创建物理多板装配

Altium Designer 支持创建多板装配体(multiple-board assembly),称为 multi-board assembly。在多板原理图(*.MbsDoc)中定义好系统的逻辑结构后,就可以通过将系统设计传输到一个空的多板装配文档(*.MbaDoc)中来创建物理多板设计。此过程会把多板原理图中每个逻辑块所引用的物理表示(PCB 以及其他多板装配体)加载到多板装配编辑器中。本页将讨论该过程。

要进一步了解多板装配体的逻辑设计阶段,请参阅页面 捕获逻辑系统设计

多板项目及其关联的子项目可以保存到已连接的 Workspace 中,从而受益于由 Altium 365 Workspace 或 Enterprise Server Workspace 提供的版本控制、共享与管理能力。

有关在 Altium 365 Workspace 中存储与共享多板项目的信息,请参阅 Workspace Projects 页面。

要创建新的多板装配文档:

  1. Projects 面板中右键单击项目条目,然后从上下文菜单中选择 Add New to Project » Multi-board Assembly,将新的多板装配文档(*.MbaDoc)添加到多板项目中。

    每个多板设计项目只能包含一个多板装配文档。

  2. 保存新的多板装配文档(在 Projects 面板中右键单击其条目,并从上下文菜单中选择 Save As )。

  3. 将系统的逻辑表示从多板原理图传输到多板装配文档中 – 了解更多

  4. 如果外壳可用,将其加载到装配体中 – 了解更多

  5. 在装配体中定位每个元素 – 参阅 定位与定向您的板卡 页面了解更多。

  6. 使用配合(mates)连接装配体内的元素 – 参阅 使用配合(Mates) 页面了解更多。

一个多板装配示例。多个互连的 PCB 放置在外壳内。
一个多板装配示例。多个互连的 PCB 放置在外壳内。

Opening a Multi-board Assembly Created in Altium Designer 18

由于为支持 3D 引擎和改进的功能集而需要进行文件格式更改,在 Altium Designer 18 中创建的多板装配体必须导入。当打开旧格式的多板装配文档时,将打开 Legacy document import 对话框。

在多板装配编辑器中选择 Design » Import 命令以生成 ECO,从而重新加载子模块。

请注意,由于为支持改进的功能集和 3D 引擎而进行的文件格式更改,在较新版本的 Altium Designer 中保存的多板装配体无法在 Altium Designer 18 中打开。

将系统设计传输到多板装配文档

可使用以下任一命令,将多板设计从多板原理图传输到多板装配文档:

  • Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc来自多板原理图编辑器主菜单。

  • Design » Import Changes From <MultiBoardProjectName>.PrjMbd 来自多板装配编辑器主菜单。

当你运行其中一个命令时,软件会检查多板原理图上的每个模块,识别为每个子项目选择的 PCB/装配体,并在 Engineering Change Order 对话框中呈现将这些板卡添加到装配体所需的修改列表。

每个 PCB 项目的板卡会作为一项 ECO 修改列出,并在执行 ECO 时加载到多板装配编辑器中。
每个 PCB 项目的板卡会作为一项 ECO 修改列出,并在执行 ECO 时加载到多板装配编辑器中。

当单击  按钮时,板卡/装配体会被加载到多板装配编辑器中。每块板卡/装配体都会以其在子项目中的相同方向放置在设计空间中。该过程需要一些时间,因为必须分析并加载每个 PCB 的完整数据集。

此多板装配体中的板卡已加载到多板装配编辑器的设计空间中,准备进行定位。
此多板装配体中的板卡已加载到多板装配编辑器的设计空间中,准备进行定位。

  • Preferences 对话框的 Multi-board Assembly – General page 中,你可以配置是否应导入子 PCB 中的自由 3D 实体,以及是否不导入高度小于指定值的 3D 实体。

  • 使用主菜单中的 View » Toggle Units 命令(或 Q 快捷键)在英制与公制单位之间切换。

向多板装配体添加其他对象

你还可以将其他对象加载到多板装配体中(除了多板原理图中引用的 PCB 之外)。可通过 Design 菜单或使用位于 Multi-board Assembly 面板顶部的按钮来加载其他对象。

多板装配体中的每个实体或项目称为 part

使用相应的命令或按钮来:

