Мастер создания печатных плат в Altium. Рисование контура платы altium


Формирование контура платы в Altium

Создание платы начинается с формирования ее контура, и данная процедура может быть выполнена несколькими действиями. Для формирования контура платы используется группа команд меню Design>Board Shape, из которых наиболее востребованными являются:

  1. Redefine Board Shape – Рисование контура платы вручную
  2. Define from Selected Objects – Формирование контура платы из выделенных объектов
  3. Define from 3D Body – Формирование контура из трехмерной модели (работает только в трехмерном режиме)
  4. Define Board Cutout – Формирование выреза в плате.

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>{100,100}>Enter>J>L>{100,132,5}>Enter>J>L>{146,132,5}>>Enter>J>L>{140,100}>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.

Другие интересные материалы

sapr-journal.ru

Altium Designer 10. Создание схемы и платы.

Продолжаются уроки по Altium Designer 10. В прошлой статье мы создали новый проект и добавили в него пустые файлы принципиальной электрической схемы и печатной платы. И вот настало время добавить в них что-нибудь полезное! Давайте по традиции помигаем диодиком 😉 Для этого мы создадим схему, состоящую из источника питания, резистора, ну и, конечно же, светодиода, а затем займемся проектированием печатной платы.

Итак, как в прошлой статье, создаем новый проект. Теперь добавим к нему файл схемы и печатной платы. Для этого жмем правой кнопкой на название проекта и в появившемся меню выбираем сначала Add new to project -> Schematic, а затем Add new to project -> PCB. В окне Project в левой части рабочего пространства к нашему проекту прицепились два файла. Открываем файл схемы, сейчас мы будем добавлять туда элементы. И начнем мы, пожалуй, с резистора. В верхнем меню заходим в Place и выбираем Part. Через этот пункт меню мы будем добавлять на схему новые элементы. Все очень просто и логично. Появляется окно добавления компонента, жмем там на Choose и оказываемся прямо перед длинным перечнем доступных элементов. Выбираем там какой-нибудь из резисторов:

Добавление нового компонента в Altium Designer 10

Компонент выбран, теперь можем поместить его в любое место схемы, Собственно, так и делаем. Аналогично добавляем в схему светодиод, найти его в библиотеке не составит трудностей. Последний штрих – добавим питание и землю – их находим на панели инструментов:

Земля и питание

Ну что, все элементы готовы, осталось соединить и получим такую вот схемку:

Создание новой схемы

Вот и все, схема готова! Еще хочу отметить как вообще работать с принципиальной схемой:

  • В отличие от большинства программ при прокрутке колесика мыши не происходит уменьшения/увеличения масштаба. Для масштабирования здесь надо зажать третью кнопку и только потом двигать мышью.
  • А чтобы перемещаться в пределах документа надо зажать правую кнопку мыши.

Такие вот законы Altium’а.

Немножко изменим схему – давайте вместо абстрактной земли и питания поставим конкретный разъем, ну, например, вот такой:

Разъем питания в Altium Designer 10

Схема теперь примет следующий вид:

Обновленная принципиальная схема

По поводу схемы, пожалуй, все. А нет, не все) Altium не просто позволяет нарисовать схему, он же может ее и проверить. Для этого ее нужно откомпилировать, как бы непривычно это не звучало относительно принципиальной электрической схемы. Ну вот, смотрите, пример. Берем нашу схему, выделяем и копируем куда-нибудь рядом. Получается вот что:

Компиляция схемы

А теперь в окне проектов, жмем правой кнопкой на названии нашего файла схемы и выбираем первый пункт – Compile document…. И вот, что получаем:

Ошибки при проектировании принципиальной схемы

Altium выдает сообщения о том, что у нас компоненты повторяют друг друга (оно и понятно, мы же их тупо скопировали 😉 ). Вот так вот выглядит механизм компиляции в Altium Designer 10. Конечно, мы пока многие подробности опускаем, ведь мы сейчас просто знакомимся с программой. Разумеется, можно рисовать принципиальные схемы любой сложности, резистором и диодом тут дело, конечно же, не ограничивается. А если нужного вам элемента нету в списке, то необходимо скачать дополнительную библиотеку, либо создать элемент вручную. Но об этом мы поговорим в следующий раз . А сейчас давайте займемся проектированием печатной платы для нашего примера.

Итак, у нас есть схема и пустая печатная плата. В первую очередь надо, чтобы элементы со схемы перекочевали на плату. Ищем сверху пункт меню Design и выбираем там Update PCB document… В появившемся окне нужно жать на Validate Changes и затем на Execute Changes. Если все правильно, то увидим набор зеленых галочек: Успешная компиляция

Открываем файл печатной платы и сразу же видим изменения:

Новый файл платы в Altium

Снизу появилась красная область с нашими элементами, перенесем ее в центр рабочего пространства и увеличим:

Проектирование печатной платы

Ну все, осталось только соединить элементы. Что и с чем соединять понятно – все площадки, которые нужно соединить дорожками, соединены тонкими линиями. Проводим дорожки и получаем:

Проектирование печатной платы в Altium Designer 10

Получили мы нашу плату, все соединено правильно, все довольны. Конечно же, мы использовали лишь малую часть возможностей Altium’а, но нашей целью ведь было всего лишь познакомиться с программой в целом, с интерфейсом. Так что считаем, цель достигнута. Да и, по большому счету, для разведения небольших платок, в принципе, ничего особенного то и не понадобится – рисуем схему – переносим элементы на плату и соединяем их дорожками, вот и все. Если возникли какие-либо вопросы, пишите, будем разбираться вместе!

microtechnics.ru

Мастер создания печатных плат в Altium

Самый простой способ для создания плат, имеющих не сложный контур, является использование мастера печатных плат (PCB Board Wizard). Он позволяет пошагово выбирать настройки необходимые для создания платы. На любом этапе можно использовать кнопку «Back» (Назад), чтобы проверить или изменить предыдущие страницы мастера. Чтобы создать новую печатную плату с помощью мастера PCB, необходимо выполнить следующие действия:

1. Открыть PCB Board Wizard с помощью команда PCB Board Wizard в панели File (см. Рис.1). Если эта опция не отображается на экране, необходимо закрыть некоторые из вышерасположенных разделов, нажав на значок со стрелкой.

4,4-1

Рис.1. Запуск PCB Board Wizard

2. Мастер плата PCB начинается с вводной страницы, в которой говориться, что

Этот мастер поможет вам создать и настроить новую печатную плату и необходимо выполнить несколько простых шагов, что бы задать необходимые параметры.  Нажмите«Next» (Далее), чтобы продолжить.

3. Установите единицы измерения Metric . Altium Designer одинаково хорошо работает как с метрической, так и с дюймовой системой мер, причем заложенная точность на два порядка выше, чем в системе P-CAD, а переключение системы единиц может быть выполнено в любой момент работы над проектом. Нажмем кнопку Next

4. На третьей странице мастера позволяет выбрать из списка существующих шаблонов стандартных промышленных печатных. В данном примере мы зададим собственные размеры платы, для чего выбираем из списка Custom (пустой бланк) и нажимаем «Next».

5. Так как в предыдущем меню из списка было выбрано Custom в четвертом окне нужно задать форму и размеры будущей платы (см. Рис.2)

4,4-2

Рис. 2. Определение формы и размеров будущей платы

В левой части данного окна выбирается форма и размеры бедующей платы (см. Рис. 2). В правой части данного окна выбирается слой на котором будет размещаться контур платы (DimensionLayer). Задается толщина линий прорисовки границы платы (Boundary Track Width) и размеров (Dimension Line Width), а также отступ от края платы (KeepoutDistanceFromBoardEdge).

6. На следующем шаге необходимо указать количество сигнальных слоев, а также внутренних слоев питания и заземления. В нашем случае будет только два сигнальных слоя, поэтому в поле Signal Layers следует ввести число 2, а в поле Power Planes — число 0. Для продолжения нажмем кнопку Next.

7. Далее следует определить тип переходных отверстий. Так как мы проектируем простую двухстороннюю плату, то выберем тип Thruhole Vias only(сквозные переходные отверстия).

4,4-3

Рис. 3. Тип переходных отверстий

Заметим, что система Altium Designer позволяет использовать на многослойных платах слепые и глухие переходные отверстия, в том числе и по технологии Microvia. Для использования слепых и глухих переходов в текущем окне следует выбрать опцию BlindandBurierViasonly.

8. В следующем окне необходимо выбрать преобладающую технологию монтажа компонентов (поверхностный или монтаж в отверстия).

4,4-4

Рис. 4 Выбор технологии монтажа

При выборе опции Through-hole components (преобладает монтаж в отверстия) ниже указывается допустимое число проводников между смежными контактными площадками. Если была выбрана опция Surface-mount components (преобладает поверхностный монтаж), ниже указывается разрешено или нет двустороннее размещение SMD-компонентов (см. Рис.4).

9. В следующем окне можно настроить некоторые параметры, которые в дальнейшем будут преобразованы в правила проектирования.

4,4-5

Рис.5. Окно ввода правил проектирования

Все задаваемые размеры, для наглядности, отображаются рисунками справа от значения (см. Рис.5). Здесь задаются минимально допустимые:

  • ширина проводника (Track Size)
  • диаметр площадки переходного отверстия (Via Width)
  • диаметр переходного отверстия (Via Hole Size)
  • зазор между проводниками (Clearance).

Оставим эти значения заданными по умолчанию. Нажмем кнопку Next.

10. Последнее диалоговое окно сообщает, что создание заготовки платы завершено. Нажимаем кнопку «Finish» и редактор печатных плат покажет новый файл PCB с именем PCB1.PcbDoc и базовым количеством настроек.

11. В рабочей области по умолчанию будет отображаться белый лист с пустой платой (черная область с сеткой). Что бы отключить отображение белого листа необходимо зайти Design » Board Options и в диалоговом окне снять галочку напротив пункта Display Sheet.

12. Для отображения платы, во всю рабочую область, можно использовать функцию View » FitBoard [горячие клавиши: V> F]. После чего плата будет максимально приближена в границе рабочей области.

Другие интересные материалы

sapr-journal.ru

Создание новой платы | Altium Designer

Опубликовано Фев 22, 2010, рубрики Проектирование печатных плат pcb |

Перед тем, как передать проект из редактора схем в редактор плат, необходимо создать бланк платы с контуром платы (как минимум). Самый простой путь для этого – использовать помощник создания бланка платы (PCB Board Wizard), который позволяет выбрать стандартный промышленный типоразмер платы или же создать свой собственный типоразмер платы. На любом этапе можно использовать кнопку Back (назад) для контроля или изменений предыдущего шага в помощнике.

Создание новой платы

Для создания новой платы с помощью помощника, выполните следующие шаги:

1.Создайте новую плату щелчком на РСВ Board Wizard в секции New from Template в нижней части панели Files. Если эти опции не отображаются на экране, закройте несколько секций выше, щёлкая на иконке стрелок.

2.Откроется РСВ Board Wizard. Первым видимым экраном будет страница предисловия. Нажмите кнопку Next для продолжения.

3. Установите единицы измерения в Imperial, т.е. 1000 mils = одному дюйму.

4. Третья страница мастера позволяет выбрать контур платы. В этом руководстве мы введём свой собственный размер платы. Укажите Custom из списка контуров платы и нажмите Next.

