид посадочного места в библиотеке.

4. Pad посадочного места. Вокруг Pad виден слой маски.

5. Track (линии топологии). Средняя соединена с одним Pad, остальные — со вторым.

6. Fill — закрашенный прямоугольник в слое маски, предназначенный для открытия Track с целью дальнейшего нанесения припоя.

7. Нанесение изображения компонента.

Следующий сложный компонент — это использованные в примере соединители серии FCI (рис. 44). Особенность их в том, что они предназначены для подключения к ним штыревых соединителей как сверху, так и с обратной стороны платы. Более того, после окончательного монтажа эти соединители могут быть запаяны.

Рис. 44. Пример посадочного места с несколькими Pad для одного Pin.

Особенность реализации компонента и его посадочного места заключается в следующем (пример приведен для 4−контактного соединителя):

1. Изображение компонента делаем обычным, с четырьмя Pin.

2. Контактные площадки Pad, предназначенные для контактов непосредственно соединителя, размещаемого на плате, нумеруем от 1 до 4.

3. Контактные площадки Pad, предназначенные для контактов непосредственно ответной части соединителя (штырей), также нумеруем — от 1 до 4. При этом у нас на посадочном месте будет два Pad с номером 1, два Pad с номером 2 и так далее.

4. Каждому Pin компонента будет соответствовать два Pad посадочного места, как показано для Pad 1.

При таком способе каждая пара Pad посадочного места будет соответствовать одному Pin компонента.

Использование полигонов

После завершения топологии электрических связей рассмотрим применение полигонов в данном проекте. Печатная плата здесь предназначена для компоновки в металлический корпус. Так как в данном примере мы использовали двустороннее расположение компонентов на плате и, более того, по возможности максимально — верхний и нижний слой для элементов топологии, размещение полигонов в данных слоях не дает никаких существенных преимуществ. Поэтому рассмотрим примеры размещения следующих полигонов:

— На слое Top и Bottom расположим по краю печатной платы полигоны для корпусной «земли», так как в этих местах печатная плата своим краем контактирует с металлическим корпусом.

— На внутренних слоях разместим полигоны для экранирования либо для усиления шин питания и «земли».

Рис. 45. Пример и вид настройки полигонов.

При создании полигона можно выбрать различные способы его заливки, в частности (рис. 45, ссылка 1):

— Solid — сплошная заливка полигона;

— Hatched — указание линий границ полигона и заливка внутренней области горизонтальными, вертикальными или теми и другими линиями с заданным шагом и как под прямым углом, так и под углом 45°. Окно для выбора последних настроек появляется только при использовании данного типа заливки полигона;

— None — без заливки полигона, а только с указанием его границы.

На рис. 45 представлен процесс создания полигона со сплошной заливкой на одном из слоев.

На слое Top с помощью команды Place/Polygon Pour расположим прямоугольный полигон нужной ширины вдоль одной из сторон печатной платы. На рис. 45 (выноска 2) показаны настройки параметров полигона для слоя Top, где:

— Layer => Top — указан слой, где расположен полигон.

— Name=> Gndk — присвоено имя полигону.

Имя может быть необходимо при написании правил. Если правила, использующие этот параметр, не будут применяться, — поле можно оставить незаполненным. Имя для правила мы выбрали так, чтобы оно совпадало с именем цепи электрической связи, к которой подключен полигон, хотя это и необязательно.

— Установлены (сняты) флаги:

– Lock Primitives — запрет изменения формы полигона. Мы не будем пользоваться полигонами со сложным контуром, который необходимо редактировать.

– Locked — защита полигона от выделения. Нам не нужно изменять положение полигона.

– Ignore On Line Violation — используется при необходимости корректировки топологии для оптимальной заливки полигоном. При этом элементы топологии разрешено проводить через полигон, даже если он открыт. В нашем случае нам не требуется корректировка топологии.

– Remove Dead Copper — удаление неподключенных «островов», образующихся при заливке полигона.

— Connect to Net => Gndk — указание электрической цепи, к которой будет подключен полигон, и способа заливки полигона:

– Pour Over All Same Net Objects — закрытие полигоном элементов топологии (кроме PAD), в нашем случае принадлежащих Gndk (рис. 45, ссылка 3);

– Pour Over Same Net Polygons Only;

– Don’t Pour Over Same Net Objects — все элементы топологии, кроме (в нашем случае) PAD, принадлежащих Gndk (рис. 45, ссылка 4, с указанием отличий от предыдущего варианта).

Теперь разместим по сторонам платы четыре таких же полигона и еще четыре — с обратной стороны, для получения утолщенного контура меди по краям платы.

