AD10 – część 5 – Tworznie projektu PCB

12 sierpnia 2012, autor: kzmuda

Ta część kursu opiera się na projekcie wykonanym we wcześniejszym rozdziale, zatem jeśli nie czytałeś wcześniejszych rozdziałów, to gorąco do tego zachęcam. W poprzednim rozdziale stworzyliśmy projekt przerzutnika astabilnego. Teraz nadszedł czas, aby wszytko to, co stworzyliśmy, przenieść na samą płytkę PCB.

Tworzenie nowego pliku PCB w projekcie

Pierwsze, co musimy wykonać, to stworzenie pliku *.PcbDoc w naszym bieżącym projekcie. W czasie, gdy mamy otwarty projekt w lewym panelu Altium, klikamy w przycisk Project i wybieramy następujące opcje: Add New To Project->PCB.

Tworzenie nowego pliku PCB

Tworzenie nowego pliku PCB

Po wybraniu tego polecenia w głównym oknie otwiera się plik PCB1.PcbDoc, w lewym panelu Altium w zakładce Projects również pojawia się plik o tej samej nazwie. Obok nazwy samego projektu pojawiła się gwiazdka oraz „czerwony zeszycik” świadczące o tym, że zaistniały zmiany w projekcie, ale nie są one zapisane. Pierwsze, co robimy, to zapisujemy nasz nowo stworzony plik. Z paska zadań wydajemy polecenie File->Save As… Po wydaniu tego polecenia otwiera się okno z domyślną lokalizacją zapisu pliku. Najczęściej jest to katalog z bieżącym projektem, tutaj też chcemy zapisać plik. Pozostaje nam tylko zmienić nazwę pliku na np. Plytka_ME.PcbDoc i kliknąć przycisk Zapisz. Teraz zapisujemy sam projekt. W tym miejscu przypomnę, że wszystkie sprawy związane z zarządzeniem projektem znajdują się w jednym ze wcześniejszych rozdziałów. Widok programu po wykonaniu powyższych czynności przedstawiony jest poniżej.

Okno programu z otwartym projektem PCB

Okno programu z otwartym projektem PCB

Przenoszenie elementów na schemat

Skoro mamy już stworzony plik z projektem płytki, musimy przerzucić elementy ze schematu na PCB. Można to uczynić na dwa sposoby.

Pierwszy z nich polega na zaimportowaniu z poziomu PCB elementów ze schematu, czyli mając otwarty i aktywny plik PCB klikamy na pasku zadań polecenie Design->Import Changes From <nazwa projektu>, gdzie nazwa projektu w naszym przypadku to Projekt_MyElectronics.PrjPCB.

Polecenie: Import Changes From ...

Polecenie: Import Changes From ...

Drugi sposób polega na przeniesieniu elementów z poziomu schematu na PCB. W tym celu musimy przełączyć się na widok schematu. Można to uczynić klikając w zakładkę nad oknem głównym (w przypadku gdy mamy otwarte obydwa pliki – SchDoc i PcbDoc).

Przełączanie pomiędzy zakładkami

Przełączanie pomiędzy zakładkami

Następnie klikamy polecenie Design->Update Pcb Document <nazwa pliku PCB>, gdzie nazwa pliku, w naszym przypadku, to Plytka_ME.PcbDoc. W razie gdyby w projekcie znajdowało się więcej plików PCB, to wszystkie one pojawią się w tym menu. Wtedy należy wybrać tę płytkę, na którą chcemy przenieść elementy.

Polecenie: Update Pcb Document ...

Polecenie: Update Pcb Document ...

Niezależnie od tego, którą metodę wybraliśmy zawsze dochodzimy do tego samego etapu, czyli wyświetlenia okna z tabelą zawierającą zestawienie wszystkich elementów, które mają zostać przeniesione na PCB. Z całej listy odznaczamy ostatnią pozycję Add Room Schemat_ME. Room jest to pole, które grupuje elementy w logiczną całość. W małych projektach nie jest potrzebne więc można je usunąć. W projektach o dużej złożoności lub wykorzystujących zwielokrotnienie tej samej części schematu w kilku miejscach pomagają przy routingu, czyli prowadzeniu ścieżek. Najczęściej jedno pole Room odpowiada jednemu schematowi ideowemu w projekcie, składającym się z kilku schematów.

Engineering Change Order

Engineering Change Order

Klikamy w przycisk Execute Changes. Przy każdym elemencie w kolumnie Check i Done pojawia się „zielony ptaszek”. Oznacza to, że elementy zostały poprawnie przerzucone na płytkę. W takim przypadku można już zamknąć okno.

Engineering Change Order po akceptacji zmian

Engineering Change Order po akceptacji zmian

Obok czarnego pola pojawiły się elementy. W tym miejscu należy wyjaśnić, że czarne pole, to nasza przyszła płytka, więc elementy należy układać właśnie w obrębie tego czarnego pola. Na razie nie przejmujmy się tym, że nasza płytka jest zbyt duża w stosunku do tego, co chcemy wykonać.W tym momencie warto zapisać nasz plik.

PCB z dodanymi elementami

PCB z dodanymi elementami

Siatka (GRID) i jednostki miary.

Zanim zajmiemy się rozmieszczaniem elementów na płytce, ustawmy rozmiar siatki (GRID), po jakim poruszają się elementy. Dla mnie osobiście optymalną wartością przy wstawianiu elementów jest wartość 5. Wstawiając elementy przewlekane można by się nawet pokusić o ustawienie wartoście GRID na 10. Przy tych wartościach wstawianie elementów idzie dość szybko, a przy okazji można je równo poukładać. Zmianę wartości siatki (GRID) można uzyskać poprzez wciśnięcie klawisza G oraz wybranie interesującej nas wartości z listy, która się rozwinie. Bieżąca wartość GRID jest widoczna w lewym dolnym rogu ekranu.

GRID - zmiana wartości

GRID - zmiana wartości

Drugim sposobem zmiany rastra siatki jest kliknięcie prawym klawiszem myszy (PKM) na obszarze PCB i z listy, która się rozwinie należy najechać kursorem na Snap Grid.  Tutaj rozwinie się kolejna lista z domyślnymi wartościami dla siatki, gdzie możemy już wybrać interesującą nas wartość.

GRID - lista wartości

GRID - lista wartości

Jak widać na powyższym zdjęciu, mamy możliwość ustawienia rastra w milsach oraz w centymetrach. Dobrze jest na samym początku zdecydować, czy chcemy naszą płytkę wymiarować w jednych, czy w drugich jednostkach. Zmiana ustawień już w trakcie gdy, prace są zaawansowane, może skutkować tym, że nie uda nam się ułożyć elementów idealnie równo, bądź we właściwościach elementu w polu: wartość położenia, może się okazać, że mamy bardzo dziwne liczby – tzn. ułamki z częściami tysięcznymi. Wobec powyższego rozmiar siatki powinien być wyrażony w milsach, jeśli jednostką miary, ustawioną w Altiumie, jest Imperial, czyli system calowy. Jeśli ustawiony mamy system metryczny (Metric), to siatkę powinniśmy ustawić w mm. Ustawienie system miar odbywa się poprzez polecenie: Design->Board Options… Po wydanie tego polecenia wyskakuje okno, w którym możemy wybrać m.in. jednostkę miary (Measurment Unit).