5. На следующей странице вводятся опции пользовательской платы. Для схемы этого руководства, будет создана плата размером 2 па 2 дюйма. Укажите Rectangular и введите 2000 в поля Width и Heigth. Отмените Title Block & Scale, Legend String и Dimension Lines. Нажмите Next для продолжения.

Создание новой платы

6. Эта страница позволяет выбрать число слоев для платы. Нам необходимы два сигнальных слоя без экранного слоя. Нажмите Next для продолжения.

7. Выберите стили Переходных Отверстий (ПО) для использования в проекте с помощью Thruhole Vias и нажмите Next.

8. Следующая страница позволяет установить опции технологии трассировки. Укажите опцию Through-hole component и установите число трасс между смежными Контактными Площадками (КП) в виде One Track (одна трасса). Нажмите Next.

9.Следующая страница, Default Track and Via Size позволяет установить несколько правил проектирования, применимые к плате. Оставьте опции на этой странице в значениях по умолчанию. Для продолжения нажмите кнопку Next.

10. Нажмите Finish для закрытия Wizard. Помощник создания плат теперь имеет всю информацию для создания новой платы. Панель Project редактора плат отобразит новое имя файла платы – PCBl.PcbDoc.

Создание новой платы

11. Документ платы представляется в виде белого листа с размером по умолчанию и образом бланка платы (чёрная зона). Для его отключения укажите Design>Board Option и отмените Display Sheet в диалоге Board Options.

Можно добавить свою собственную границу, сетку и заголовок из других шаблонов плат, которые прилагаются к Altium Designer.

Для большей информации об использовании формы платы и шаблонов, см. оригинальное руководство Preparing the Board for Design Transfer. Для доступа к библиотеке документов Altium Designer и получения справочной информации нажмите F1.

12. Теперь лист отключён, отобразите только вид платы выбором View>Fit Board [V,F]

13. Документы плат автоматически добавляются к активному проекту и перечисляются в списке Source Documents ниже имени проекта на вкладке Projects. Переименуйте файл платы (с расширением .PcbDoc) с помощью File>Save As. Определите место, где необходимо поместить плату на жёстком диске, введите имя Multivibrator в поле File Name и нажмите Save.

Добавление новой платы в проект

Если плата, которую необходимо добавить в файл проекта была открыта как Free Document, нажмите ПК на файле проекта платы на панели Project и укажите Add Existing to Project. Укажите имя повой платы и нажмите Open. Плата теперь в списке Source Document ниже проекта на панели Project и привязана к проекту. Сохраните файл проекта.

altiumdesigner.ru

Обратный инжиниринг печатной платы с помощью Sprint Layout и Altium Designer

Ниже описывается методика, как по имеющейся плате получить полноценный проект в Altium Designer, включающий схему и разводку печатной платы. К сожалению, элементы с исходной платы придется демонтировать. 1. Сканируем обе стороны платы с разрешением не менее 300 dpi.

2. Подгоняем изображения по сетке в графическом редакторе. Для этого берем 4 точки (лучше центры отверстий) в разных углах платы, выставляем по координатам направляющие и в режиме Free Transform подгоняем картинку под эти 4 точки. Чем точнее это будет сделано, тем легче потом будет накладывать проводники. Нижнюю сторону платы переворачиваем в зеркальном отображении.

3. Экспортируем обе стороны в формат BMP без сжатия.

4. Sprint Layout: Создаем проект, задаем размеры платы, шаг сетки.

5. Загружаем сканы. Опции/Шаблон — Кнопка Загрузить. Подгоняем оба файла, задавая сдвиги по X и Y.

6. Рисуем слои. С металлизированными отверстиями используем только круглые контактные площадки (КП), иначе они пропадут при импорте. С компонентами сильно не заморачиваемся, все равно потом переделывать. Тщательно следим, чтобы проводники и КП не задевали чужие цепи, т.к. при генерации нетлиста они объединятся. Посадочные места размещаем по основной сетке, чтобы оптом было легко заменить на итоговые. Полигоны лучше собирать из прямоугольников, в противном случае у них остается окантовка, которая потом будет мешать в Альтиуме, и которую там лучше потом удалить. Если этого не избежать, то можно установить ширину окантовки полигонов в определенное значение (например, 0,111 мм), потом в Альтиуме выделить все треки данной ширины и удалить их скопом.

7. Экспортируем файлы. Файл/Экспорт. Gerber: оба слоя + контур платы без зеркалирования. Сверловка. Ставим миллиметры. Запоминаем, какую точность мы выбрали для файла сверловки (на картинке 3.3). Далее при импорте надо будет выбрать такие же значения, иначе не совпадет масштаб.

  

8. Altuim Designer. Создаем проект. File/New/Project.

9. Создаем файл CAM. File/New/CAM Document.

10. Импортируем файлы Gerber. File/Import/Gerber. Ставим миллиметры.

11. Импорт Сверловки. File/Import/Drill. Ставим миллиметры. Digits — 3.3. Если в итоге масштаб сверловки и проводников не совпал — играемся с Digits.

Должно получиться что-то типа этого:

12. Настраиваем слои. Tables/Layers.

13. Проверяем, чтобы был заполнен список отверстий. Tables/NC Tools. Если он не заполнился автоматически, заполняем.

14. Создаем временный нетлист. Tools/Netlist/Extract. Он, скорее всего, будет кривой, но без него не включится экспорт в PCB.

15. Экспортируем в PCB. Не забываем сохранить подготовленный CAM-файл. Далее File/Export/Export to PCB. Если при экспорте Altium вылетает с ошибкой, то просто перезапускаем его и начинаем экспорт заново. В некоторых случаях пришлось столкнуться со следующей проблемой — в созданном файле видны только два сигнальных слоя, и нет никакой возможности включить остальные, хотя они присутствуют. Решение — в создании чистого PCB-файла и переносе всех элементов через буфер обмена.

16. Заново расставляем посадочные места. Старые КП удаляем, прочие переходные отверстия не трогаем. Даем компонентам обозначения по плате, если они там указаны, или придумываем на ходу.

Так как все переходные отверстия (Vias) по факту импортировались как контактные площадки (Pads), их лучше конвертировать в Vias, для чего выделяем их (можно использовать инструмент группового выделения) и используем меню Tools/Convert/Convert Selected Free Pads To Vias

17. Удаляем старый нетлист. Design/Netlist/Clear All Nets.

18. Генерируем новый нетлист. Design/Netlist/Configure physical nets. В окне должен появиться список физических соединений. Если его нет, значит не расставлены посадочные места. Нажимаем Execute. Долго ждем.

19. Пересоздаем полигоны. Tools/Polygon pours/Repour all.

20. Переименовываем известные цепи. Выбираем проводник. В окне PCB Inspector (клавиша F11) нажимаем подчеркнутый пункт Net, в пункте Name меняем имя.  

21. Устраняем все Violations.

22. Создаем файл нетлиста. Design/Netlist/Create netlist from connected copper. Распечатываем на принтере :)

23. Создаем файл схемы File/New/Schematic.

24. Рисуем вручную схему по нетлисту, можно на нескольких листах. Компонентам задаем правильные посадочные места и обозначения по нетлисту/плате. Подключенные цепи вычеркиваем на распечатке :)

25. Вызываем Project/Show Differences. Разбираемся с отличиями, устраняем.

26. Объединяем проект. Design/Update PCB Document. Должно совпасть все, кроме Rooms. Или добавляем на плату, но тогда придется их правильно настроить, или отключаем проверку: Project/Options/Comparator/Extra Room Definitions.

27. Изучаем получившуюся схему. Находим странности (например, неподключенные важные выводы, или наоборот непонятные соединения). Разбираемся, устраняем на схеме и на плате.

we.easyelectronics.ru

Использование Altium Designer для разводки печатных плат | others

Говоря официальным языком, Altium Designer - комплексная система проектирования электронных устройств на базе печатных плат, обладающая широкими возможностями. Здесь собрано "все в одном", можно даже проектировать логику FPGA (VHDL-описания ПЛИС) и программы для микроконтроллеров, проводить моделирование полученных схем и VHDL-кодов, подготовить файлы для производства, и делать многое другое. В этой статье будет рассмотрены только вопросы использования Altium Designer для проектирования и разводки печатных плат (PCB).

AltiumDesigner-splash-screenГлавное, ради чего в основном используют Altium Designer (далее для краткости AD) - сквозное проектирование печатных плат (PCB). "Сквозное" - означает, что проектирование платы начинается с рисования (проектирования) электрической принципиальной схемы будущего радиоэлектронного устройства, которое должно работать на плате. Такой принцип применяется почти во всех без исключения системах проектирования печатных плат - PCAD, Accel EDA, Microsim DesignLab, Cadsoft Eagle, KiCAD и многих других. Altium пожалуй является наследником систем PCAD и Accel EDA, и прошел в своем развитии долгий путь. Так что среди профессиональных систем разработки PCB Altium заслуженный лидер. Документация по системе имеется (в том числе есть раздел и на русском, который постоянно пополняется, см. Q015), но она очень обширна, и иногда в ней трудно ориентироваться (особенно из-за обилия незнакомых терминов). Поэтому в этой статье сделана попытка отобрать самое важное для изучения.

[Что плохо в Altium Designer?]

Многие недостатки AD являются следствием его достоинств. Все-таки это профессиональный продукт, требующий вдумчивого освоения и использования.

1. Довольно высокая цена для частного и любительского использования, но для крупных и средних предприятий купить AD не составит труда.

2. Меню редакторов AD перегружено функционалом, так что новичку разобраться довольно сложно. Нет способа оставить в меню только нужные команды.

3. AD требователен к ресурсам, и для того чтобы система не тормозила, Вам нужен современный компьютер, на котором установлено не менее 2 гигабайта ОЗУ.

[Общие советы по работе с Altium Designer]

Вы можете переместить на новое место все панели и окна AD. После этого Вы можете захотеть сохранить это положение панелей и окон. Для этого выберите в меню View -> Desktop Layouts -> Save Layout. Если Вы ошиблись, и хотите все вернуть обратно, сбросьте все в состояние по умолчанию через View -> Desktop Layouts -> Default.

Постарайтесь запомнить горячие клавиши (keyboard shortcuts).

Cross probing - это процедура выбора компонента либо в схеме, либо на печатной плате (это разные редакторы, и их можно открыть в разных окнах), и система AD покажет и/или выберет соответствующий компонент на печатной плате или схеме. Самый простой способ добиться этого эффекта - использование Tools -> Cross Probe, и затем выбор нужного компонента.

Инспектор (inspector) - это способ отредактировать одинаковые параметры нескольких компонентов одновременно. Например, Вы можете использовать инспектор для того, чтобы поменять все посадочные места всех резисторов. Убедитесь, что панель инспектора отображается на SCH/PCB. Выберите View -> Workspace Panels -> SCH/PCB -> SCH/PCB Inspector.

Инспектору необходимо указать компоненты, которые нужно изменить. Самый простой способ выбрать несколько компонентов - начать поиск похожих объектов (Finding Similar objects). Сделайте правый клик на одном из компонентов, который Вы хотите изменить, и выберите select Find Similar. В появившемся окне измените Any to Same в полях, описывающих компоненты, которые Вы хотели бы выбрать fields describing those components you wish to select. Убедитесь, что помечено Run Inspector, и кликните OK. После этого в панели инспектора появится некоторое количество полей, которые Вы можете отредактировать. Изменение этих полей распространятся на все выбранные компоненты.

Используйте встроенный Help: [PCB] Ctrl + F1 при перемещении / разводке компонента покажет Вам соответствующие горячие клавиши. [PCB+SCH] F1 на объекте / панели покажет соответствующую подсказку (справку).