Однако для корпусной «земли» нас не устраивают ни значение величины зазора, ни ширина дорожек подключения полигона к Pad. Более того, при подключении полигона к Pad крепежного отверстия термобарьер вообще не нужен.

В настройках полигона зазоры между ним и элементами топологии не определены. Эти параметры устанавливаются с помощью правил, и сейчас мы рассмотрим некоторые из них.

С помощью команды Design/Rules вызываем окно задания правил (рис. 46, сноска 1). Переходим на вкладку Polygon Connect Style и добавляем новое правило Polygon Connect (рис. 46, сноска 1).

Создадим следующие правила для подключения полигонов Gndk к крепежным отверстиям (без термобарьера) и Pad токонесущих элементов (разрядников и элементов защиты с утолщенным подводом проводников при подключении полигона, для остальных элементов — с типовым подключением полигона):

Рис. 46. Пример построения правила настройки подключения полигонов.

— Правило для подключения крепежных отверстий (рис. 46).

1. Вводим название и нажимаем кнопку Query Builder для вызова мастера построения правил.

2. В окне мастера Building Query Builder from Board в первом столбце выбираем тип объектов, на который будет действовать правило. В нашем случае это Belong to Pad Class, так как ранее для крепежных отверстий мы определили специальный класс.

3. Во втором столбце выбираем класс Pad Mount, которому принадлежат крепежные отверстия.

4. Соответствующий текст правила (InPadClass (‘PAD_Mount’)) отобразится в окне Query Preview, и после нажатия кнопки OK переместится в окно Full Query соответствующего правила.

5. И, наконец, вводим тип подключения (Connect Style) для этого правила как Direct Connection.

6. С помощью команды Tools/Polygon Pour/Repair All Polygon производим перезаливку всех полигонов. В результате подключение к крепежному отверстию стало именно таким, как мы планировали.

Однако форма крепежного отверстия у нас сложная, совмещенная с переходными отверстиями. И в их зоне имеются зазоры при подключении полигона.

Рис. 47. Пример построения правил настройки подключения полигонов.

— Правило для подключения полигона корпусной земли к переходным отверстиям (рис. 47).

1. Вводим название правила, указываем объект (Net), из выпадающего списка выбираем название GNDK и в окне Full Query получаем правило — InNet (‘GNDK’). Однако таких условий недостаточно, так как в этом случае правило будет распростаняться и на все Via и Pad. Нам для Pad следует оставить термобарьеры.

2. Указываем выбор объектов с помощью мастера (Advance Query), после чего кнопка Query Helper становится доступной. Нажимаем ее для вызова мастера построения правил.

3. В окне мастера Query Helper переходим в конец строки и нажимаем кнопку оператора And.

4. В столбце Categories выбираем PCB Functions => Object Type Checks.

5. В столбце Name выбираем IsVia, и соответствующая запись попадет в строку правил.

6. Нажимаем кнопку Check Syntax и проверяем синтаксис правила, после чего нажимаем кнопку OK.

7. Текст правила InNet (‘GNDK’) And IsVia переместится в окно Full Query.

8. Выбираем тип подключения (Connect Style) для этого правила — Direct Connection.

9. С помощью команды Tools/Polygon Pour/Repair All Polygon производим перезаливку всех полигонов. В результате подключение к крепежному Pad произойдет так, как нам необходимо.

— Правило для подключения полигона корпусной земли к типовым Pad (рис. 48). Не будем подробно описывать их создание: процесс идентичен тем, что изложено в предыдущих пунктах. Отметим только характерные промежуточные этапы, отмеченные на рисунке.

Рис. 48. Пример правил для обеспечения увеличенного зазора между элементами топологии.

1. Недостаточно широкий зазор от полигона к элементам топологии, который не обеспечит нужную величину, как по запасу пробивного напряжения, так и по токам утечки.

2. Вводим правило и указываем:

a) тип (Clearance) правила;

b) имя (Clearance_PolygonC_GNDK-All);

c) первый тип объектов — InNet (‘GNDK’) And IsCopperRegion, означающий, что правило распространяется на все полигоны, подключенные к электрической цепи GNDK;

d)второй тип объектов — ((IsPad And Not InNet (GNDK)) OR InNamedPolygon (Gndk)), означающий, что правило распространяется на все контактные площадки, не принадлежащие цепи GNDK, и элементы топологии (дорожки в виде линий и частей окружностей) внутри соответствующих полигонов;

e) Different Net Only — указано, что правило действует на все цепи, кроме, в данном случае, GNDK;

f) 0,5 мм — величина зазора для данного правила.