Polecenie: Board Options...

Polecenie: Board Options...

 

Okno: Board Options

Okno: Board Options

Innym szybszym sposobem zmiany jednostki miary jest wciśnięcie klawisza „Q”, powrócenie do poprzedniej jednostki to ponowne wciśnięcie klawisza „Q” itd. Aby zobaczyć jaka jest wybrana aktualna jednostka miary, wystarczy spojrzeć w lewy górny róg naszego pola pracy na tabelkę:

Tabelka kontekstowa: mil

Tabelka kontekstowa: mil

 

Tableka kontekstowa: mm

Tableka kontekstowa: mm

Czasami tabelka ta nie odświeża się od razu po zmienia jednostki za pomocą klawisza „Q”, wystarczy wtedy lekko poruszyć myszką.

Obrys płytki, Warstwy, Maskowanie

Stwórzmy najpierw obrys płytki oraz granicę, w której będą rozmieszczane elementy. Obrys płytki, czyli inaczej krawędzie PCB, wzdłuż których producent wytnie nam płytkę fizyczną, można stworzyć za pomocą jednej z warstw mechanicznych. Ja osobiście przyzwyczaiłem się do tworzenia obrysów płytek na warstwie Mechanical 2. Tak też zrobimy tutaj. W tym celu wybieramy zakładkę Mechanical 2 z paska zakładek na dole ekranu. Po pasku zakładek można także poruszać się za pomocą klawiszy „+” i „-„.

Pasek warstw - Mechanical 2

Pasek warstw - Mechanical 2

Jeśli na pasku warstw nie ma interesującej nas warstwy, wtedy musimy ją aktywować. Aby to uczynić, wybieramy polecenie: Design -> Board Layers & Colors… lub wciskamy klawisz „L”.

Polecenie: Board Layers & Colors

Polecenie: Board Layers & Colors

W efekcie wyskakuje nam okno View Configurations, w którym mamy możliwość zarządzanie wszystkimi warstwami oraz opcjami wyświetlania niektórych elementów np. napisów, przelotek itd. Spójrzmy na okno. W prawym górnym rogu okna znajduje się interesująca nas w tym momencie przestrzeń z listą aktywnych warstw mechanicznych. Widać tam wszystkie aktywne i widoczne warstwy mechaniczne.

Okno: View Configuration

Okno: View Configuration

Aby uaktywnić warstwę należy odznaczyć opcję: „Only show enabled mechanical Layers”. Po odznaczeniu pola wyświetla nam się lista wszystkich dostępnych warstw mechanicznych. Teraz aby aktywować wybraną warstwę (w naszym przykładzie Mechanical 2) należy zaznaczyć okienko Enable. Oczywiście, aby warstwa była aktywna i widoczna, muszą być zaznaczone obydwa okienka Show i Enable.

View Configuration - dodawanie warstwy

View Configuration - dodawanie warstwy

Przy okazji włączania warstwy, możemy wyłączyć tymczasowa napisy „Strings”. Dzięki temu zabiegowi będziemy mogli nieco „oczyścić” widok naszej płytki z designatorów, czyli opisów do elementów na PCB. W tym celu w oknie, które mamy otwarte przechodzimy do zakładki „Show/Hide” i tam zaznaczamy w polu Strings opcję Hidden.

Okno: View Configurations - Show Hide

Okno: View Configurations - Show Hide

Na tym etapie mamy już wybraną odpowiednią warstwę i możemy rozpocząć rysowanie obrysu PCB. W tym celu klikamy w opcję: Place -> Line

Polecenie: Line

Polecenie: Line

Przy kursorze pojawił się „duży plus”, który jest wskaźnikiem pomagającym rysowanie. Naciśnijmy teraz klawisz „TAB”. Pokaże się okienko, w którym mamy możliwość ustawienia grubości linii oraz warstwy, na której ma być ona wstawiona. Ustawmy tutaj wartość na 1 mil, wybraną warstwą powinna być warstwa Mechanical 2, ponieważ przed rozpoczęciem rysowania tę warstwę wybraliśmy. Jeśli z jakichś powodów widnieje tam inna warstwa, to należy ją zmienić na Mechanical 2. Zatwierdźmy wszystko przyciskiem „OK„.

Właściwości Linii

Właściwości Linii

Utwórzmy teraz prostokątny obszar o dowolnej wielkości, w którym zmieszczą się wszystkie nasze elementy. W trakcie rysowania linii może okazać się konieczna zmiana trybu, w którym ta linia jest rysowana. Można tego dokonać przez naciśnięcie kombinacji klawiszy „SHIFT + SPACJA”. Każde naciśnięcie tych klawiszy powoduje przejście do kolejnych trybów. Poniżej na rysunku przedstawione są wszystkie tryby (jest ich 5):

Tryby prowadzenia linii

Tryby prowadzenia linii

Podczas rysowania można dodatkowo zmienić kierunku zagięcia linii poprzez naciśnięcie klawisza „SPACJA”.

Zmiana kierunku zagięcia linii

Zmiana kierunku zagięcia linii

Po zakończeniu rysowania obrysu płytki PCB, można, a nawet trzeba wstawić warstwę Keep-Out Layer. Warstwa ta służy do ograniczenia miejsca, gdzie mogą znajdować się elementy, ścieżki, przelotki itp. Najczęściej producenci PCB podają w swoich wymaganiach technicznych, na jaką odległość powinny być odsunięte elementy od krawędzi płytki. Przykładowo, postawienie ścieżek zbyt blisko krawędzi (bliżej niż zaleca producent) może skutkować uszkodzeniem tej ścieżki podczas wycinania płytek z panelu – jeśli w ogóle producent dopuści do wykonania takiej płytki. Warstwa ta najczęściej nie jest generowana do plików produkcyjnych GERBER. Standardową wartością, stosowaną przez producentów do oddalenia elementów od krawędzi płytki jest 20mil. Narysujmy zatem linię na warstwie Keep-Out Layer, tak aby zawęzić obszar pozycjonowania elementów o 20mil. W tym celu wybieramy spośród zakładek warstwę Keep-Out Layer (jeśli jej tam nie ma, trzeba ją włączyć przez polecenie Design -> Board Layers & Colors… – podobnie jak to czyniliśmy wcześniej z warstwą Mechanical 2.) i wydajemy polecenie: Place -> Line. Przechodzimy do właściwości linii przez naciśnięcie klawisza „TAB”. W oknie wpisujemy wartość 40mil. Wpisana wartość 40mil nie jest pomyłką, linię będziemy prowadzić dokładnie po środku krawędzi płytki, zatem 20mil będzie oddzielało elementy od krawędzie, od strony wewnętrznej, a drugie 20mils wypadnie poza płytką. Rozpoczynamy rysowanie linii na warstwie Keep-Out Layer pomagając sobie linią już narysowaną na warstwie Mechanical 2. Kursor przy prowadzeniu linii zaczepia się o krawędź i kąty utworzonego przez nas wcześniej konturu płytki, co jest sygnalizowane dodatkowo przez okrąg pojawiający się na środku kursora „+”.