Используйте Design Rules. В редакторе PCB выберите Design -> Rules. Вы должны установить правила в соответствии с возможностями производителя, у которого будете заказывать печатные платы. Как минимум нужно задать правильные значения для правил Routing -> Width (ширина токопроводящей дорожки) и Electrical -> Clearance (допустимый изоляционный зазор).

[Советы при рисовании / редактировании принципиальной схемы (schematic editor)]

Назначайте электрическим цепям (Net) запоминающиеся и значимые имена (эти имена появятся в документе PCB и облегчат разводку и понимание схемы).

Когда добавляете новый компонент, назначайте designator на еще не используемое значение. Чтобы проще всего добиться этого, используйте Tools -> Annotate -> Update Changes List -> Accept and Create ECO. Однако будьте осторожны, если Вы удалили один компонент, и добавили другой, с тем же самым значением designator - система AD может с этим не справиться.

Когда ножка компонента (pin) или порт питания (power port) попадает на ножку другого компонента, то образуется электрическое соединение. Используйте команду Edit -> Move -> Drag, или удерживайте клавишу Ctrl, когда кликаете и перетаскиваете, и перемещаемый объект или проводник автоматически разместится между объектами.

[Советы при разводке печатной платы (PCB editor)]

Если Вы поражены числом связей, когда пытаетесь развести PCB, и Вы намереваетесь использовать заливку медью или внутренние слои меди, то Вам нужно скрыть цепь GND. Это делается через меню View -> Connections -> Hide Net.

Если на плате сделаны несколько полигонов (участков, залитых медью), то самый простой способ управлять ими через Tools -> Polygon Pours -> Polygon Manager. Множество полигонов на многих слоях замедляют работу AD и делают сложной трассировку платы. Чтобы решить проблему, используйте скрытие полигонов (Shelve polygons).

Если Вам мешают ориентироваться в разводке многочисленные компоненты на нескольких слоях, попробуйте режим одного слоя (single layer mode), он включается / выключается горячей клавишей Shift+S. В режиме одного слоя будет отображен только один текущий слой.

[Часто используемые горячие клавиши]

Как в игре StarCraft Вы не научитесь побеждать, не изучив шорткаты, так и в Altium Designer не сможете эффективно работать, не изучив горячие клавиши. Поэтому уделите этому должное внимание.

[PCB+SCH] Space для поворота компонентов (при размещении и перемещении), изменение направления прокладки трассы.

[PCB+SCH] Tab для изменения свойств размещаемого компонента.

[PCB+SCH] Page Up/Down, Ctrl+Mousewheel приближение / отдаление от объектов в дизайне.

[PCB+SCH] Shift+Mousewheel смещение вида влево / вправо.

[PCB+SCH] удерживание Shift при перетаскивании быстрее меняет панораму чертежа (перемещение рабочего поля).

[PCB] Ctrl+D включает привязку компонентов к решетке (Snap to Grid), что упрощает их выравнивание. Если Вы перемещаете несколько компонентов сразу, то в результате все компоненты будут выровнены по решетке.

[PCB] Ctrl+Click на цепи (net) подсвечивает все, что подключено к этой цепи.

[PCB] Q переключает единицы измерения с миллиметров на милы и обратно.

[PCB] P открытие меню размещения (Place), P __» __T запускает инструмент интерактивной разводки (interactive routing tool).

[PCB] +/- смена слоя разводки (routing layer), вставка переходного отверстия (via) в соответствии с текущими правилами дизайна (design rules).

[PCB] Ctrl+M измеряет расстояние между двумя точками.

[PCB] L выводит диалог слоев (Layers), чтобы показать и спрятать различные слои печатной платы.

[PCB] Shift+S переключение в режим одного слоя.

Полный список горячих клавиш редакторов см. в [8].

[Altium Designer FAQ]

Q001. Как управлять видимостью слоев редактора PCB, для чего предназначен каждый слой?A001. Слои представлены закладками в нижней части рабочего поля редактора.

AltiumDesigner-layer-tabs

Имена на закладках соответствуют названию слоев. Через контекстное меню можно выбрать отображение коротких имен (Use Short Layer Names), что позволяет увеличить количество отображаемых закладок. В редакторе PCB в основном используют следующие слои:

Полноеназвание Сокращенноеназвание Для чего нужен слой
Top Layer TL Проводящий рисунок верхней стороны печатной платы.
Bottom Layer BL Проводящий рисунок нижней стороны печатной платы.
Mechanical 1 M1 Размеры печатной платы. Всего имеется 16 "механических" слоев (M1..M16), но используется обычно только M1. Механические слои обычно используются для размещения 3D тела компонента.
Top Paste TP Маска для наложения паяльной пасты верхней стороны.
Bottom Paste BP Маска для наложения паяльной пасты нижней стороны.
Top Solder TS Защитная маска (обычно зеленая эмаль) верхней стороны. В маске сделаны окна в тех местах, где нужна пайка.
Bottom Solder BS Защитная маска (обычно зеленая эмаль) нижней стороны.
Keep-Out Layer KO Слой для задания областей трассировки. Часто в KO повторяют контур платы, но сам механический контур платы все равно задается отдельно.
Top Overlay TO Шелкография (надписи белой краской) верхней стороны.
Bottom Overlay BO Шелкография нижней стороны.

Для удобства работы со слоями имеется Layer Sets Manager, который можно вызвать через иконку в нижней части экрана редактора PCB.

AltiumDesigner-Layer-Sets-Manager

Layer Sets Manager имеет уже настроенные наборы слоев, в которых заданы на отображение только слои определенной категории (например, только сигнальные слои, или только несигнальные), можно также делать собственные наборы слоев. Создайте свой собственный набор слоев Used, где будут перечислены только вышеперечисленные слои.

AltiumDesigner-Layer-Sets-Manager-used-layers

Также очень удобен режим "одного слоя", который переключается горячей клавишей Shift+S. Режим одного слоя позволяет хорошо ориентироваться в слоях, особенно когда редактируете чужой проект.

Q002. С чего начать проектирование печатной платы?A002. Как обычно, создание новой платы начинается с подготовки и поиска библиотек компонентов и рисования принципиальной схемы. Если эти два шага уже Вами пройдены, то создание платы начинается в редакторе PCB с рисования контура печатной платы. Контур платы рисуется и редактируется через меню Design -> Board Shape.

При рисовании платы пользуйтесь координатной сеткой (Grid). Чтобы перезадать Grid (поменять шаг координатной сетки), нажмите горячую клавишу G. Грубым аналогом отключения привязки может быть выбор координатной сетки на малый шаг, например 1 mil. Чтобы включить/выключить привязку к координатной сетке, зайдите в меню Design -> Board Options -> галочка Snap To Grids. Грубым аналогом отключения привязки может быть выбор координатной сетки на малый шаг, например 1 mil.

AltiumDesigner-Board-Options

В диалоговом окне Board Options также можно поменять единицы измерения mm (Measurement Unit -> Metric) или mil (Measurement Unit -> Imperial), или воспользуйтесь быстрым переключением с помощью горячей клавиши Q. См. также Q006 про устройство системы координат AD.

Все координаты, которые отображаются в редакторе, отсчитываются относительно так называемой точки привязки (relative Origin), на которую указывает Origin Marker.

После того, как указали границы платы, на слое KO (Keep-Out Layer) рисуется замкнутая не залитая область, в которой возможна трассировка проводящего рисунка платы. Если в слое KO нарисована залитая область, то в этой области трассировка будет запрещена.

Q003. Как получить выходные файлы Gerber и файлы для сверлильного станка?A003. Меню File -> Fabrication Outputs -> Gerber files. Подробнее см. в документации AR0119 CAM Editor Introduction.pdf.

Q004. Как перенумеровать принципиальную схему (расставить на деталях RefDes, Reference Designator - R1, R2, C1, C2, C3 и т. д.)?A004. Меню Tools -> Annotate Schematics, Tools -> Reset Schematic Designator.

Q005. Какие общие приемы работы с редактором? Как дублировать существующий компонент/объект? A005. Можно воспользоваться стандартными командами Copy (Ctrl+C) /Paste (Ctrl+P), однако вставка имеет некоторую особенность. После того, как нажмете Ctrl+C (копировать), AD предложит первым кликом указать относительную точку (reference point). После этого можете нажать Ctrl+P и вставить компонент, при этом просто укажите место для вставки и кликните на нем, чтобы поместить вставляемый объект.

Для навигации по чертежу используйте кнопки и колесико мыши. Колесико прокручивает поле чертежа вверх / вниз, если же при этом удерживать клавишу Shift, то вправо / влево. Если удерживать Ctrl, то кручение колесика дает масштабирование (получается приближение / отдаление поля чертежа относительно позиции курсора). Масштабирование также происходит, если удерживать нажатым колесико, и перемещать мышь. Удержание правой кнопки мыши и перемещение курсора позволяет перетаскивать поле чертежа (инструмент "рука").

Q006. Как устроена система координат AD? Как измерять расстояния на печатной плате?A006. По умолчанию редактор PCB Editor имеет систему координат с точкой отсчета в левом нижнем углу рабочего пространства. Эта точка имеет координату (0,0) и называется также абсолютной точкой отсчета (Absolute Origin). Рабочее пространство имеет размеры 100 на 100 дюймов. Точка отсчета (reference point) системы координат может быть в любое время переназначена через меню Edit -> Origin -> Set, эта установка известна также как относительная точка отсчета (relative Origin). Координаты, которые Вы можете увидеть в строке статуса (и при редактировании границ печатной платы), указываются как раз относительно relative Origin. В рабочем поле чертежа платы точка отсчета relative Origin видна как кружок с перекрестием (Origin Marker).

AltiumDesigner-Origin-Marker

Пункт меню Edit -> Origin -> Reset сбрасывает положение точки relative Origin в точку отсчета Absolute Origin.

Единицы измерения могут переключены в диалоге Design -> Board Options -> Measurement Unit из метрической системы (mm, Metric) в дюймовую (mil, Imperial) и наоборот. Другой способ переключения - меню View -> Toggle Units или горячая клавиша Q.

Относительная координата Y растет снизу вверх (в некоторых системах проектирования бывает наоборот), координата X растет слева направо, с переходом через 0 (из отрицательных координат в положительные) в точке Origin Marker.

Абсолютные расстояния между двумя точками можно измерять с помощью горячей клавиши Ctrl+M.

Q007. Для чего нужен слой KO (keep out layer)?A007. Слой keep out layer является специальным слоем. Все объекты, которые помещены на слой keep out, действуют как препятствие или граница для объектов, размещаемых на любом сигнальном слое. Слой keep out используется для определения регионов для трассировки платы и границ размещения деталей, или областей, которые должны быть свободны от компонентов и разводки. Обычно замкнутая линия границы keep out проходит по периметру печатной платы, и учитывает требования к зазорам, связанным с установкой механических узлов крепления, направляющих и т. п.

Q008. Как отредактировать уже проложенные трассы (поменять проводящий рисунок)?A008. Трассы удаляются просто - достаточно кликнуть на сегменте, который нужно удалить, и нажать кнопку Delete. Потом можно воспользоваться инструментом Interactive Route Connections, чтобы вручную развести соединение.

Q009. Я случайно закрыл панель Projects (браузер файлов - окно, где видна навигация по файлам проекта, см. скриншот), и не могу снова ее открыть.