3. Указан увеличенный зазор между контактными площадками, принадлежащей другой цепи, в соответствии с введенным правилом. При этом зазор термобарьера контактной площадки цепи GNDK остался прежним.

— Правило для подключения полигона корпусной «земли» к контактным площадкам элементов защиты (рис. 49). Это правило необходимо для того, чтобы обеспечить максимальный ток, проходящий через контактную площадку, при сохранении термобарьера для обеспечения условий монтажа компонентов.

Рис. 49. Пример построения правил для задания ширины проводников подключения полигонов

1. Для данного случая рассмотрим полигон на обратной стороне печатной платы, так как именно там находятся контактные площадки всех компонентов. На рисунке отмечено место подключения полигона к контактным площадкам компонентов, предназначенных для большого импульсного тока. Ширина проводников при подключении указана по умолчанию, как для всех компонентов, и значение ширины следует увеличить.

2. При создании нового правила указываем посадочные места (HasFootprint(‘T83A90’) компонентов, для которых следует провести такое подключение полигона.

3. Выбираем стиль подключения полигона и его параметры (число, ширину проводников подключения и угол подвода к контактной площадке).

4. В результате данный полигон будет подключен к контактным площадкам избранных посадочных мест с помощью более широких проводников.

Аналогично создаем правила и для остальных полигонов. Но отметим, что при необходимости «вырезов» в полигонах следует применить команду Place/Polygon Pour Cutout.

Итак, после завершения размещения полигонов все элементы топологии печатной платы в нашем проекте завершены. Однако перед формированием выходных файлов для производства печатной платы следует разместить все надписи на соответствующих слоях, предназначенных для производства.

Подготовка и размещение текстовой и пояснительной информации на печатной плате

Рассмотрим размещение и параметры обозначений компонентов на печатной плате.

Начнем с настройки слоев:

1. Командой Design/Board Layer & Color вызываем соответствующее окно и делаем следующие слои отображаемыми.

– Top — для отображения всех Pad на верхней стороне;

– Top Solder — для отображения слоя маски всех Pad на верхней стороне (надписи не должны совпадать с зонами очистки маски);

– Top Overlay — слой, где будут нанесены надписи;

– 1 TOP Component Body — все надписи, которые должны быть видимыми после монтажа компонентов на печатную плату, наносятся с наружной стороны корпусов компонентов;

– Board Outline — все надписи, отображаемые на печатной плате, должны быть нанесены внутри контура обрезки;

– 13 TOP Assу — для отображения вида корпуса посадочного места при размещении надписи.

2. Нажав на кнопку LS (Manager Layer Sets), вызываем меню, а командой Board Layer Set — непосредственно мастер настройки слоев. Этот пункт не обязателен, однако работа с данными слоями проводится практически во всех проектах, и желательно их однажды настроить и добавить в меню быстрого вызова (рис. 50).

Рис. 50. Настройка группы слоев для удобства нанесения надписей.

3. Нажав на кнопку New Set и выбрав команду From Current Visible Layer, вводим новое имя для группы слоев.

4. Присваиваем имя новой группе, например All Top Layer, и указываем активный слой при открытии группы — Top Overlay.

5. Вы всегда можете добавить и удалить слои из группы, а также сделать экспорт данных настроек слоев и, соответственно, импортировать их в другие проекты.

Аналогично настроим новую группу слоев и для нижней стороны печатной платы.

Данный проект мы разрабатывали, используя старые и создавая новые компоненты, и поэтому все надписи у компонентов могут иметь разные значения, как по размеру текста, так и по его положению. Поэтому следует вначале привести все надписи к единому виду и уже на месте изменять их параметры и положение.

1. Выделим все компоненты и вызовем инспектор (клавиша F11).

2. Снимем флаг Lock String, чтобы иметь возможность изменить место расположения надписи относительно посадочного места, и затем нажмем ссылку Name вызова окна параметров Designator компонентов.

3. Для всех компонентов установим следующие параметры текста Designator:

– Locked — флаг снят (для возможности изменения положения и «захвата» при выделении);

– Hide — флаг снят (для отображения параметра);

– Rotation — 0.000 (для отображения текста параметра слева направо);

– Text Height — высота текста. Менее 0,5 мм не стоит использовать, так как текст не будет различим. Для данной плотности компонентов на печатной плате и их размеров можно выбрать высоту равной 1 мм;

– Text Width — ширина линий текста.