Zaczepianie linii

Zaczepianie linii

I tutaj znowu muszę zrobić kolejne wtrącenie. Jeśli linia nie chce nam się zaczepić, to należy wciskać kombinację klawiszy „SHIFT + E”, aż linia zacznie nam się „chwytać” do innych elementów. Są trzy tryby „chwytania”. Tryb wyłączony – element (w tym przypadku linia) nie zaczepia się o żadne inne elementy. Pierwszy tryb – linia (lub inny element warstwy np. pad) z danej warstwy chwyta się tylko do linii (środka linii) z tej samej warstwy, ewentualnie do środka otworów np. padów elementów przewlekanych. Drugi tryb – linia z danej warstwy chwyta się elementów na wszystkich warstwach. Zatem wciskając kombinację klawiszy przechodzimy kolejno przez tryby: Wyłączony -> Tryb 1 -> Tryb 2 -> Wyłączony, itd.

Teraz gdy już mamy narysowany obrys płytki oraz granicę oddzielającą położenie elementów, można zawęzić sobie czarny obszar do wymiarów naszego PCB. W tym celu wybieramy warstwę Mechanical 2 i wciskamy kombinację klawiszy „SHIFT + S”. Kombinacja ta powoduje zamaskowanie wszystkich obiektów na pozostałych warstwach, co z kolei ułatwia zaznaczanie. Widok powinien być mniej więcej taki:

Maskowanie warstw

Maskowanie warstw

Teraz możemy zaznaczyć kontury PCB poprzez wydanie polecenia: Edit -> Select -> Inside Area i kliknięcie lewym klawiszem myszki (LKM) w jednym rogu PCB a następnie przeciągnięcie kursora na przeciwległą stronę i kliknięcie drugi raz lewym klawiszem myszki. Możemy także zamiast polecenia nacisnąć kolejno klawisze: E -> S -> I. Trzecim sposobem zaznaczenia jest kliknięcie i przytrzymanie klawisza myszki w jednym rogu i przeciągnięcie myszki do przeciwległego rogu (tak jak się zaznacza elementy np. w Windowsie). Trzeci sposób zaznaczanie odradzam, ponieważ przy dużym upakowaniu elementów na płytce można łatwo niechcący przenieść elementy. Płytka po zaznaczeniu powinna wyglądać tak:

Zaznaczenie warstwy

Zaznaczenie warstwy

Teraz wydajemy polecenie Design -> Board Shape -> Define from selected objects

Polecenie: Board shape from selected objects

Polecenie: Board shape from selected objects

Następnie wyłączamy maskowanie przez ponowne wciśnięcie kombinacji klawiszy „SHIFT +S”. Efekt tych działań przedstawia poniższe zdjęcie:

Kształt płytki

Kształt płytki

 Reguły projektowe

Przed routingiem, a najlepiej jeszcze przed wstawianiem elementów na płytkę (nie istotne czy ręcznie czy automatycznie) należy zdefiniować reguły projektowe, według których będziemy projektować swój obwód. Postaram się w miarę zgrabnie i bez zanudzania przedstawić te najważniejsze reguły projektowe. Aby rozpocząć definiowanie reguł należ wybrać: Design->Rules…

Rules

Rules

W efekcie ukaże nam się okno PCB Rules and Constrains Editor.

PCB Rules and Constrains Editor

PCB Rules and Constrains Editor

Zaznaczmy pierwszą regułę – Clearance (odstęp). Zatrzymam się przy niej trochę dłużej i przy okazji wyjaśnię na jej przykładzie, jak dokładnie konstruuje się definicje takiej reguły. Domyślnie w regule mamy ustawione takie parametry, jak na zdjęciu powyżej, czyli minimum clearance wynosi 10 mil, pole „Where The First Object Matches” zawiera wartość „All „oraz pole „Where The Second Object Matches” to również „All”. Oznacza to tyle, że minimalna odległość pomiędzy (pierwszymi) dowolnymi obiektami (First Object) a (drugimi) dowolnymi obiektami (Second Object) wynosi 10 mil. Oczywiście dowolny obiekt w tym przypadku oznacza obiekt, który znajduje się na jednej z warstw elektrycznych, np. ścieżka, przelotka, pad. Obiektem elektrycznym nie jest np. warstwa Top lub Bottom Overlay, czyli warstwa opisowa.

Teraz dla naszego mini projektu stwórzmy regułę, która będzie pilnowała, aby ścieżka zasilająca (9V) była oddalona od pozostałych ścieżek (sygnałowych) o 20 mil. Dodajmy zatem nową regułę: klikamy prawym klawiszem myszki oraz wybieramy z menu New Rule… Pojawia się nowa reguła o nazwie Clearance_1. Kliknijmy na nią, a wtedy pokażą nam się jej właściwości.

 

Nowa reguła Clearance_1

Nowa reguła Clearance_1

Nazwę reguły możemy zmienić w polu Name. Ja zmieniłem nazwę na Zasilanie. Teraz możemy wybrać, pomiędzy którymi obiektami reguła ma zacząć działać. Ponieważ chcemy, aby reguła działała dla ścieżki zasilającej, wybierzmy w sekcji „Where The First Object Matches” pole Net. Po prawej stronie tego pola aktywuje się lista rozwijalna, z której należy wybrać nazwę sygnału zasilającego, czyli „9V”. Poskutkuje to wpisaniem działania w polu Full Query: InNet(‚9V’). Sekcje „Where The First Object Matches” pozostawiamy niezmienioną. Zgodnie z powyższymi ustawieniami sygnał 9V będzie oddalony od pozostałych obiektów elektrycznych o 20 mil.

Tworzenie nowej reguły

Tworzenie nowej reguły

 

Pole wyboru w sekcji Constrains zostawiamy niezmienione, czyli powinno być „Different Nets Only”. Okno z nowo utworzoną regułą pozostawmy jeszcze otwarte, zatwierdzając kliknięciem w przycisk Apply (Zatwierdź).

Jeszcze jedną kwestię, jaką trzeba poruszyć w tym miejscu, jest priorytet dla reguł. Każda reguła ma swój określony priorytet i warto o tym pamiętać. Może zdarzyć się tak, że dana sytuacja, w trakcie projektowania płytki PCB, może być rozwiązana według co najmniej dwóch reguł projektowych. W takim przypadku Altium uwzględnia tę z największym priorytetem. Przykładem takiej sytuacji może być dopiero co stworzona przez nas reguła… Otóż na tym etapie projektu mamy dwie reguły dotyczące odległości ścieżek. Jedna mówi że odległość między dowolnymi ścieżkami to 10mil, a druga że ścieżka zasilająca ma być odległa od każdej innej o 20mil. Ponieważ ścieżka zasilająca pasuje do dwóch reguł. Altium wybiera tę z największym priorytetem. Warto też pamiętać, że ostatnio stworzona reguła ma najwyższy priorytet.

Spójrzmy gdzie można sprawdzić priorytety dla reguł. Kliknijmy w przycisk Priorities… w lewym dolnym rogu okna. Otwiera się okno Edit Rule Priorities. W polu Rule Type wybieramy kategorię reguł, w których chcemy zmieniać priorytety. Tutaj zostawmy to, co wyświetliło się domyślnie, czyli Clearance. Poniżej widnieją dwie nasze reguły dotyczące odległości – jak widać reguła Zasilanie ma priorytet 1 (najwyższy) a reguła Clearance ma priorytet 2 (najniższy). Zmian priorytetu reguł można dokonać klawiszami Increase Priority – wtedy zaznaczone reguła „zmierza” w góre (priorytet rośnie – reguła staje się „ważniejsza”, czyli liczbowo maleje), oraz Decrease Priority – zmniejszamy priorytet zaznaczonej reguły.