AltiumDesigner-Projects-Panel

Как мне снова открыть панель Projects? Как управлять видимостью рабочих панелей, где это настраивается?A009. Панель Projects можно снова отобразить, если поставить галочку в меню View -> Workspace Panels -> System -> Projects (глубоко запрятали). Через меню View -> Workspace Panels настраивается видимость других панелей.

Если у Вас маленькой монитор, или монитор только один, можно воспользоваться правой автоматически сворачивающейся панелью, куда можно перетащить все нужные Вам рабочие панели. На скриншоте показано добавление панели Projects на общую сворачивающуюся панель. Если Вы счастливый обладатель двух мониторов, то общую панель можно перетащить на другой монитор.

AltiumDesigner-Right-Dockable-Panel

Q010. Как управлять полигонами заливки медью (Polygon Pour)? Как сделать полигон не залитым? Как временно убрать полигон, чтобы он не мешал редактированию платы?A010. Заливки медью редактируются и управляются инструментом Polygon Pour Manager, который можно открыть через меню Tools -> Polygon Pours -> Polygon Manager. Можно также отложить (Shelve) полигон (он становится невидимым). Подробнее про полигоны и заливки см. [4].

Q011. Как проверить правила дизайна DRC (Design Rule Check)?A011. Tools -> Design Rule Check... -> расставьте в диалоге галочки, кликните на кнопку Run Design Ru e Check... В строке статуса отобразится полоска прогресса, и по завершении процесса проверки DRC откроется HTML-страничка "Design Rule Verification Report".

Q012. Как настроить используемые библиотеки корпусов? Где взять еще библиотеки для AD?A012. Design -> Add/Remove Library... -> на закладке Installed расставить/убрать галочки на библиотеках. Дополнительные библиотеки можете скачать по ссылке [2]. Файлы библиотек имеют расширение файла *.IntLib, и устанавливаются через меню Design -> Add/Remove Library... -> на закладке Installed нажмите кнопку Install... и выберите файлы новых библиотек.

Много библиотек можно найти на сайтах designcontent.live.altium.com и wiki.altium.com [5, 6].

Q013. Что означают суффиксы в именах корпусов _L, _M, _N (например SO8_L, SO8_M, SO8_N)?A013. Суффиксы означают варианты посадочных мест компонента для разных плотностей разводки и размещение компонентов (от плотности разводки зависят допустимые зазоры между корпусами элементов и размеры контактных площадок).

На картинках для сравнения показаны длины выводов корпусов с разными суффиксами (пример SO8_L, SO8_M, SO8_N соответственно).

AltiumDesigner-SO8 L AltiumDesigner-SO8 M AltiumDesigner-SO8 N
SO8_L, High Density - высокая плотность разводки. SO8_M, Low Density - низкая плотность разводки. SO8_N, Medium Density - средняя плотность разводки.

Q014. Как работать с библиотеками в Altium Designer? Как экспортировать библиотеки из проекта (схемы и печатной платы)?A014. К печатной плате относятся три вида библиотек - файлы с расширением *.IntLib (от сокращения Integrated Library), с расширением *.PcbLib (посадочные места на печатной плате) и с расширением *.SchLib (символы для принципиальной схемы). В библиотеку IntLib входит содержимое библиотек PcbLib и SchLib.

Чтобы экспортировать библиотеки из проекта (схемы и печатной платы), из открытого документа принципиальной схемы или документа PCB выберите в меню команду Make Integrated Library.

Подробнее см. [7].

Q015. Где найти русскую документацию по AD?A015. Зайдите на сайт wiki.altium.com, выберите Русский вариант Altium Wiki.

Q016. Я не могу кликнуть ни на что, и все компоненты и дорожки серые.A016. Возможно, что Вы установили маску (mask set). Очистите маску выбором Clear в правом нижнем углу окна.

Q017. Почему я не могу импортировать изменения их schematic editor в PCB?A017. Самая общая причина - Вы забыли дать компонентам верный designator, RefDes (R1, R2, C1 и т. п.). Возможно, он все еще имеет суффикс ?, или не найдено посадочное место (footprint) для компонента.

Q018. При импортировании изменений из schematic editor в PCB часто выводится сообщение "Failed to Match .... Components Using Unique Identifiers". A018. Обычно это происходит потому, что Вы делали копирование и вставку компонентов, например между листами схемы. В этом случае предупреждение безопасно (можно избежать его путем приведения в соответствие компонентов SCH и PCB через окно Project -> Component Links). Однако это может быть важным предупреждением, если Вы ошиблись в схеме (см. Q017).

Q019. От чего зависят правила допустимого зазора между корпусами отдельных компонентов? Как размещать компоненты без нарушения правил?A019. Ограничение на взаимное размещение компонентов на плате называется Component Clearance Constraint. Это правило задает минимальное расстояние (зазор), на котором компонент может находиться от других компонентов. Component Clearance включает в себя зазор между 3D моделями, используемыми для определения тел компонента (для типов STEP и простых extrude), а также модели, не относящиеся к компоненту, такие как механические крепления или корпуса PCB. При отсутствии 3D моделей для определения формы используются примитивы на слоях шелкографии и меди (исключая Designator и Comment), и размер со значением высоты (height), указанный в свойствах компонента.

Зазор компонента вычисляется по точным 3D моделям, чтобы определить форму и контур компонента по связанным объемным объекта тела компонента. Для этой цели может быть импортирована 3D модель STEP или простые 2D фигуры. Очевидно, что использование 3D тел дает самую большую точность, когда проверяются зазоры, особенно в вертикальном направлении, в контексте возможной сложной формы компонентов.

Правило Component Clearance не проверяется для зазора между телами 3D и поверхностью платы. В правиле Component Clearance задаются следующие ограничения:

Minimum Horizontal Clearance (минимальный горизонтальный зазор) - здесь указано значение минимально допустимого зазора в горизонтальной плоскости между размещением компонентов в проекте платы.

  • Specified (default) – выполняется проверка зазора от всей формы, заданной по объемному телу модели или по свойствам посадочного места компонента. По умолчанию = 10 mil.

Minimum Vertical Clearance - значение для минимально допустимого вертикального зазора между компонентами в проекте платы.

  • Specified (default) – проверка зазора выполняется от всей формы, заданной по объемному телу или по свойствам посадочного места компонента. Когда для проверки используется объемное тело, то можно размещать один компонент поверх другого, при этом нарушения не возникнет. По умолчанию = 10 mil.
  • Infinite – для проверки зазора используется значение "бесконечность". Это означает, что любые компоненты, размещенные выше или ниже приведут к нарушению. Например, на плате имеется механизм настройки, который должен быть всегда доступен. Использование этого правила на компоненте приведет к нарушению с любыми компонентами или свободными объектами (free-floating objects) которые попадают в область над или под компонентом.
  • Show actual violation distances - показать реальную дистанцию нарушения. Разрешение этой опции покажет линии между точками или нарушение правила между компонентами. Размер показанной линии может быть полезен в вычислении требуемого расстояния для перемещения объекта, чтобы исправить нарушение. Имейте в виду, что разрешение этой опции может уменьшить скорость работы на некоторых компьютерных системах.

Как исправить двойные правила (Duplicate Rule Contentions). Все правила проверяются по установкам приоритета. Система просматривает правила от наивысшего приоритета до низшего, и берет первое, которое срабатывает по набору выражений по проверяемым объектам.

Правила прикладываются проверками Online DRC и Batch DRC.

Примечания:

  • Выдавленное простое 3D тело (extruded, simple) - это полигональная фигура, которая может быть размещена в библиотечный компонент или любой документ PCB на любой разрешенный для использования механический слой. Посадочное место компонента может использоваться чтобы специально указать физический размер и форму компонента по осям X, Y и Z. Для большей информации обратитесь к разделу 3D Body документации по редактору PCB Editor.
  • Может быть использовано несколько 3D примитивов тела, чтобы задать форму объекта любой сложности. Это может быть полезно для распределения компонентов в вертикальном направлении, и позволит Вам менять высоту различных регионов компонента по вертикальной оси.
  • Модели 3D STEP могут быть импортированы в посадочные места компонента для получения реалистичного представления при 3D визуализации платы. Модели могут быть либо прилинкованы, либо встроены в посадочное место компонента. Прилинкованные файлы остаются в своем оригинальном местоположении, так что если оригинальный файл изменен, то это автоматически отразится в Altium Designer.
  • Модели 3D STEP могут быть импортированы как не монтируемые на плату (non-PCB mounted), не как компоненты, а как свободные (free-floating) объекты. Это позволяет реализовать реалистичное представление других объектов (возможно не являющихся частями печатной платы), которые входят в собранный разработанный дизайн. К примеру, это может быть посадочное место (крепление) платы, или другие печатные платы как общая сборка из плат. Зазор между компонентами платы и свободными объектами также проверяется. Это предоставляет возможность с помощью Altium Designer проверять зазоры всего собранного электронного узла.

Q020. Как поменять толщину уже проложенного проводника? Как поменять толщину всех (или нескольких сразу) проводников на плате?A020. Сначала нужно выбрать необходимый проводник или проводники, у которых нужно поменять толщину. Для этого можно использовать левый клик мышью (вместе с клавишами Ctrl и Shift если нужно интерактивно выбрать несколько треков). Можно также использовать фичу Find Similar Objects (найти аналогичные объекты), например, если Вы хотите отобрать проводники по нужной ширине. Чтобы найти аналогичные объекты, сделайте правый клик на нужном объекте, выберите в меню Find Similar Objects. Откроется окно настройки фильтра поиска объектов по задаваемым критериям. Отредактируйте критерии выбора, убедитесь, что стоит галочка запуска инспектора (Run Inspector) и кликните OK. Окажутся выбранными все подходящие под фильтр объекты (например проводники, у которых нужно поменять ширину) и откроется панель инспектора PCB (PCB Inspector), с помощью которых Вы можете указать новую ширину выбранных проводников.

PCB Inspector можно вызвать в любой момент, если нажать клавишу F11.

Q021. Что такое DRC, Online DRC, Batch DRC, для чего это нужно? Как выключить Online DRC?A021. Design Rule Check (DRC) переводится как "проверка правил дизайна". Правила DRC позволяют правильно спроектировать плату - она будет не только соответствовать всем требованиями завода-изготовителя, но и в ней не будет ошибок и будут правильно разведены все цепи.

DRC может проверяться двумя способами - постоянно во время разработки (этот вариант называется Online DRC), и однократно, когда Вы специально запустите тест DRC (этот вариант называется Batch DRC). Настройка проверки Online DRC и Batch DRC происходит расстановкой соответствующих правилам галочек в диалоге Tools -> Design Rule Check. Эти галочки селективно разрешают и запрещают проверку Online DRC и Batch DRC по указанным правилам.

Полностью выключить постоянную проверку DRC (отключить Online DRC глобально по всем правилам) можно через меню DXP -> Preferences -> PCB Editor -> General -> для отключения нужно убрать галочку Online DRC.

Q022. Как поменять деталь / компонент (к примеру, сменить тип корпуса, номинал), и при этом отразить изменения как на плате, так и на принципиальной схеме? Как убедиться в том, что схема синхронизирована с печатной платой (соответствует ей)?A022. Процедура проверки соответствия схемы и платы называется синхронизацией дизайна, и включает в себя 2 шага.