Менее 0,1 мм не стоит использовать, так как текст будет не различим. Для нашего примера укажем ширину текста 0,15 мм;

– Stroke Font — Default. Один из доступных типов шрифта;

– Autoposition — Center. Все Designator разместить в центре соответствующего компонента (так легче при первой расстановке видеть соответствие Designator своему компоненту);

– Mirror — оставить все, как есть, но на следующем этапе при расстановке элементов на нижней стороне платы следует активизировать это свойство;

– Use True Type Font — флаг снят. Применение данного типа шрифтов приводит к появлению множества полигонов, используемых для отображения букв в надписях, и, соответственно, к значительному увеличению размера Gerber;

– Остальные параметры для Designator не стоит изменять относительно значений, установленных по умолчанию.

Рис. 51. Настройка параметров Designator и Comment.

4. Аналогично поступаем с параметрами Comment компонента за исключением (рис. 51):

– Locked — флаг установлен. Как правило, этот параметр нужен только для сборочных чертежей, и в его перемещении нет необходимости.

– Hide — флаг установлен (для скрытия параметра. На данном этапе он нам не нужен).

– Rotation — не изменяем значение.

– Text Height, Text Width — как правило, размер можно установить больше, чем для Designator, так как места для их размещения на печатной плате больше.

5. Use True Type Font — флаг можно установить, при этом надписи в сборочных чертежах будет легче читать.

Рис. 52. Пример нанесения маркировки.

Теперь откроем проект и расставим на верхней стороне печатной платы все надписи типа Designator (не забывайте использовать опцию переноса для идентичных Room), а также вспомогательные надписи, например, как показано на рис. 52, где отмечены:

1. Designator конденсатора C19.

2. Информационная надпись имени файла печатной платы — для быстрого поиска (при необходимости) исходных файлов.

3. Номер разработки и версии топологии — для поиска технической документации и регистрации и идентификации, например, у производителя фотошаблонов.

4. Контур расположения одного канала.

5. Информационная надпись имени канала АЦП (Room)— для определения местоположения данных каналов.

6. Место для нанесения индивидуального номера платы. Операция выполнена с применением инверсного True Type шрифта.

7. Информационные надписи для указания выходных сигналов на соединителе.

Для нижней стороны печатной платы все надписи должны иметь свойство Mirror.

Однако расстановка надписей с зеркальным отображением вызывает затруднение сложности их прочтения. Поэтому перед расстановкой надписей с нижней стороны печатной платы следует воспользоваться опцией View/Flip Board. В этом случае вид платы «перевернется», верхняя и нижняя сторона поменяются местами, и все надписи с нижней стороны станут легко читаемы, несмотря на опцию Mirror.

В окончании статьи мы рассмотрим вопросы подготовки технической документации и файлов для производства и монтажа печатных плат.

1. Пранович В. Система проектирования Altium Designer 6 // Технологии в электронной промышленности. 2006: N 5, N 6, 2007: N2, N5, N6.

Параметры проекта. PCB редактор. Создание рамки. Передача данных между схемой и PCB и создание простых проектов. Формирование файлов для производства печатных плат. Формирование сборочного и монтажного чертежа. Формирование заготовки перечня элементов схемы и спецификации сборочного чертежа. Формирование полного пакета выходных данных. Требования к иерархическому проекту и подготовка к его созданию. Изменение схемы модуля. Создание типовых иерархических схем. Связь иерархических проектов. Работа в редакторе PCB.

Раздел правил Electrical Clearance. Раздел правил Routing Widht. Раздел правил Routing/Routing Topology. Раздел правил Routing/Routing Layer. Раздел правил Routing/Routing Corners. Раздел правил Routing/Routing Vias Style. Раздел правил Routing/Differential Pours Routing. Раздел правил SMT. Раздел правил Mask. Раздел правил Plane.

Вставка метафайла. Параметры инвертированного текста. Расстановка компонентов. Работа с полигонами. Выделение объектов. Жгут (шина) разнородных электрических цепей. Примеры использования Harness в проектах. Новый вид автонумерации. Защита компонентов на схеме.

Общие требования к проекту. Стек слоев. Выбор конструкции печатной платы. Правила учета технологических параметров. Правила для контроля общих требований к печатной плате.

Как обрезать плату в altium designer

Формирование контура платы в Altium

Применение Altium Designer для проектирования печатных плат Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Рязанова А.Е., Кузнецова В.Ю.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Рязанова А.Е., Кузнецова В.Ю.

Текст научной работы на тему «Применение Altium Designer для проектирования печатных плат»

Как обрезать плату в altium designer

Altium — Пранович В. 06. Altium Designer 6 в примерах. Пример 3. Часть 1. Модуль 16 канального АЦП со схемой управления и передачи данных

Добавить комментарий Отменить ответ