Ustawianie priorytetu dla reguł

Ustawianie priorytetu dla reguł

Gdyby reguła Zasilanie miała mniejszy priorytet niż Clearance to wówczas by nie działała. Dlatego w tym miejscu należy pozostawić  regułę Zasilanie najwyżej i zamknąć okno za pomocą klawisza Close.

Przejdźmy do następnej reguły ShortCircuit (Zwarcie). Domyślnie w tej regule mamy odznaczoną opcję Allow Short Circuit – i bardzo dobrze, niech tak pozostanie. W zasadzie reguła ta powinna być w większości przypadków odznaczona. Zaznaczenie tej opcji spowoduje, że Altium dopuści zwieranie wybranych sygnałów – domyślnie wszystkich! Oznacza to że reguły z grupy Clearance nie byłyby w takim przypadku brane pod uwagę. Uważajmy na tę regułę – można ją zaznaczyć pod warunkiem, że wie się dokładnie co się robi i dobrze ją zdefiniuje.

Pozostawmy pozostałe reguły z grupy Electrical i zaznaczmy od razu Width (szerokość). Reguła definiuje maksymalne i minimalne szerokości ścieżek w projekcie. Tutaj mamy ustawione wszystkie wartości na 10mil, które są ważne dla wszystkich ścieżek (sygnałów – nie dotyczy warstw nieelektrycznych). Zostawmy tutaj wszystko domyślnie i stwórzmy nową regułę, tak samo, jak to było robione wcześniej. Nazwijmy ją Zasilanie i ustawmy wartości tak, jak w screenie poniżej.

Nowa reguła Zasilanie (Width)

Nowa reguła Zasilanie (Width)

Na końcu wszystko zatwierdzamy za pomocą klawisza Apply. Podczas zatwierdzania okazało się, że występują problemy z zatwierdzeniem. Okazało się, że nazwy reguł nie mogą się powtarzać, dlatego należy zmienić nazwę z Zasilanie na np. Zasilanie_Width i ponownie zatwierdzić Apply. Dodatkowo przypomnieliśmy sobie, że do tej reguły należy dodać również masę zasilania (GND). Możemy to zrobić w prosty sposób – wystarczy skopiować wyrażenie w polu Full Query: (InNet(‚9V’)) za tym wyrażeniem wstawić znak „+” oraz wkleić skopiowane wyrażenie za tym znakiem. Pozostaje jeszcze zmienić wartość w wyrażeniu z ‚9V’ na ‚GND’. Wszystko zatwierdzamy przez Apply. Okno po wszystkich zmianach wygląda następująco:

Ostateczny wygląd reguły Zasilanie_width

Ostateczny wygląd reguły Zasilanie_width

Kolejną ważną dla nas regułą jest RoutingVias. Możemy tutaj zdefiniować wielkość minimalną oraz maksymalną dla przelotek. W sekcji Via Diameter, pole Minimum wpiszmy wartość 40, w sekcji Via Hole Size w polu Minimum wpiszmy 20. W pozostałych polach możemy pozostawić wartości domyślne.

Przeskoczmy do PolygonConnect. Tutaj możemy ustawić jak Polygon (tutaj: pole miedzi) jest łączone z obiektami. Pozostawiając domyślne wartości – pole miedzi będzie się łączyć ze wszystkimi padami i przelotkami za pomocą małych połączeń wychodzących z padu/przelotki tutaj nazwanych – relief. Często jednak zdarza się tak, że przelotki zostawiamy w pełni zalane np. polem masy, natomiast pady łączymy za pomocą „reliefów”, aby po wykonaniu PCB łatwiej nam się lutowało elementy (ciepło jest znacznie wolniej odprowadzane przez reliefy, niż przez bezpośrednie połączenie pola masy do padu.

Aby nakazać programowi, żeby zalewał wszystkie przelotki, należy dodać nową regułę. Ja dodałem nową o nazwie PolyVia (Via – przelotka). Zdefiniowałem wszystkie parametry tak, jak na poniższym zrzucie ekranu:

Reguła łącząca pole miedzi z przelotką

Reguła łącząca pole miedzi z przelotką

Należy zwrócić uwagę że w sekcji „Where The Second Object Matches” w polu Full Query po prostu wpisałem nazwę „IsVia” ręcznie. Znając polecenia i warstwy możemy sobie takie równania logiczne po prostu pisać. Tutaj IsVia oznacza tyle co: „Jest przelotką”. W polu Connect Style wybieramy Direct, po czym wszystkie pozostałe opcje znikają, możemy kliknąć w Apply.

SilkscreenOverComponentPads – jest to reguła, która sprawdza czy elementy na warstwie opisowej są wstawione w odpowiedniej odległości od padów elementów. Reguła ta powinna być określona w zależności od wymagań producenta PCB. Zazwyczaj wystarcza ustawić wartość na 5mil – w naszym przykładzie ustawmy właśnie tą wartość. Ja osobiście czasami wyłączam tą regułę (szczególnie przy dużym upakowaniu płytki)

SilkToSilkClearance – tutaj definiujemy, w jakiej minimalnej odległości elementy opisowe (tekstowe) jednego obiektu mogą być względem drugiego obiektu Ja najczęściej wyłączam tą funkcję ze względu na fakt, że często nakładam linie obrysowe elementów na siebie, np. rezystorów. Jednak to zależy od przyjętej konwencji projektowania, przyzwyczajenia oraz od tego jak zrobione są biblioteki z elementami. Do naszego przykładu ustawmy wartość 0 mil.

NetAntennae – Reguła, którą warto pozostawić włączoną. Definiuje się tutaj maksymalną długość ścieżki, która rozpoczyna się w padzie, ale nie dochodzi do innego padu, czyli traktowana jest jak swoista antena. Domyślnie jest tutaj wartość 0 mil i tak pozostawmy. Ta reguła pomaga wychwycić niepodłączone ścieżki w projekcie.

ComponentClearance – Definiujemy jak blisko od siebie mogą znajdować się dwa obiekty. Jak widać, można zdefiniować minimalną odległość nie tylko w poziomie, ale i w pionie (w przypadku gdy sprawdzamy zależności w widokach 3D). W tym przypadku powinno być zaznaczone pole Specified w sekcji Vertical Clearance Mode. W przypadku, gdy sprawdzamy zależności tylko w jednej płaszczyźnie – zaznaczamy pole Infinite. Ostatecznie wpiszmy wartość Minimum Horizontal Clearance na 0 mil i zaznaczamy pole Infinitie.

Regułę Height można spokojnie wyłączyć. W naszym przykładzie nie będzie potrzebna. Definiuje się tutaj maksymalną wysokość elementu – ale to ma znaczenie przy sprawdzaniu położenia elementów w widoku 3D.

Po wszystkich modyfikacjach należy zamknąć okno klikając klawisz OK.

Wstawianie elementów – Reposition Selected Components

Na tym etapie możemy rozpocząć rozmieszczanie elementów. W przypadku tak prostego projektu elementy mogą być tak poukładane, by zajmowały jak najmniej miejsca oraz aby „nitki” łączące poszczególne elementy jak najmniej się krzyżowały. Zaprezentuję teraz najczęściej używane przeze mnie sposoby rozmieszczania elementów.