  • Шаг 1. Нужно убедиться, что все компоненты схемы (schematic components) и посадочные места платы (PCB footprints) связаны друг с другом с использованием меню PCB editor -> Project -> Component Links...
  • Шаг 2. Нужно найти различия в схеме и в печатной плате через меню PCB editor -> Project -> Show Differences... и разрешить их.

Вот простой пример, описывающий процесс синхронизации после импортирования печатной платы из проекта P-CAD, который содержит отдельную схему и одну печатную плату (PCB).

Выполнение Шага 1. Импортируйте файлы P-CAD (один файл .sch и один файл .pcb), используя визард AD (меню филе -> Import Wizard). В результате получите проект PCB. Если используете иерархическую структуру схем (а не плоский дизайн), то может получиться практически пустая схема верхнего уровня, которую можно удалить как ненужную.

Нужно синхронизировать проект, сперва удостоверившись, что уникальные идентификаторы RefDes (designator) соответствуют уникальным идентификаторам PCB. В системе AD каждый символ схемы и соответствующее ему посадочное место имеют одинаковый общий уникальный идентификатор. Он необходим, когда Вы меняете RefDes, reference designator (система P-CAD не использует такой уникальный идентификатор). Сделайте синхронизацию, открыв сначала PCB, и перейдите в меню Project -> Component Links..., после чего откроется диалог, где Вы сможете связать друг с другом все компоненты, и найти несоответствия. Цель всей процедуры - получить все компоненты в списке 'Matched Components', который находится справа. Если Ваша схема P-CAD и плата PCB имела все соответствующие обозначения designators, Вы можете просто кликнуть на кнопку 'Add Matched pairs By >>' и установить соответствующие галочки, и затем кликните 'Perform Update'. Все компоненты перейдут из левого столбца (unmatched) в правый (matched).

Выполнение Шага 2. На этом шаге нужно просто удостовериться, что нет различий (No Differences) между схемой и PCB, что делается следующим образом. Либо в редакторе схемы, либо в редакторе PCB зайдите в меню Project -> Show differences. Откроется маленькое окно для выбора документов сравнения (Choose Documents to Compare), где выберите Ваш файл платы PCB и кликните OK. Запустится окно диалога (Differences between ...), где Вы проверите разницу в информации на схеме и печатной плате. Могут быть отображены много отличий, однако большинство из них не будут критичными, так как они описывают отличия, которые не касаются электрической целостности дизайна.

Чтобы убрать некритичные предупреждения о различиях, можно зайти в Project -> Project Options, перейти на закладку Comparator и установить некоторые установки так, чтобы игнорировать некритичные различия компонентов схемы и посадочных мест PCB.

Цель выполнения шага 2 - чтобы запуск Project -> Show differences показывал окно 'No differences detected' (отличий не найдено). Если отличия все-таки есть, просто удостоверьтесь, что знаете о них, и что они не повлияют на целостность и качество Вашего проекта печатной платы.

К примеру, если Project -> Show Differences говорит Вам, что у R1 имеется отличающийся комментарий, то на это можно не обращать внимания. Не нужно беспокоиться о том, что в комментарии для символа схемы R1 стоит значение "100 ohm", и комментарий для R1 посадочного места содержит значение "0805". Но если Show Differences говорит, что компонент схемы R1 есть в схеме, но отсутствует в PCB, то этому нужно уделить больше внимания.

Q022a. У меня плата и схема синхронизированы, и нужно поменять только посадочные места некоторых компонентов на другие (предположим, поменять все корпуса с 0603 на 0805). Как это проще сделать?A023a. Процесс по шагам:

1. Выделение всех компонентов, которые надо поменять. Сделайте правый клик на одном из компонентов, который надо поменять, выберите из контекстного меню Find Similar Objects... Предположим, старый корпус у нас типа 0603, надо поменять все такие корпуса на 0805. Тогда в столбце Same поменяйте в строке Footprint значение Any на Same, убедитесь, что стоят галочки, как на скриншоте, и нажмите ОК.

AltiumDesigner-Find-Similar-Objects

В результате на плате окажутся выбранными все детали с корпусами 0603, и откроется окно PCB Inspector.

2. Поменяйте в PCB Inspector у выделенных объектов тип корпуса на 0805, для чего измените значение Footprint.

AltiumDesigner-PCB-Inspector-change-footprints

Все корпуса 0603 печатной платы поменяются на 0805.

3. Перенесите все изменения из платы в принципиальную схему, для чего выберите Update Schematics in ...

4. Запустите тест DRC (меню Tools -> Design Rule Check... -> кнопка Run Design Rule Check), и вручную исправьте все нарушения, которые возникли на плате.

Q023. Мне нужно сделать из посадочных мест компонентов простое макетное поле, которое не должно учитываться проверками цепей (DRC) и проверками на синхронизацию (Project -> Component Links..., Show Differences...).A023. Нужно разместить на плату не компонент, а посадочное место (footprint), после чего выбрать в его контекстном меню Component Actions -> Explode Selected Components To Free Primitives. Это действие фактически удалит компонент (или компоненты, если Вы выбрали несколько компонентов), и оставит после себя только контактные площадки от них.

Q024. Как убрать с нужных мест защитную маску? Как сделать окна в защитной маске?

Q025. Как убрать из некоторых мест платы окна в маске для паяльной пасты? Например, я сделал из компонентов макетное поле, не собираюсь туда ничего монтировать, и мне не нужно наносить паяльную пасту на контактные площадки макетного поля.A025. Маска для паяльной пасты задается на слоях Top Paste (TP) и/или Bottom Paste (BP), в зависимости от типа контактной площадки (pad) и ее размещения на верхней или нижней стороне платы (если это площадка SMD). Чтобы удалить окна в маске паяльной пасты для контактной площадки, зайдите в свойства контактной площадки (кликните правой кнопкой мыши на контактную площадку и выберите Properties... из её контекстного меню). После этого в области Paste Mask Expansion переключите радиокнопку из положения Expansion value from rules в положение Specify expansion value. Текстовое окно для ввода значения станет активным, введите туда отрицательное значение, которое превышает половину минимального размера контактной площадки. К примеру, у Вас контактная площадка SMD размером 51 x 39 mil, тогда введите в значение -20mil и нажмите OK. Если контактная площадка находится на слое Top Layer (TL), то Вы увидите, что в слое Top Paste (TP) пропадет прямоугольник окна маски для паяльной пасты.

Q026: Что такое Board Insight System, для чего это можно использовать?A026: Система Board Insight - набор визуальных инструментов для облегчения навигации по плате. Это лупа с особыми возможностями, показ расширенной информации по объектам под курсором, просмотр объектов в трехмерном виде со срезами, подсветка цепей и другие возможности. Подробнее см. [9].

Q027. Как поменять внешний вид курсора в PCBeditor, как сделать привычное большое перекрестие?A027. Меню Tools -> Preferences -> PCB Editor -> General -> Other -> Cursor Type. Внимание: курсор будет виден как перекрестие в активных режимах редактирования графики платы - например, когда Вы рисуете полигон, трассу или перемещаете компонент. Во всех остальных случаях курсор все равно останется в виде простой стрелки.

Q028. Почему не получается развести цепь? Прокладка дорожки неожиданно останавливается.A028. Прокладке мешает активное правило дизайна (Online Design Rule Check). Прокладка натыкается либо на графику в слое Keep Out (KO), которая не видна из-за Single Layer mode (режим отображения одного слоя), либо слишком толстая дорожка не может быть проложена в этом месте. Включите отображение слоя KO (можно выйти из режима одного слоя нажатиями горячих клавиш Shift+S). Толщину дорожки во время прокладки можно поменять нажатием Shift+W.

Q029. Я удалил несколько ошибочно проложенных трасс, и хочу их развести автоматически через меню Auto Route. Почему у меня автотрассировщик Situs сразу завершается, не закончив разводку?A029. Потому что установлена галочка Auto Route ->All... -> Lock All Pre-routes.

Q030. Почему поиск различий PCB Editor -> Project -> Show Physical Differences... -> в диалоге выбора документа выбираю мой файл печатной платы имя_моего_проекта.PcbDoc -> OK показывает ошибку Extra Room Definitions -> Room [имя_моего_проекта] Scope=InComponentClass('имя_моего_проекта') TopLayer in имя_моего_проекта.SchDoc?A030. Это глюк, на который можно не обращать внимания. Чтобы устранить ошибку, зайдите в Project -> Project Options -> закладка Comparator -> Differences Associated with Components -> Extra Room Definitions -> поменяйте Mode на Ignore Differences.

Q031. Почему автотрассировщик Situs прокладывает дорожки от ножек микросхем тоньше, чем задано в ограничении на ширину дорожки?A031. Внимательно просмотрите окошко Routing Setup Report ([10], см. "Золотое правило"), это окно появляется перед запуском трассировщика - там не должно быть никаких ошибок (0 Errors), предупреждений (0 Warnings) и подсказок (0 Hints). Если имеются какие-то ошибки, предупреждения, подсказки, то лучше их изучить и устранить редактированием правил. К примеру, у меня было предупреждение о том, что правило SMD Neck-Down Constraint (Percent=50%) (All) создавало нарушение минимальной ширины для трассировки. Пример вывода:

Errors and Warnings - 0 Errors 1 Warning 0 Hints Warning : Rule - SMDNeckDown SMD Neck-Down Constraint (Percent=50%) (All) Application of this Neckdown rule on some pads will violate the minimum width defined by Rule - W Width Constraint (Min=10mil) (Max=200mil) (Preferred=10mil) (All) Smallest pad causing violation on Top Layer layer is U1-1 - neckdown width is 5.905mil, minimal allowed width is 10mil. One of these rules should be edited to resolve this situation.

Правило SMD Neck-Down служит для создания тонких ответвлений от ножек микросхем с малым шагом, оно не было у меня настроено правильно. Поначалу я не обратил на это предупреждение никакого внимания, и в результате не мог понять, откуда Situs кладет дорожки толщиной 5.905 mil к ножкам SMD микросхем, тогда как минимально допустимая ширина дорожки (Width) установлена на 7.874 mil. После того, как я это предупреждение исправил, Situs стал работать нормально.

Q032. Проблема с генерацией списка деталей (BOM, Bill Of Materials). Нужен список в виде таблицы, где детали будут сгруппированы в строку по номиналам, т. е. в одной строке представлен один номинал.A032. В редакторе PCB нет возможности вывести в BOM значение параметра Value, поэтому отчет BOM лучше всего делать в редакторе схемы SCH. Откройте схему, выберите в меню Reports -> Bill Of Materials. Откроется окно диалога настройки отчета.

AltiumDesigner-BOM-dialog-BAD

Чтобы элементы в отчете были сгруппированы правильно (по номиналам), нужно настроить поле Grouped Columns (слева вверху на скриншоте). Нужные для группирования параметры можно перетаскивать мышью из поля All Columns (слева) в поле Grouped Columns (и обратно). Смысл группирования состоит в том, чтобы можно было объединить компоненты одного вида друг с другом по определенному параметру - например, по номиналу, или по номиналу и типу корпуса. Так проще заказывать детали для монтажа и закупки. К примеру, если у Вас все конденсаторы и резисторы в корпусах SMD 0805, то достаточно сгруппировать отчет BOM только по номиналу Value. Процесс настройки отчета по шагам:

1. В списке All Columns выберите галочками параметры, которые хотите видеть в столбцах отчета. Я обычно выбираю 2 параметра: Designator (RefDes, позиционное обозначение компонента на принципиальной схеме типа R1, R2, C1 ...), Quantity (количество), Value (номинал компонента).2. Перетащите Value из списка All Columns в Grouped Columns. Footprint и Comment перетащите в из Grouped Columns в All Columns. Этими действиями мы задали группирование в строках таблицы только по параметру Value (номинал компонента).