  • Insert PCB Part)– 将另一块 PCB 插入到此装配体中。

  • Insert MBA Part)– 将另一个多板装配体插入到此装配体中。

  • Insert STEP Part)– 将 STEP 格式的机械模型插入到此装配体中。

  • 请注意,部件会作为单一实体插入到多板装配体中。例如,如果你插入由上半部分和下半部分组成的机壳 STEP 模型,你将无法独立操作这两个半部。在这种情况下,需要将每个半部 分别插入到装配体中。

  • 插入的装配体或 PCB 会 not 添加到多板设计项目(*.PrjMbd)中,因此在 Projects 面板中不会显示为该项目的子项。

更新或编辑装配部件

锁定/解锁部件

要锁定/解锁部件,选择目标部件,右键单击,然后在上下文菜单中选择 Lock Selected Part/Unlock Selected Part 命令,以在装配编辑器设计空间中的当前位置锁定/解锁该部件(或已配合的部件)。或者,在 Multiboard Assembly 面板中右键单击某个部件条目,然后选择 Locked

  • 被锁定的部件无法编辑/移动。

  • 被锁定的部件会在 Multiboard Assembly 面板中以挂锁图标标记。

  • 被锁定的单个部件不会显示对象操纵器(object gizmo)(要了解更多关于对象操纵器的信息,请参阅 定位与定向您的板卡 页面)。

  • 如果锁定部件被选为源(即移动的对象),则无法对其进行配合(要了解更多关于部件配合的信息,请参阅 使用配合(Mates) 页面)。

更新部件

如果添加到装配体中的部件或 3D 实体已更新,可通过以下操作之一将更新加载到多板装配体中:

  • 从主菜单选择 Edit » Update All Parts 命令,或在设计空间任意位置右键单击并从上下文菜单选择 Update All Parts 命令(快捷键:Shift+Ctrl+U),以使用其对应子 PCB 文档中的最新布局信息更新当前多板装配体中的所有部件。

  • 选择所需部件,然后从主菜单选择 Edit » Update Selected Part 命令,或在设计空间任意位置右键单击并从上下文菜单选择 Update Selected Part 命令(快捷键: Ctrl+U) ,以使用其对应子 PCB 文档中的最新布局信息更新当前多板装配体中选定的部件。

  • 选择所需的 3D 实体,然后从主菜单中选择 Edit » Update Selected 3D Body 命令,或在设计空间中的任意位置右键单击,并从快捷菜单中选择 Update Selected 3D Body 命令,以使用其对应子 PCB 文档中的最新布局信息来更新活动多板装配中的所选 3D 实体。

编辑部件

可以在多板装配编辑器中启动装配或 PCB 的编辑会话。选择所需部件并运行 Edit » Edit Selected Part 命令,或在设计空间中的任意位置右键单击,并从快捷菜单中选择 Edit Selected Part 命令(快捷键:Ctrl+E)。启动命令后,将进入部件编辑模式;所选 PCB 会被缩放并居中(在可能的情况下)以适配主设计窗口。该板将保持完整配色显示,其他所有板将变为灰显(只读)。

根据需要使用手动放置和/或对齐功能来更改元器件的摆放位置。完成编辑后,使用 Finish Part Editing 命令(Ctrl+E)。设计空间视图将返回为适配装配中的所有板,且刚才编辑的板仍保持选中状态。

如果要取消编辑且不应用任何更改,请使用 Cancel Part Editing 命令。

浏览与管理多板装配

要浏览和管理多板装配,可以使用 Multiboard Assembly 面板。

该面板以可展开的树状视图呈现完整的装配结构,包括:

  • 所包含的板(PCB)和多板装配,以及每个 PCB 内的元器件、层和网络

  • 已包含的 STEP 模型

  • 已包含的其他多板装配

  • 装配中对象之间形成的配合(Mate)

在多板装配中高亮元素

Multiboard Assembly 面板提供高亮功能:在树中选中的部件会在设计空间中高亮显示。对于在装配树顶层进行的选择,高亮是双向的;例如,当在设计空间中选择了顶层对象时,面板条目的选择状态也会随之改变。在面板中,树的各个层级在逻辑允许的情况下都支持选择。例如,选择单个网络会在整块板上高亮该网络,但选择单个介质层则不会高亮该层。可使用标准 Windows 的 Shift+ClickCtrl+Click 快捷键在面板中进行多选。

在设计空间中选中的三块板也会在面板中高亮显示。
在设计空间中选中的三块板也会在面板中高亮显示。

从面板进行高亮是定位特定部件或检查一组网络在穿过子板下方时路径的极佳方法。

控制装配部件的可见性与透明度

除了高亮特定部件外,面板还可用于控制当前在面板中选中的部件的可见性与透明度。右键单击所选部件,然后从快捷菜单中选择 Visible 或 Transparent。透明部件将变为可透视显示。禁用其 Visible 选项的部件将被隐藏。