Pierwszy sposób polega na zaznaczaniu na samym schemacie elementów, w takiej kolejności w jakiej chciałbym je wstawiać na PCB. Zobaczmy, jak to działa. Zaznaczmy kilka elementów na schemacie w takiej kolejności, jak pokazałem poniżej. Przy zaznaczaniu więcej niż jednego elementu konieczne jest przytrzymanie klawisza „SHIFT”.

Przykładowa kolejność zaznaczania elementów na schemacie

Przykładowa kolejność zaznaczania elementów na schemacie

Teraz przechodzimy do płytki PCB, poprzez kliknięcie zakładki nad głównym oknem. Tutaj wydajemy polecenie z paska narzędzi: Tools->Component Placement->Reposition Selected Components.

Polecenie: Reposition Selected Components

Polecenie: Reposition Selected Components

Po wydaniu tego polecenia do kursora „przykleja” nam się pierwszy element, który został zaznaczony wcześniej na schemacie. Teraz możemy go umieścić w dowolnym miejscu naszej płytki. Pamiętajmy, że do obracania elementu wokół własnej osi służy klawisz „SPACJA”.

Wstawianie elementu za pomocą Reposition Selected Components

Wstawianie elementu za pomocą Reposition Selected Components

Zaraz po wstawieniu elementu w wybranym miejscu, czyli kliknięciu lewym klawiszem myszy, do kursora „przykleja się” kolejny z zaznaczonych elementów.

Wstawianie kolejnego elementu

Wstawianie kolejnego elementu

Proces wstawiania elementów powtarzamy do momentu ustawienia wszystkich zaznaczonych elementów. Poniżej przykładowo rozmieszczone elementy. Numery przyporządkowane elementom pokazują kolejność z jaką zostały wstawione. Można teraz porównać i potwierdzić, że kolejność ich wstawiania odpowiada kolejności, w jakiej elementy były zaznaczane na schemacie.

Przykładowo rozmieszczone elementy

Przykładowo rozmieszczone elementy

Drugi sposób wstawiania elementów jest bardzo podobny do pierwszego, z tą różnicą, że elementy zaznaczamy bezpośrednio na PCB. Tutaj także kolejność zaznaczania ma wpływ na to, który element zostanie najpierw rozmieszczony.

Innym sposobem może być użycie Auto Placera. Polecenie to automatycznie rozmieści elementy na płytce wg. zaimplementowanego w oprogramowanie algorytmu. Tutaj jednak ostrzegam, że użycie automatu wcale nie musi oznaczać lepszego rozmieszczenia elementów. Aby taki program automatycznie rozmieszczający elementy mógł dobrze spełnić swoje zadanie, muszą być najpierw bardzo dobrze i precyzyjnie określone reguły projektowe. W przeciwnym razie Auto Placer niemile nas zaskoczy. Dodatkowo należy obowiązkowo zdefiniować przynajmniej z grubsza rozmiar docelowej płytki, ponieważ automat musi w jakimś konkretnym rejonie rozmieścić nasze elementy. Szczerze nie polecam tej metody. Osobiście miałem z nią problemy. Jeśli chcemy dobrze zaprojektować płytkę, nawet z dużą ilością elementów, to stosujmy raczej metodę ręczną.

Skupmy się teraz na naszym projekcie. Za pomocą metody ręcznej i przy użyciu polecenia Reposition Selected Compnents postaramy się ułożyć elementy tak, jak to zostało przedstawione na obrazku poniżej. Pamiętajmy o tym, że podczas precyzyjnego pozycjonowania elementów możemy wspomóc się strzałkami na klawiaturze w momencie, gdy do kursora jest „przyklejony” element. Do chwilowego zwiększenia rastra siatki po której przeskakują elementy służy klawisz „SHIFT”, czyli jeśli przy kursorze mamy „przyklejony” element i chcemy go przesunąć o większy dystans to wciskamy klawisz „SHIFT” i strzałkę (w kierunku, w którym chcemy przemieścić element). Klawisz „SHIFT” zwiększa raster siatki 10x i tylko przez czas, gdy jest wciśnięty.

 

Przykladowe rozmieszczenie elementow na PCB

Przykładowe rozmieszczenie elementów na PCB

Możemy zacząć układanie elementów np. od lewego górnego rogu PCB. W trakcie routingu można zm,ieniać położenie elementów więc jeśli ktoś tworzy u siebie ten projekt, to ułożenie elementów na tym etapie nie musi być identyczne.

UWAGA! Jeśli ktoś w rzeczywistości będzie chciał wykonać ten projekt, to należy uważać na błędne wyprowadzenia tranzystorów. W domyślnych bibliotekach Altiuma – Baza tranzystora znajduje się na pinie 2, Emiter na pinie 3, Kolektor na pinie 2. Natomiast w tranzystorach jakie mamy na schemacie, czyli BC847 wyprowadzenia są następujące: Baza – pin 1, Emiter – pin 2, Kolektor – pin 3. Poprawimy to przy okazji omawiania bibliotek, ponieważ w tym artykule nie chcę się o tym dodatkowo rozpisywać.

Routing – Auto Router

Na tym etapie mamy do dyspozycji dwa rodzaje routingu – automatyczni i ręczny. Zobaczmy jak płytkę wykona Autorouter. Klikamy polecenie Auto Route -> All… po czym wyskakuje nam okno z podsumowaniem wszystkich reguł projektowych. Widzimy tam, że mamy nie zdefiniowaną jedną regułę, która jest konieczna do działania Auto Routera. Klikamy ją – reguła zaznaczona czerwoną ramką.

Okno: Situs Routing Strategies

Okno: Situs Routing Strategies

Po kliknięciu wyskakuje okno z regułą. W moim przypadku reguła była wyłączona, więc musiałem ją włączyć.

Wyłączona reguła: SMD Neck-Down

Wyłączona reguła: SMD Neck-Down

Zobaczmy, co jeszcze kryje się w tej regule. Widzimy, że dotyczy ona sposobu wyjścia ścieżki z Padu SMD, czyli jaki jest dopuszczalny maksymalny przeskok grubości Padu do grubości ścieżki. Pozostawiamy tutaj domyślne ustawienia i zatwierdzamy klawiszem OK.

Reguła: SMD Neck-Down

Reguła: SMD Neck-Down

Powracamy do okna wyjściowego. Widzimy, że nie ma więcej problemów z żadnymi regułami, ani innych błędów, zatem możemy kliknąć wreszcie w Route All. W tym momencie obserwujemy pracę automatu i czekamy na jej wynik końcowy. U mnie praca Auto Routera zakończyła się w ten sposób:

Woadomości po zakończeniu pracy Auto Routera

Wiadomości po zakończeniu pracy Auto Routera

 

Widok płytki po zakończeniu pracy Auto Routera

Widok płytki po zakończeniu pracy Auto Routera

Jeśli wynik pracy automatu zakończył się niepomyślnie (tak jak w przykładzie) lub po prostu nie podoba się nam, możemy zawsze próbować coś zmienić, np. odsunąć elementy od krawędzi PCB i spróbować jeszcze raz. Można bardziej porozsuwać elementy, zmieniać reguły itp. My jednak na tym zakończymy i przejdziemy do ręcznego routingu. Usuńmy najpierw wynik pracy Auto Routera przez polecenie Tools -> Un-Route -> All. Płytka powraca do stanu wyjściowego.