AltiumDesigner-BOM-dialog-Value-grouped

3. Теперь осталось вывести отчет в нужном формате, это делается с помощью опций в нижней части диалога. Можно вывести отчет в XLS, PDF, HTML (выпадающий список File Format). Для генерации отчета нажмите кнопку Export..., и укажите имя и место для файла отчета.4. Другой способ вывода отчета - нажать кнопку Menu и выбрать Report... Откроется окно Report Preview, в котором можно предварительно посмотреть отчет, распечатать его, или экспортировать в файл.

AltiumDesigner-BOM-Report-Preview

Q033. При генерации BOM в заголовках таблицы появляется странный текст "#Column Name Error: ...".A033.

Q034. Как получить отчет об используемых диаметрах сверл на печатной плате (Drill Report)?A034. После того, как Вы сгенерировали выходные данные сверления (подробно как это делается см. [11]), автоматически будет создан файл ProjectOutputs\*.DRR (вместо звездочки будет имя проекта). В этом файле будет подробный отчет по диаметрам отверстий и их количеству для каждого диаметра, примерно вот в таком виде:

--------------------------------------------------------------------------- NCDrill File Report For: Simple_ARM.PcbDoc 11.05.2015 10:28:12 --------------------------------------------------------------------------- Layer Pair : Top Layer to Bottom Layer ASCII Plated RoundHoles File : Simple_ARM-Plated.TXT Tool Hole Size Hole Type Hole Count Plated Tool Travel --------------------------------------------------------------------------- T1 20mil (0.508mm) Round 52 10.67 Inch (271.09 mm) T2 33mil (0.8382mm) Round 534 66.73 Inch (1694.95 mm) T3 98mil (2.4892mm) Round 2 0.47 Inch (12.00 mm) T4 128mil (3.2512mm) Round 2 0.98 Inch (24.99 mm) --------------------------------------------------------------------------- Totals 590 78.86 Inch (2003.03 mm) Total Processing Time (hh:mm:ss) : 00:00:01

Q035. Как изменить диаметр отверстия (или диаметр кольца меди) переходного отверстия Via?A035. Это можно сделать 2 способами - через контекстное меню (нужно выбрать переходное отверстие, сделать правый клик) Properties..., откроется окно диалога, где можно поменять Hole Size (диаметр отверстия) и Diameter (внешний диаметр кольца меди переходного отверстия).

AltiumDesigner via properties

Также можно поменять параметры выбранного переходного отверстия с помощью панели PCB Inspector. Она выдвигается из правой части рабочего поля, если подвести курсор мыши в правой части экрана к закладкам инструментов (если закладка PCB Inspector у Вас не отображена, то её можно включить через меню View -> Workspace Panels -> PCB -> PCB Inspector).

AltiumDesigner PCB Inspector

С помощью диалога свойств Properties и инструмента PCB Inspector можно менять параметры других объектов печатной платы (например, толщину трасс соединений).

Q036. Почему у некоторых компонентов на плате контактные площадки заполнены зелеными кружочками с крестиками?A036. Таким способом система пытается показать нарушение (Violation), которое связано с этим компонентом. На скриншоте показан пример такого нарушения - конденсатор слишком близко находится с корпусом микросхемы.

AltiumDesigner show violation

Подробности нарушения можно подсмотреть в контекстном меню компонента, у которого есть нарушение (выберите компонент, сделайте правый клик, выберите Violations).

Q037. Как сделать так, чтобы переходные отверстия (Via) были закрыты защитной маской?A037. Для этого достаточно установить у них свойства "Force complete tenting on top" (для верхнего слоя) и "Force complete tenting on bottom" (для нижнего слоя).

AltiumDesigner via properties mask tenting1

Чтобы быстро установить эти свойства у всех переходных отверстий, воспользуйтесь инструментом Find Similar Objects... Для этого выберите одно переходное отверстие, сделайте на нем правый клик, выберите пункт Find Similar Objects..., настройте нужные условия для выделения и кликните OK. Будут выделены все переходные отверстия, которые совпали с условиями поиска. Теперь с помощью PCB Inspector установите свойства Solder Mask Tenting - Top и Solder Mask Tenting - Bottom сразу у всех выделенных переходных отверстий.

AltiumDesigner via properties mask tenting2

Q038. Как убрать у переходных отверстий (via) термобарьер при подключении к полигону?A038. Это можно сделать через настройку правил Design Rules. Процесс по шагам:

1. Меню Design -> Rules..., раскройте узел правил Plane -> Polygon Connect Style.

2. Нажмите кнопку New Rule. В списке правил появится новое правило PolygonConnect_1 (это имя может быть произвольным, можете назначить ему более осмысленное имя, например RuleViaConnect).

3. Двойным кликом на имя PolygonConnect_1 в дереве откройте правило на редактирование. В списке радиокнопок "Where The First Object Matches" выберите вариант Advanced (Query). В области ввода Full Query, где уже стоит All, вбейте вместо All запрос IsVia.

4. В нижней части Constraints выберите Connect Style "Direct Connect". Должно получиться примерно как на скриншоте.

AltiumDesigner via remove termo1

5. Нажмите кнопку Priorities... (в нижней части окна). Появится окно настройки приоритетов правил. Установите у нового правила цифру приритета меньше, чем у всех правил в списке (чем меньше цифра, тем выше приоритет). Для смены приоритета есть кнопки Increase Priority (увеличить приоритет) и Decrease Priority (уменьшить приоритет). Должно получиться примерно так, как на скриншоте.

AltiumDesigner via remove termo2

6. Нажмите Close, и затем OK, настройка правил Design Rules завершена. Теперь перезалейте полигоны через меню Tools -> Polygon Pours -> Repour All Polygons.

Q039. Есть ли аналог подсветки цепей, как в PCAD и Eagle (Highlight Net, Highlicht Component)? Выбрал цепь на схеме, и она подсветилась целиком как на схеме, так и на печатной плате?A039. Аналоги подсветки функций есть, но они размазаны по разным инструментам, и работают по-другому. Одновременную подсветку и на плате, и на схеме делает инструмент Cross Probe (доступен либо в меню Tools, либо по кнопочке с карандашиком).

Также есть подсветка цепи целиком, но только в пределах одного редактора - или схемы, или платы. Ctrl+клик выделит всю цепь целиком на печатной плате, Alt+клик делает то же самое на схеме. В редакторе печатной платы наведение курсора на дорожку подсвечивает всю её цепь.

Подробнее про инструменты навигации по дизайну см. [12].

[Ссылки]

1. Altium Designer 13.1.2 (10.1570.27559).iso.2. 130421AltiumDesigner-libraries.ZIP - библиотеки Altium Designer.3. 130421AltiumDesigner-Documentation.zip - официальная документация на английском языке (PDF-файлы).4. Altium Designer: полигоны, заливка медью (Polygon Pour).5. Altium Designer UNIFIED COMPONENTS site:designcontent.live.altium.com.6. Download Libraries site:wiki.altium.com.7. Altium Designer: создание интегрированных библиотек (Building an Integrated Library site:wiki.altium.com).8. Горячие клавиши редакторов Altium Designer.9. Altium Designer: работа с системой Board Insight.10. Altium Designer: автотрассирощик Situs, руководство по использованию.11. Altium Designer: настройка вывода в формат Gerber.12. Altium Designer: инструменты выбора и подсветки.

microsin.net

Статья "ЕСКД в Altium Designer. Часть 3. Чертежи" из журнала CADmaster №2(81) 2015

Эта статья завершает серию публикаций, посвященных формированию документации на электронные изделия средствами Altium Designer (далее — AD). В первой статье мы рассказали, как подготовить AD и библиотечные компоненты к тому, чтобы с наименьшими затратами формировать КД, максимально соответствующую ЕСКД. Во второй статье мы затронули проблему автоматизации процесса оформления схемной документации, в том числе вопросы формирования и использования шаблонов, а также пакетного вывода документации. В статье мы расскажем, как создавать и выводить на печать чертежи платы и сборочные чертежи.

Для удобства приведем некоторые сведения из первых двух статей. Весь процесс работы мы демонстрируем на конкретном примере. Для него был использован шрифт GOST type B. Соотношение его размеров в схемном редакторе и редакторе плат приведено в табл. 1. Что касается толщины линий, то для сплошной толстой основной линии было принято использовать значение 0,5 мм, а для тонкой — 0,15 мм.

Таблица 1. Соотношение размеров для шрифта GOST type B GOST type B Высота заглавной буквы в соответствии с ГОСТ 2.304−81, мм Размер в схемном редакторе, пункты Размер в PCB-редакторе, мм
7 43 11,9
5 34 8,5
3,5 24 5,95
2,5 17 4,25

Все настройки, которые будут здесь упоминаться, описаны в первой статье, поэтому мы не будем говорить о них за редким исключением.

Подробнее о слоях

В первой статье мы уже вкратце затронули вопрос об использовании различных слоев для формирования чертежей плат и сборочных чертежей. На этот раз нам необходимо рассмотреть его подробнее.

AD предлагает пользователям несколько типов слоев. Один из них — слои под общим наименование Mechanical. Их назначение — хранение информации, непосредственно не связанной с топологией платы. Например, в один из таких слоев AD добавляет контур подключенной к плате или компоненту 3D-модели. Слои именно этого типа нам нужны для формирования документации. В них мы будем формировать виды плат, аннотации и рамки. По умолчанию они обозначаются как MechanicalX, где X — номер слоя. AD предлагает 32 таких слоя. Каких-либо жестких правил, задающих соответствие слоев определенному виду информации, не существует. В этой статье мы используем соглашение о назначении «механических» слоев, которое приведено в табл. 2.

Таблица 2. Назначение «механических» слоев Имя слоя по умолчанию Имя слоя после переименования Назначение слоя
Mechanical 1 3D top Габариты подключенных STEP-моделей на верхнем слое
Mechanical 2 3D bot Габариты подключенных STEP-моделей на нижнем слое
Mechanical 3 Pattern top Верхняя сторона платы со всеми ее компонентами на сборочном чертеже
Mechanical 4 Pattern bot Нижняя сторона платы со всеми ее компонентами на сборочном чертеже
Mechanical 5 Templates Рамки и основные надписи
Mechanical 6 Annotation top Аннотации сборочного чертежа верхней стороны платы
Mechanical 7 Annotation bot Аннотации сборочного чертежа нижней стороны платы
Mechanical 8 Board annotation top Аннотации чертежа верхней стороны платы
Mechanical 9 Board annotation bot Аннотации чертежа нижней стороны платы

Настроить «механические» слои необходимо до начала трассировки платы. Для этого откроем окно View Configurations, выполнив команду Design -> Board Layers & Colors…, или нажмем горячую клавишу L. В этом окне «механические» слои отображаются в правом верхнем углу закладки Board Layers And Colors.

Рис. 1. Настройка «механических» слоев Рис. 1. Настройка «механических» слоев

Для настройки «механических» слоев выполним следующие действия (рис. 1):

  1. Установим флажок Only show enabled mechanical Layers. Таким образом мы получим доступ ко всем «механическим» слоям.
  2. Установим флажки в графах Enable и Show напротив всех нужных нам слоев.
  3. Снимем флажок Only show enabled mechanical Layers. Таким образом, останутся доступными только нужные нам слои.
  4. Для удобства дальнейшей работы переименуем слои. Для переименования слоя нужно выделить его курсором и нажать клавишу F2.
  5. При желании тут же можно поменять цвета слоев. Для этого нужно щелкнуть левой клавишей мыши на ячейке цвета и в выпадающем меню выбрать новый цвет.