Javascript ID: MBA_Pnl_MultiboardAssembly_PartVisibility

一个 STEP 模型在装配中完全可见。

同一模型被设置为透明。

同一模型被完全隐藏。

你也可以直接在设计空间中控制 PCB、PCB 元器件或 STEP 模型的可见性。

  • 对于 PCB 或 STEP 模型等整个对象,选择该对象,然后右键显示快捷菜单并选择 Visible 选项以隐藏对象。使用 Multi-board Assembly 面板恢复可见性。

  • 对于 PCB 元器件,在设计空间中选择该 PCB,右键并选择 Edit Selected Part。然后在该板上的任意元器件上右键,并从快捷菜单中选择 VisibleTransparent 命令。完成该板上元器件可见性配置后,再次在该板上右键并选择 Finish Editing PartCancel Editing Part

测量距离

主菜单中的 Tools » Measure Distance 命令(快捷键:Ctrl+M)用于测量多板装配中 3D 实体之间的距离。启动命令后,将进入测量模式。测量按如下方式进行:

  1. 选择第一个 3D 对象,或该对象的特定面。当光标移动到潜在的 3D 对象上时,该对象的颜色会发生变化。如果要选择对象的特定面,在移动光标时按住 Ctrl  键——光标下方的面将被高亮。将光标定位后,单击以确认对象/面的选择。

  2. 选择第二个 3D 对象,或该对象的特定面。

  3. 工具会以可视化方式呈现两个所选对象(面)之间的最短距离。

  4. 继续测量其他对象/面之间的距离,或按 Esc 退出测量模式。

  • 活动测量会话期间的所有测量结果都会显示在 Messages 面板中。你可以双击某条记录,以在设计空间中交叉定位到该测量位置。

  • 结束测量会话后,所有可视化测量将被清除,同时 Messages 面板中的所有测量条目也会被清除。

  • 当光标经过 3D 实体(或其面)时,其颜色将变为 View Configuration 面板中 System Colors 部分为 Highlight Under Cursor 系统颜色所指定的颜色。

碰撞检测

当两个对象的表面接触或相交时,将标记为碰撞。

要检查碰撞,请选择 Tools » Check Collisions (快捷键:Ctrl+K)。启动命令后,软件会检查多板装配中各实体之间的碰撞。首先检查每块板与上/下外壳(STEP 部件)之间的碰撞,然后检查板与板(PCB)之间的碰撞。

任何碰撞都会通过 Messages 面板报告,并使用 Violation 系统颜色高亮显示违规对象。使用 Messages 面板的 Details 区域来调查参与冲突的某块板上是哪个元器件导致了碰撞。

如有需要,在运行碰撞检查后在设计空间中高亮显示的碰撞违规可通过选择 Tools » Clear Violations 命令来清除。

  • 无论某块板/部件在设计空间中的可见性如何,都会对所有板与外壳部件之间执行碰撞检查。

  • 已配合的表面不视为发生碰撞。

对刚挠结合(Rigid-Flex)的支持

多板装配编辑器支持刚挠结合 PCB。刚挠结合是指由柔性电路与刚性电路组合而成的印制电路。多板装配编辑器会以 PCB 编辑器中定义的最终折叠状态显示该 PCB。

有关刚挠结合 PCB 设计的信息,请参阅 Designing a Rigid-Flex PCB 页面。

导出到 MCAD

装配可导出为 STEP 3D 或 Parasolid 格式。要将整个装配导出为 STEP 3D(*.step 或 *.stp),请从主菜单中选择 File » Export » STEP 3D 。要将整个装配导出为 Parasolid 格式(*.x_t),请从主菜单中选择 File » Export » Parasolid 。

在 MCAD 工具中打开的多板装配 STEP 文件示例。
在 MCAD 工具中打开的多板装配 STEP 文件示例。

也可以使用 Altium Designer 与受支持的 MCAD 工具之间的 Altium MCAD CoDesigner 功能来同步多板装配。

要了解更多信息,请参阅 Synchronizing a Multi-board Assembly 页面。

导出到 PDF 3D

多板装配文档也可以导出为 PDF 文件(*.pdf)。为此,请从主菜单中选择 File » Export to PDF File 命令。

更多信息请参阅 Preparing a PDF3D File 页面。

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