 Routing ręczny

Tutaj trudno podać jakąś konkretną receptę, jak należy prawidłowo przeprowadzić routing. Generalnie trzeba mieć zawsze na uwadze funkcje poszczególnych sekcji urządzenia, zasilanie, szybkość sygnałów itp. W zasadzie najpierw powinno się rozplanować zasilanie (przynajmniej mieć wyobrażenie, jak będzie rozprowadzone), następne w kolejności powinny być ścieżki szybko-sygnałowe, magistrale, a na samym końcu ścieżki z sygnałami najwolniejszymi. W naszym projekcie rozpatrzymy najpierw zasilanie. Zaplanuejmy, że zasilanie 9V będzie poprowadzone na warstwie TOP, a GND jako pole miedzi (Polygon) będzie na warstwie BOTTOM. Wybierzmy raster siatki (GRID) na 1 mil. Teraz połączmy wszystkie pady zasilania 9V. Jak widać, ułożenie elementów jest tak dobrane, że wszystkie pady 9V są u góry, co upraszcza sprawę łączenia. Aby zacząć łączenie ręczne wybieramy warstwę TOP z zakładek na dole ekranu oraz polecenie: Place -> Interactive Routing lub klikamy w ikonkę na górnym pasku narzędziowym:

Ikona: Interactive Routing

Ikona: Interactive Routing

Kliknijmy raz lewym klawiszem myszy (LKM) w pad diody (element w lewym górnym rogu) – tak rozpoczniemy prowadzenie ścieżki. Następnie przeprowadźmy ścieżkę przez wszystkie górne pady, kończąc kliknięciem LKM z prawej strony płytki na padzie przewlekanym od złącza  – w tej chwili jesteśmy jeszcze w trybie prowadzenie połączeń i zaczepieni o ostatni pad. Klikając teraz prawym klawiszem myszki (PKM) odłączamy się od prowadzenia bieżącego połączenia, ale wciąż możemy rozpocząć prowadzenie nowego połączenia przez kliknięcie na wybranym padzie LKM. Aby całkowicie wyjść z trybu Interactive Routing, jeszcze raz klikamy PKM. Po tej operacji PCB powinno wyglądać następująco:

Poprowadzone zasilanie na PCB

Poprowadzone zasilanie na PCB

W tym momencie widzimy mały biały okrąg symbolizujący naruszenie reguły. Naruszona została reguła SMD Neck-Down, która była wprowadzona na potrzeby Auto Routingu. Wyłączmy tę regułę, gdyż nie będzie nam ona tutaj potrzebna.

Przy okazji pokażę jeszcze „sztuczkę” z pół-automatycznym prowadzeniem ścieżek. Wybierzmy ponownie polecenie Interactive Routing i kliknijmy LKM w dowolny pad elementu do którego jeszcze nie jest poprowadzona żadna ścieżka, ale przytrzymując lewy klawisz CTRL. Okazało się, że ścieżka „sama znalazła” drogę do celu. Ten tryb służy do automatycznego połączenia wybranego padu. Nie zawsze automat potrafi znaleźć drogę, wtedy każe nam narysować połączenie ręcznie. Poniżej przykład automatycznego połączenia, jakie wykonałem (zaznaczone strzałkami):

Połączenie Interactiv Routing + CTRL

Połączenie Interactiv Routing + CTRL

Połączenie to będzie jednakże inaczej rozplanowane, dlatego je wycofamy. Tym razem zrobimy to za pomocą następującej metody: klikamy kombinację klawiszy CTRL + H i klikamy w dowolnym punkcie ścieżki. Cała ścieżka powinna się zaznaczyć.

Zaznaczenie całego połączenia

Zaznaczenie całego połączenia

Naciskamy klawisz DEL – ścieżka powinna zniknąć.

Przejdźmy teraz dalej i połączmy płytkę PCB mniej więcej tak jak na zdjęciu poniżej:

PCB ze ścieżkami na warstwie TOP Layer bez przelotek

PCB ze ścieżkami na warstwie TOP Layer bez przelotek

Na początku zajmiemy się wstawianiem przelotek, ponieważ w obecnej sytuacji nie mamy możliwości poprowadzenie ostatniej ścieżki sygnałowej oraz trzeba jeszcze połączyć ścieżki GND. Mając cały czas wybraną warstwę TOP zacznijmy rysować ścieżkę od pada kondensatora znajdującego się w górnej części płytki. Poprowadźmy kawałek ścieżki i kliknijmy klawisz „+”, który, jak wcześniej wspominałem, przełączy nas na następną warstwę, czyli BOTTOM. Przy okazji program automatycznie wstawi przelotkę o parametrach jakie ustawiliśmy w regule RoutingVias, czyli będzie próbował wstawić przelotkę o parametrach preffered, a jeśli taka się nie zmieści to wstawi przelotkę o parametrach minimum. Jeśli przelotka o parametrach minimum nie zmieści się w danym obszarze, to nie uda się przejść na warstwę BOTTOM. W tym wypadku konieczne będzie zrobienie miejsca pod przelotkę. Zobaczmy, jak to wygląda u mnie:

Wstawianie przelotki podczas zmiany warstwy

Wstawianie przelotki podczas zmiany warstwy

Klikając LKM wstawiamy przelotkę i kontynuujemy routing na warstwie BOTTOM (niebieska). Narysujmy ścieżkę pod podświetlony pad tranzystora i kliknijmy LKM oraz naciśnijmy klawisz „-” aby powrócić do warstwy TOP.

Ponowne przejście na warstwę TOP

Ponowne przejście na warstwę TOP

Klikamy LKM i tym samym wstawiamy przelotkę, następnie już na warstwie TOP doprowadzamy ścieżkę do padu tranzystora i łączymy ją przez kliknięcie LKM. Możemy wyjść z trybu routingu przez dwukrotne kliknięcie PKM.

Zakończony routing ścieżki sygnałowej

Zakończony routing ścieżki sygnałowej

Pozostała nam do połączenie masa (GND). Ponieważ masę chcemy rozlać jako pole na stronie BOTTOM, należy z wszystkich padów, jakie łączą się z GND, wyjść przelotką na stronę BOTTOM. Uczyńmy to poprzez wstawienie przelotki za pomocą polecenie Place -> Via lub wybraniem odpowiedniej ikonki z paska narzędziowego:

Ikona: Place Via

Ikona: Place Via

Wstawmy przelotkę dokładnie na padzie tranzystora, tak jak poniżej:

PlaceViaOnPadWstawianie przelotki na Pad elementu

PlaceViaOnPad - Wstawianie przelotki na Pad elementu

Zaletą takiego wstawianie przelotek jest to, że „przejmuje” ona od razu sygnał z tego Padu, czyli w tym przypadku GND. Gdybyśmy umieścili przelotkę w pustym miejscu, to nie byłaby ona domyślnie związana z żadnym sygnałem występującym na płytce. Byłaby to przelotka typu „No Net”.