Теперь настроим парность слоев. Если этого не сделать до трассировки платы, то при переносе компонентов на обратный слой сами компоненты будут переноситься, а информация для сборочных чертежей будет оставаться на слое, соответствующем расположению компонентов сверху. Для этого сделаем следующее (рис. 2):

  1. Не выходя из окна View Configurations, щелкнем левой клавишей мыши на расположенной в левом нижнем углу кнопке Layer Pairs… Откроется окно Mechanical Layer Pairs, которое и предназначено для настройки парности.
  2. В окне Mechanical Layer Pairs щелкнем левой клавишей мыши на кнопке Add… Откроется окно Mechanical Layer Pair.
  3. В выпадающих меню выберем пару слоев и щелкнем левой клавишей мыши на кнопке OK. Выбранная пара слоев появится в окне Mechanical Layer Pairs.
  4. Проделаем те же операции для каждой пары слоев.
Рис. 2. Настройка парности «механических» слоев Рис. 2. Настройка парности «механических» слоев

Окно настройки парности слоев Mechanical Layer Pairs можно открыть не только из окна View Configurations. Можно также щелкнуть правой клавишей мыши на закладках слоев и в выпадающем меню выбрать пункт Configure Mechanical Pairs.

Эти настройки необязательно устанавливать каждый раз. Можно сохранить и многократно использовать PCB-файл в качестве шаблона.

Рамки

Естественно, если мы хотим сформировать чертежи, соответствующие ЕСКД, нам не обойтись без рамок и основных надписей. Никаких специальных инструментов для их формирования в PCB-редакторе не существует. Любая рамка с основной надписью — это просто набор линий и текстовых строк в определенном слое. В нашем случае рамки должны быть нарисованы в слое Template. Для этого нам нужны две команды: Place -> Line и Place -> String. Толщина линий в PCB-редакторе, в отличие от схемного, задается точным значением в выбранной системе измерений. В нашем случае — в миллиметрах. Возможность менять «на лету» сетку привязки также значительно упрощает задачу (но нужно помнить, что в PCB-редакторе не может быть сетки привязки с шагом больше, чем 25,4 мм). Как уже говорилось в предыдущих статьях, всю необходимую информацию по рисованию упомянутых выше элементов оформления можно найти в следующих документах системы ЕСКД:

  • ГОСТ 2.301−68 «Форматы»;
  • ГОСТ 2.302−68 «Масштабы»;
  • ГОСТ 2.303−68 «Линии»;
  • ГОСТ 2.304−81 «Шрифты чертежные»;
  • ГОСТ 2.104−2006 «Основные надписи».

Существует масса способов формирования чертежей. С точки зрения масштабирования эти способы можно разделить на два основных вида:

  1. «Классический» способ формирования чертежей, когда масштабируются виды чертежа, а рамка и основная надпись при этом остаются неизменными.
  2. Способ, при котором масштаб вида остается неизменным, но при этом масштабируются рамка и основная надпись.

Такие аннотации чертежей, как размеры и координатные сетки, в AD масштабируются в обоих случаях.

Независимо от используемого способа, необходимо всегда иметь под рукой весь набор элементов оформления, которые могут понадобиться при работе. Этот набор должен включать по две рамки для каждого формата листа: одна с основной надписью первого листа, вторая — с основной надписью последующих листов. Но при использовании второго способа количество хранимых элементов оформления увеличивается с увеличением числа используемых масштабов. Следовательно, и количество работы по формированию таких рамок и основных надписей также увеличивается. И один, и другой способ формирования чертежей имеют свои недостатки и преимущества, поэтому далее в статье мы рассмотрим оба этих способа.

В PCB-редакторе отсутствуют в явном виде инструменты масштабирования, которые присутствуют в машиностроительных САПР. Однако это не значит, что каждый элемент оформления под очередной масштаб необходимо рисовать вручную с нуля. Существующую рамку с основной надписью и текстовыми строками можно сгруппировать в Union. А уже к нему можно применить масштабирование. Для этого нужно щелкнуть правой клавишей мыши на одном из элементов группировки и в выпадающем меню выбрать пункт Unions -> Resize Union. Потом нужно снова щелкнуть на одном из элементов группировки, но уже левой клавишей мыши. Это укажет программе, какую группировку мы хотим масштабировать. В результате этих действий по углам группировки появятся маркеры, простым перетягиванием которых меняется масштаб всех элементов Union.

Очевидно, что каждый раз при оформлении чертежа вычерчивать новую рамку с основной надписью нет необходимости. Можно создать один или несколько файлов для хранения этой информации, а потом по мере необходимости копировать из них нужные элементы оформления. Можно также воспользоваться шаблонами плат. Но в таком случае нужно помнить, что PCB-шаблоны предназначены в первую очередь для автоматизации процесса проектирования плат, в отличие от схемных шаблонов, основным назначением которых является автоматизация оформления схем. Кроме того, если схемный шаблон может подгружаться к существующему документу, то при использовании шаблона платы всегда создается новый документ. Все это приводит к определенным отличиям в использовании этих видов шаблонов.

Чертеж печатной платы

Как уже отмечалось выше, с точки зрения масштабирования существует два способа формирования чертежей: масштабирование вида и масштабирование рамки с основной надписью. Формирование чертежа платы покажем на основе второго способа.

Формирование чертежей печатных плат достаточно подробно описано в ГОСТ 2.417−91. Сделаем наш чертеж в масштабе 4:1 на двух листах формата А3. Сформируем три вида: сверху, сбоку и снизу. Виды сверху и сбоку сделаем на первом листе, а вид снизу — на втором. Выполнение чертежа на двух листах обусловлено способом его формирования. Причина в том, что в данном случае мы не будем делать выносных видов. Это, конечно, возможно, начиная с AD версии 13.2, но цель этой статьи — показать разные возможности. А о том, как формировать выносные виды, мы расскажем позже, при описании процесса формирования сборочного чертежа.

Первое, что необходимо сделать, — сформировать аннотации вида сверху. Эти аннотации будем выполнять в слое Board annotation top. Для упрощения этого действия сформируем набор, состоящий из слоев:

  1. Top Layer;
  2. Template;
  3. Board annotation top;
  4. Drill Drawing;
  5. Drill Guide.

Слои Drill Drawing и Drill Guide понадобятся для отображения таблицы отверстий и отображения после вывода на печать символов отверстий и их центров на видах платы.

Аннотации вида сверху в нашем случае представляют собой координатную сетку в виде рисок, расположенных по периметру контура печатной платы, что соответствует пункту 10 ГОСТ 4.417−91. Началом координат будет служить нижний левый угол платы, что соответствует пункту 12 указанного стандарта. Для формирования рисок применим сплошную тонкую линию толщиной 0,0375 мм. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, ранее мы решили использовать сплошные тонкие линии толщиной 0,15 мм. А во-вторых, чертеж мы будем делать в масштабе 4:1. Следовательно, эти линии должны иметь толщину 0,15 мм после масштабирования. Контур платы у нас выполнен в слое Keep-out Layer и толщина его линий — 0,1 мм — обусловлена технологическими причинами. Нам не подходит это значение, так как после масштабирования толщина линий составит 0,4 мм. Нам же нужно значение 0,5 мм, так как контур печатной платы необходимо выполнять сплошной толстой линией. Поэтому нарисуем контур печатной платы в слое Board annotation top линией в 0,125 мм. Нумерацию сетки выполним шрифтом GOST type B высотой 1,0625 мм, чтобы получить на окончательном чертеже шрифт высотой 2,5 мм (табл. 1).

В том же слое выполним вид сбоку. Так как у AD отсутствуют инструменты автоматизированного формирования вида сбоку, то его придется сформировать вручную. Нарисуем его справа от вида сверху линиями толщиной 0,125 мм. После этого проставим на нем размер, указывающий толщину платы. Настройку размера нужно выполнить таким образом, чтобы его вид и размеры его элементов соответствовали ГОСТ после масштабирования. Примерный результат этих действий приведен на рис. 3.

Рис. 3. Сформированные в Altium Designer вид сверху и вид сбоку чертежа печатной платы Рис. 3. Сформированные в Altium Designer вид сверху и вид сбоку чертежа печатной платы

Аналогичным образом сформируем вид снизу. Только на этот раз аннотации будем формировать в слое Board annotation bot. Для упрощения работы сформируем набор, состоящий из слоев Bottom Layer и Board annotation bot. Кроме того, перевернем плату. Результат формирования вида платы снизу приведен на рис. 4.

Рис. 4. Сформированный в Altium Designer вид снизу чертежа печатной платы Рис. 4. Сформированный в Altium Designer вид снизу чертежа печатной платы

После того, как виды сформированы, нужно вставить рамки с основными надписями и заполнить графы. Текущий чертеж мы делаем способом, при использовании которого масштабируется рамка с основной надписью. Применяемый нами масштаб — 4:1, поэтому элементы оформления должны быть уменьшены в четыре раза. В соответствии с табл. 2, рамку и основную надпись первого листа вставим на слой Template. Помимо рамки, на первый лист мы вставим таблицу отверстий по команде Place -> Drill Table. Рекомендации по ее настройке приведены в первой статье. Повторять их мы не будем, скажем лишь, что все ее размеры должны быть настроены в соответствии с используемым масштабом. Таблица отверстий всегда вставляется на слое Drill Drawing. Если посмотреть табл. 2, то можно увидеть, что для рамок и основных надписей зарезервирован один слой. В случае использования выносных видов этого достаточно. Но в нашем случае для рамки второго листа чертежа нужен другой слой, иначе обе рамки будут отображаться на каждом листе. Можно вставить рамку второго листа на слой Board annotation bot, а можно включить для нее еще один «механический» слой. В нашем случае мы включили еще один слой и назвали его Template Bottom. После всех этих действий и вывода чертежей на печать, они будут выглядеть приблизительно так, как на рис. 11−12. Как выводить чертежи на печать мы расскажем в этой статье немного позже.

Сборочный чертеж

На этот раз мы будем формировать чертеж с использованием выносных видов. Поэтому сделаем наш сборочный чертеж на одном листе формата А3. Масштаб на этот раз используем 2:1.

Раз в этой серии публикаций в качестве примера мы используем один и тот же проект и одну и ту же библиотеку, то посадочные места у нас сформированы в соответствии с рекомендациями из первой статьи: графика для сборочного чертежа сформирована на слое Pattern top (он же Mechanical 3 по умолчанию), толщина линий в соответствии с масштабом составляет 0,25 мм, а шрифт, который мы используем, — GOST type B высотой 2,125 мм. Поскольку ранее мы сформировали пары слоев для графики сборочного чертежа, то при переносе компонентов на обратную сторону, их графика автоматически перемещалась со слоя Pattern top на слой Pattern bot.

Для удобства работы над видами чертежа сформируем два набора слоев. Первый должен содержать слои Pattern top и Annotation top, второй — Pattern bot и Annotation bot. Кроме того, в оба набора включим слой Template. При работе с видом снизу удобно переворачивать плату. Несмотря на использование определенных наборов слоев, в PCB-документе будут отображаться окружности отверстий. На них можно не обращать внимания, так как на выносных видах (а, следовательно, и на чертежах до и после вывода на печать) они отображаться не будут.

Первое, что необходимо сделать, — в слоях Pattern top и Pattern bot правильно сформировать графику видов. Для этого нужно переразместить позиционные обозначения таким образом, чтобы впоследствии не возникло никаких неоднозначностей в чтении чертежа. Обращаем ваше внимание на то, что перемещать нужно именно те позиционные обозначения, которые находятся в слоях Pattern top и Pattern bot.

Далее, по аналогии с чертежом платы, в слоях Annotation top и Annotation bot нарисуем контуры плат линиями, соответствующими масштабу. Вид сбоку сформируем в слое Annotation top. Однако на этот раз мы нарисуем не только прямоугольник, обозначающий плату, но и отобразим пунктирной линией габариты компонентов, устанавливаемых на плату. Остается проставить размеры. Опять же с учетом используемого нами масштаба — 2:1. Результаты, которые должны получиться, представлены на рис. 5−6.

Рис. 5. Сформированные в Altium Designer вид сверху и вид сбоку сборочного чертежа Рис. 5. Сформированные в Altium Designer вид сверху и вид сбоку сборочного чертежа Рис. 6. Сформированный в Altium Designer вид снизу сборочного чертежа Рис. 6. Сформированный в Altium Designer вид снизу сборочного чертежа

После формирования видов на свободное место PCB-документа в стороне от графики платы в слой Template поместим рамку с основной надписью и заполним все графы. Теперь настало время воспользоваться выносными видами. Сначала сформируем единый выносной вид для видов сверху и сбоку. Для этого выполним команду Place -> Design View, в результате чего откроется окно Design View (рис. 7). Первым делом необходимо задать область выносного вида. Для этого предназначена кнопка Define Area. После ее нажатия система временно закроет окно Design View, чтобы пользователь мог задать нужную область путем указания двух точек. В нашем случае необходимо захватить область видов сверху и сбоку. После указания второй точки снова откроется окно Design View. Теперь в поле ввода Scale укажем масштаб, в нашем случае — 2. Поле ввода Title в одноименной области нужно оставить пустым, так как его содержание отображается под выносным видом, что для нас является бесполезным. Убедимся, что в области Properties переключатель переведен в положение This document. Иначе наш выносной вид будет перемещен в другой PCB-документ.

Рис. 7. Настройка свойств выносного вида Рис. 7. Настройка свойств выносного вида

Теперь нужно указать, какие слои должны отображаться на выносном виде. Для этого в окне Design View нужно переключиться на вкладку Layers (рис. 8) и с помощью флажков включить нужные слои и отключить ненужные. Должны остаться включенными только слои Pattern top, Template и Annotation top.

Рис. 8. Включение слоев, которые должны отображаться на выносном виде Рис. 8. Включение слоев, которые должны отображаться на выносном виде

На этом закончим настройку вида и после нажатия кнопки ОК поместим его в соответствующем месте на поле чертежа.

Настройка выносного вида для вида снизу в целом делается точно так же, но есть и небольшие отличия. Во-первых, этот вид нужно сделать зеркальным. Для этого в окне Design View установим флажок Mirrored, который расположен на вкладке Definition снизу. Во-вторых, поскольку графика вида снизу расположена в других слоях, то их и нужно включить на вкладке Layers. В нашем случае слой Template остается неизменным, а вместо Pattern top и Annotation top активируем Pattern bot и Annotation bot. Остается внести технические требования и чертеж можно считать законченным. На рис. 14 представлен получившийся у нас сборочный чертеж после его вывода в PDF.

Пакетный вывод чертежей на печать

Поскольку во второй статье мы достаточно подробно рассказали о пакетном выводе схемных документов, то повторяться здесь не будем и поговорим лишь об отличиях.

Основное отличие заключается в настройке заданий. В результате наших действий у нас имеется три листа чертежей, которые необходимо вывести на печать. Каждое задание соответствует одному листу. Задания для листов чертежей добавляются точно так же, как и задания для листов схем, но только вместо пункта Schematic Prints в выпадающем меню необходимо выбрать пункт PCB prints. Настройка листов также не отличается ничем, кроме того, что наша схема располагалась на листе формата А4, а чертежи располагаются на листах формата А3. Кроме того, для листов чертежа платы укажем в Color Set не Mono, как для схемы и сборочного чертежа, а Gray. Это нужно для того, чтобы на чертеже были видны условные обозначения отверстий и перекрестия их центров.

А вот на настройках свойств задания остановимся подробнее. Для каждого задания необходимо настроить свой набор отображаемой информации. Начнем с задания для первого листа чертежа платы. Для этого щелкнем правой клавишей мыши на соответствующем ему задании и в выпадающем меню выберем пункт Configure. Откроется окно PCB Printout Properties (рис. 9).

Рис. 9. Настройка свойств задания для первого листа чертежа платы Рис. 9. Настройка свойств задания для первого листа чертежа платы

В первую очередь здесь необходимо настроить набор слоев, которые должны выводиться на печать. Это делается путем удаления ненужных или добавления нужных слоев в таблице. Для удаления ненужного слоя его следует выделить курсором, щелкнуть правой клавишей мыши и в выпадающем меню выбрать пункт Delete. Для первого листа нашего чертежа платы удалим все слои, кроме Top Layer, Template и Board annotation top. Эти слои содержат основную графику видов сверху и сбоку.

Теперь необходимо добавить слои Drill Guide и Drill Drawing. Первый с помощью перекрестий отображает центры отверстий, второй — условные обозначения отверстий и таблицу. Чтобы добавить новый слой, нужно щелкнуть на таблице правой клавишей мыши и в выпадающем меню выбрать пункт Insert Layer. При этом откроется новое окно Layer Properties (рис. 10). В этом окне в расположенной сверху области Print Layer Type нужно из выпадающего меню выбрать добавляемый слой. Для добавления слоя Drill Guide этого достаточно и можно закрыть окно Layer Properties, после чего этот слой добавится в набор. А для слоя Drill Drawing еще нужно указать размер условных обозначений отверстий. Этот размер указывается в области Drill Drawing Symbol Size (рис. 10).

Рис. 10. Добавление в набор слоев для печати слоя Drill Drawing с настройкой размера обозначений отверстий Рис. 10. Добавление в набор слоев для печати слоя Drill Drawing с настройкой размера обозначений отверстий

В таблице окна PCB Printout Properties слои располагаются в порядке отображения на чертеже. Поэтому слои, расположенные выше, могут перекрывать те, которые расположены ниже. Наша плата содержит сплошные полигоны земли. Если в таблице слои Drill Drawing и Drill Guide расположены ниже слоя Top Layer, то на чертеже не будут видны условные обозначения отверстий и их центры. В таком случае слои Drill Drawing и Drill Guide необходимо переместить выше слоя Top Layer. Для этого нужно щелкнуть на перемещаемом слое правой клавишей мыши и в выпадающем меню выбрать пункт Move Up.

После настройки набора слоев нужно установить флажки в графе Included Components во всех подграфах, а в графе Printout Options — в подграфах Holes и TT Fonts. Флажок в подграфе Holes включает отображение отверстий, а флажок TT Fonts — шрифтов типа True Type (рис. 9).

Теперь необходимо задать область PCB-документа, которую нужно вывести на печать. Для этого в области Area to Print переведем переключатель в положение Specific Area, после чего станет доступна кнопка Define. После ее нажатия AD переключится на PCB-документ, где укажем область печати путем указания двух противоположных, расположенных по диагонали, точек прямоугольной области печати. В нашем случае область печати определяется внешней рамкой чертежа. После выбора второй точки AD вернется к окну PCB Printout Properties.

Теперь необходимо указать цвета, в которых должны выводиться слои. В нашем случае это будут оттенки серого. Для этого нажмем расположенную в нижней части окна PCB Printout Properties кнопку Preferences, после чего откроется окно PCB Print Preferences. Настройка цветов производится в области Colors & Gray Scales. Чтобы изменить цвет или оттенок серого, нужно щелкнуть на соответствующей ячейке левой клавишей мыши и в выпадающем меню выбрать новый цвет. Чтобы на чертеже на фоне нашего полигона были видны обозначения отверстий и их центры, для слоя Top Layer выберем светло-серый оттенок, а для остальных слоев — черный цвет. Остальные настройки в окне PCB Print Preferences можно оставить без изменений, поскольку они не влияют на наш чертеж. На этом настройку свойств задания можно считать законченной и окно PCB Printout Properties можно закрыть.

В нашем случае настройка свойств задания для второго листа чертежа платы практически ничем не отличается от настройки свойств задания для первого листа, за исключением двух нюансов. Во-первых, в таблице окна PCB Printout Properties нужно оставить только слои Bottom Layer, Board annotation bottom и Template Bottom. Слои Drill Guide и Drill Drawing нам не нужны, так как вся информация об отверстиях присутствует на первом листе чертежа. Во-вторых, в графе Printout Options обязательно нужно установить флажок в подграфе Mirror, иначе второй лист выведется на печать в зеркальном отражении.

Так как оба листа чертежа платы относятся к одному чертежу, для их вывода можно использовать один контейнер. На рис. 11−12 представлены полученные результаты.

Рис. 11. Первый лист чертежа платы после вывода в PDF Рис. 11. Первый лист чертежа платы после вывода в PDF Рис. 12. Второй лист чертежа платы после вывода в PDF Рис. 12. Второй лист чертежа платы после вывода в PDF

Так как наш сборочный чертеж выполнен на одном листе, то для его вывода нужно одно задание. Его свойства настраиваются способом, аналогичным изложенному выше (рис. 13). В нашем случае в таблице окна PCB Printout Properties оставим слои:

  • Pattern top;
  • Pattern bot;
  • Template;
  • Annotation top;
  • Annotation bot.

Так же, как и для свойств заданий, для чертежа платы устанавливаем флажки в графе Include Components. А вот в графе Printout Options флажок в подграфе Holes снимаем, так как на сборочном чертеже нам не нужно отображение отверстий. В подграфе TT Fonts также необходимо установить флажок. И обязательно нужно установить флажок Design View, так как иначе на чертеже не появятся наши выносные виды. С помощью элементов управления в области Area to Print зададим соответствующую область печати. А вот настраивать цвета нам не нужно, так как ранее мы должны были задать черно-белый вывод на печать. На этом настройку свойств задания можно закончить. Так как сборочный чертеж — самостоятельный документ, то для его вывода создадим отдельный контейнер. Результат вывода сборочного чертежа на печать представлен на рис. 14.

Рис. 13. Настройка свойств сборочного чертежа Рис. 13. Настройка свойств сборочного чертежа Рис. 14. Сборочный чертеж после вывода в PDF Рис. 14. Сборочный чертеж после вывода в PDF

Заключение

В этой серии статей мы затронули вопросы формирования графической части документации инструментами Altium Designer без привлечения сторонних средств. Мы рассмотрели, как настроить AD нужным нам образом, как формировать шаблоны, как готовить библиотечные компоненты, как оформлять чертежи и печатать КД с помощью средств пакетного вывода. Однако эта тема намного шире и ее невозможно охватить в трех статьях. Существует масса способов и вариантов оформления документации. Каждое предприятие добавляет свои нюансы в этот процесс. Поэтому в наших статьях дана, так сказать, лишь отправная точка в этом вопросе. Надеемся, что наши статьи помогут пользователям освоить описанные в них инструменты.

www.cadmaster.ru


Смотрите также