Po wstawieniu przelotki jest ona zaznaczona. Przenieśmy ją zatem w inne miejsce oddalone o 10 mil licząc od krawędzi padu do krawędzi przelotki. Wybierzmy polecenie wciskając klawisze M -> S lub wydając polecenie: Edit -> Move -> Move Selection. Pojawia się kursor +. Kliknijmy w środku wstawionej przez nas przelotki. Ustawmy przelotkę tak, aby stykała się ona krawędzią miedzi z krawędzią miedzi Padu. Wygląda to mniej więcej tak, jak poniżej:

Przyłożenie przelotki krawędzią do padu

Przyłożenie przelotki krawędzią do padu

Ponieważ aktualnym rastrem siatki jest 1 mil, klikamy klawisz „SHIFT” oraz strzałkę w dół co spowoduje przesunięcie się przelotki w dół o 10 mil.

Przesunięcie przelotki o 0 mil

Przesunięcie przelotki o 10 mil

Przesuniecie przelotki o 10 mil z perspektywy

Przesuniecie przelotki o 10 mil z perspektywy

Jak widać, zaistniał konflikt między przelotką a ścieżką, wobec tego należy zaznaczyć ścieżkę przez kliknięcie jej LKM i odciągnąć ją od przelotki przez ponowne kliknięcie i przytrzymanie LKM. Robimy tak ze ścieżką poziomą jak i tą pod kątem 45st. do podstawy, czyli te ścieżki które są podświetlone. Gdy już doprowadzimy sprawę do ładu i nie będą występowały żadne konflikty, poprowadźmy ścieżkę od padu do przelotki.

Połączenie padu i przelotki

Połączenie padu i przelotki

Teraz skopiujmy tak wykonaną przelotkę i ścieżkę. W tym celu kliknijmy w przelotkę LKM, naciśnijmy klawisz „SHIFT” i przytrzymując go kliknijmy LKM w wykonaną przed chwilą ścieżkę. Następnie wciśnijmy kombinację klawiszy CTRL+C. Gdy pojawi się kursor kliknijmy w środek padu tranzystora.

Kopiowanie elementów

Kopiowanie elementów

Dzięki temu zabiegowi wklejane elementy będą w takim ułożeniu w stosunku do kursora, w jakim zostały skopiowane. W ten sposób możemy wkleić ten sam element w trzy pozostałe pady tranzystorów poleceniem CTRL+V.

Wklejanie skopiowanych elementów

Wklejanie skopiowanych elementów

Oczywiście aby obrócić elementy, należy kliknąć klawisz „SPACJA”. Tam, gdzie powstały konflikty, rozciągnijmy ścieżki tak, by te konflikty znikły. Płytka ostatecznie wygląda następująco:

Ukończona płytka bez polygonu

Ukończona płytka bez polygonu

Pozostaje nam tylko wstawić pola masy (polygon). Zanim to uczynimy, dopasuejmy wymiary PCB do rozmiar,u jaki w rzeczywistości zajęły elementy. Zaznaczmy zatem kolejno ściany na warstwie Keep-Out Layer i dosuwajmy do momentu, aż „stawiany jest opór”. Przesuwanie ścian odbywa się poprzez zaznaczenie wybranej ściany LKM oraz ponowne kliknięcie i przytrzymanie LKM.

Przesuwanie ściany na warstwie Keep-Out Layer

Przesuwanie ściany na warstwie Keep-Out Layer

Czynność powtarzamy z wszystkimi ścianami, aż uzyskamy minimalny rozmiar płytki. Teraz operację powtarzamy na warstwie Mechanical 2. Dociągamy linie z tej warstwy do środka linii na warstwie Keep-Out Layer, co sygnalizowane jest przez „zaczepienie się” linii (symbol okręgu w środku kursora).

Dociągnięcie warstwy Mechanical 2 do Keep-Out Layer

Dociągnięcie warstwy Mechanical 2 do Keep-Out Layer

Ostatecznie płytka powinna wyglądać tak:

Zmniejszona płytka PCB

Zmniejszona płytka PCB

Teraz możemy wybrać warstwę Mechanical 2, zastosować maskę przez wciśnięcie kombinacji klawiszy „SHIFT+S” oraz zaznaczyć wszystkie linie na wybranej warstwie. Następnie należy wydać polecenie: Design -> Board Shape -> Define From Selected Objects. Cała operacja powinna zakończyć się tak, jak to zostało przedstawione poniżej:

PCB po zmianach

PCB po zmianach

Możemy przystąpić do wstawiania Plygonu. Wybierzmy warstwę Bottom Layer, a następnie polecenie: Place -> Polygon Pour… W efekcie wyskakuje nam okno Polygon Pour.

Okno: Polygon Pour

Okno: Polygon Pour

W sekcji Fill Mode możemy wybrać styl pokrycia:

  • Solid (Copper Regions) – program rozlewa pole miedzi jako jednolitą płaszczyznę. Mamy tutaj możliwość ustawienia następujących parametrów:
    Remove Islands Less Than [x] (sq. mils) In Area, gdzie x oznacza wprowadzoną wartość. Funkcja usuwa płaszczyzny, które są mniejsze niż x mils kwadratowych.
    Arc Aproximation – maksymalna dopuszczalna odchyłka od idealnego koła dla otoczenia padów.
    Remove Necks When Copper Width Less Than [x] mils – funkcja usuwa wszystkie zwężenia (np. przejścia pomiędzy padami) jeśli docelowa szerokość miedzi w takich miejscach spada poniżej x mils.
  • Hatched (Tracks Arcs) – pole miedzi złożone jest ze ścieżek i okręgów, i tworzy pokrycie „siatki”. Gęstość rozmieszczenia i grubość elementów siatki jest odpowiednio definiowana w ustawianiach, po wybraniu tego trybu pokrycia.
    Track Width – określa grubość linii, które tworzą siatkę,
    Grid Size – raster, czyli odstęp pomiędzy ścieżkami tworzącymi polygon.
    Surround Pads With – określa rodzaj otaczania padów: Arcs – okręgi lub Octagons – ośmiokąty
    Hatch Mode – sposób prowadzenia linii: 90 Degree – linie prowadzone są pionowo oraz poziomo, 45 Deegre – linie prowadzone są pod kątem 45 stopni do poziomu, Horizontal – tylko linie poziome, Vertical – tylko linie pionowe.
  • None (Outlines Only) – rysowany jest tylko obrys polygonu oraz otoczenia padów i przelotek. Możliwe ustawienia w tym trybie to:
    Track Width – określa grubość linii, które tworzą siatkę,
    Surround Pads With – definiuje rodzaj otaczania padów: Arcs – okręgi lub Octagons – ośmiokąty

Pozostałe ustawienia wspólne dla wszystkich trybów rysowania polygonu to:
W sekcji Properties:

  • Name – dowolna nazwa polygonu
  • Layer – wybór warstwy, na której ma być wstawiony polygon
  • Lock Primitives – blokowanie elementów, z których składa się polygon, tj. jeśli przykładowo Polygon składa się ze ścieżek i okręgów to przy zaznaczonej opcji nie będzie można wpływać na szerokość tych linii indywidualnie. Można by to porównać do grupowania elementów np. w jakimś programie graficznym.
  • Lock – blokowanie całego polygonu. Nie można przesuwać ani zmieniać polygonu lub jego konfiguracji (lub można zmieniać, ale wyświetla się komunikat ostrzegawczy, który trzeba potwierdzić – to z kolei zależy od ogólnych ustawień programu)
  • Ignore On-Line Violations – ignorowanie konfliktów wyświetlanych przez On-Line DRC, czyli skrypt który na bieżąco kontroluje reguły projektowe.

W sekcji Net Options:

  • Connect To Net – wskazuje do jakiego sygnału ma się podłączyć polygon
  • Don’t Pour Over Same Net Objects (do wyboru z listy) – opcja nie pozwala, aby polygon zalał obiekty nawet o tym samym sygnale, czyli jeśli mamy poprowadzoną ścieżkę GND oraz polygon jest podłączony do GND, to ścieżka nie zostanie „wchłonięta” w polygon. Podobnie z dwoma osobnymi polygonami o tym samym sygnale – nie połączą się ze sobą.
  • Pour Over All Same Net Objects (do wyboru z listy) – opcja nakazuje, aby polygon zalał obiekty o tym samym sygnale, czyli zgodnie z powyższym przykładem, nasza ścieżka zostanie wchłonięta w polygon.
  • Pour Over Same Net Polygons Only (do wyboru z listy) – jeśli na płytce jest kilka polygonów, to zgodnie z tą opcją polygony mogą się swobodnie ze sobą łączyć (mogą zachodzić na siebie), natomiast inne obiekty, nawet o tym samym sygnale, nie zostaną włączone w obszar polygonu.
  • Remove Dead Copper – zaznaczenie tej opcji spowoduje, że usuwane będą obszary miedzi nie podłączone do swojego sygnału. Obrazowo tłumacząc: jeśli mamy polygon o sygnale GND i w pewnym fragmencie płytki jest miejsce, które teoretycznie mógłby wypełnić polygon, ale nie ma tam żadnego padu lub przelotki o tym samym sygnale, z którym to pole miedzie mogłoby się połączyć, to polygon nie zostanie rozlany.

Do naszego przykładu proponuję ustawienie parametrów takich, jak na poniższym zrzucie ekranu:

Okno: Polygon Pour z wprowadzonymi zmianami

Okno: Polygon Pour z wprowadzonymi zmianami

Zaakceptujmy wszystkie ustawienia przez naciśnięcie OK. Teraz możemy przystąpić do rysowania Polygonu. Kliknijmy LKM w jednym z rogów płytki – od tego miejsca zacznie się rysowanie polygonu.

Wstawianie Poygonu, etap 1

Wstawianie Poygonu, etap 1

Teraz kliknijmy w kolejny róg.

Wstawianie Poygonu, etap 2

Wstawianie Poygonu, etap 2

Teraz zgodnie z tym kierunkiem, który obraliśmy możemy zaznaczyć kolejny róg płytki…

Wstawianie Poygonu, etap 3

Wstawianie Poygonu, etap 3

…oraz ostatni róg płytki

Wstawianie Poygonu, etap 4

Wstawianie Poygonu, etap 4

Teraz wystarczy kliknąć PKM, aby program narysował cały obszar miedzi zgodnie z naszymi ustawieniami oraz zgodnie z regułami projektowymi. U mnie PCB wygląda teraz tak:

Gotowy Polygon

Gotowy Polygon

Myślę, że osiągnęliśmy to, co chcieliśmy. Ostatnim etapem jest rozmieszczenie Designatorów.

Designatory

Wcześniej wygasiliśmy designatory, aby nam zbytnio nie przeszkadzały. Teraz włączmy je ponownie. Dla przypomnienia, można to uczynić klikając klawisz „L” (oczywiście przy otwartym i aktywnym edytorze PCB), wybierając zakładkę Show/Hide oraz w sekcji Strings wybierając Full.

 

Pierwsze, co rzuca nam się w oczy, to dość duże, w stosunku do naszego projektu, designatory. Zmniejszymy je wszystkie przez kliknięcie kombinacji klawiszy SHIFT+F, gdy pojawi się kursor kliknijmy w dowolny designator. Gdy ukaże się okno Find Similar Objects, zmieńmy wartości, jak to zosyałopokazane na poniższym rysunku:

Okno: Find Similar Objects

Okno: Find Similar Objects

Narzędzie, którego właśnie używamy, to wyszukiwarka obiektów, które spełniają określone przez nas kryteria. Korzystając z tego narzędzia dobrze jest jak najdokładniej określić to, czego szukamy, żeby przypadkiem później nie zmienić więcej obiektów, niż się tego spodziewamy. Gdy już wszystko ustawiliśmy, tak jak na zdjęciu, kliknijmy OK. W wyniku tego podświetliły nam się wszystkie designatory i automatycznie otworzyło się okno PCB Inspektor – bardzo pomocne narzędzie przy masowych działaniach. W oknie wyświetlane są wszystkie, wspólne dla wszystkich zaznaczonych elementów, parametry, które możemy zmienić z jednego miejsca.

Okno: PCB Inspector

Okno: PCB Inspector

Zmieńmy tutaj rozmiar czcionki naszych designatorów. Oczywiście przy zmniejszaniu opisów musimy kierować się zdrowym rozsądkiem tak, aby osoba wykonująca płytki była w stanie je zrobić. Generalnie producenci są w stanie wykonać designatory o wymiarach: szerokość=8mil i wysokość=30mil. Zatem ustawmy takie wartości w naszym PCB Inspektorze. Dodatkowo w polu Autoposition wybierzmy Center – wtedy każdy designator wskoczy dokładnie w środek elementu, do którego jest przypisany oraz w polu Stroke Font ustawmy San Serif. Zatwierdzamy klawiszem OK. Poniżej pokazane jest okno z docelowymi wartościami.

Okno PCB Inspector z ustawionymi wartościami

Okno PCB Inspector z ustawionymi wartościami

Na koniec pozostaje nam ręcznie rozmieścić opisy elementów tak, aby nie nachodziły na pady elementów lub inne obrysy. Dobrze by było, aby opisy nie nachodziły na przelotki, chociaż czasami nie ma innego wyjścia. Ja ułożyłem Designatory tak, jak na rysunku poniżej:

Widok gotowego projektu płytki

Widok gotowego projektu płytki

Oczywiście na warstwie Top Overlay możemy wstawiać inne dowolne elementy oprócz samych Designatorów. Tak jak na zdjęciu powyżej dodałem kilka linii za pomocą polecenia Place -> Line aby wskazać dokładnie, które Designatory opisują dane elementy.

Myślę, że na tym zakończymy tę część kursu. Starałem się jak najdokładniej opisać procedury oraz jak najwięcej funkcji i mam nadzieję, że przy okazji kurs nie stał się przez to nudny. Niewątpliwie powyższy tekst nie wyczerpuje w pełni wszystkich możliwości, jakie oferuje Altium. Wymieniłem te, które bardzo często są używane. W każdym razie jeśli jest coś niejasnego lub brakuje jakiegoś dość ważnego opisu, to proszę o komentarze pod artykułem. Postaram się odpowiedzieć na każde wątpliwości, pytania lub spróbuję coś doprecyzować.

Dodatkowo umieszczam plik projektu do pobrania, aby móc na nim testować lub podpatrzeć ustawienia w projekcie.

Już teraz zapraszam na kolejną część kursu, traktującą o tworzeniu dokumentacji produkcyjnej dla firm lub na własny użytek (wytrawiania w warunkach domowych) oraz o kilku udogodnieniach, jakie daje nam plik OutJob.

Projekt MyElectronics
Projekt MyElectronics
Projekt_MyElectronics.zip
Version: 1.0
41.5 KiB
241 Downloads
Szczegóły...

Skomentuj

*