创建物理多板装配

概览

在 Altium Designer 中,将逻辑系统设计转化为实体多板装配体。本文介绍如何创建装配文档、通过工程变更单传入所引用的电路板和装配体,以及添加其他 PCB、装配体或 STEP 模型。此外,还将介绍如何锁定、更新和编辑零部件,以及如何使用“多板装配”面板浏览和高亮显示装配体元素。继续阅读,了解如何从系统原理图迈向易于管理的实体装配体。

- 学习如何创建多板装配文档,并加载逻辑设计中引用的电路板。
- 了解如何添加其他零部件,并在子设计发生变更时保持装配内容同步更新。
- 探索如何锁定和编辑零部件、浏览装配结构,以及高亮显示元素以便检查。
使用 AI 深入了解:

Altium Designer 支持创建多板装配,称为 multi-board assembly。在多板原理图(*.MbsDoc)中定义系统的逻辑结构后,即可通过将系统设计传送到空白的多板装配文档(*.MbaDoc)中来创建物理多板设计。此过程会将多板原理图中各逻辑块所引用的物理模型(PCB 和其他多板装配)加载到多板装配编辑器中。本页将介绍这一过程。

要了解多板装配的逻辑设计阶段,请参阅 捕获系统逻辑设计页面。

多板项目及其关联的子项目可以保存到已连接的 Workspace 中,从而利用 Altium 365 Workspace 或 Enterprise Server Workspace 提供的版本控制、共享和管理功能。

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

要创建新的多板装配文档:

  1. 在 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,然后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送到多板装配文档中——了解更多。

  4. 如果已有外壳模型,请将其加载到装配中——了解更多。

  5. 定位装配中的各个元素——请参阅定位电路板及调整其方向页面以了解更多信息。

  6. 使用配合连接装配中的元素——请参阅使用配合页面以了解更多信息。

多板装配示例。多个相互连接的 PCB 放置在一个外壳内。
多板装配示例。多个相互连接的 PCB 放置在一个外壳内。

Opening a Multi-board Assembly Created in Altium Designer 18

由于支持 3D 引擎和改进后的功能集所需的文件格式发生了变化,在 Altium Designer 18 中创建的多板装配必须经过导入才能使用。打开旧格式的多板装配文档时,将弹出 Legacy document import 对话框。

在多板装配编辑器中选择 Design » Import 命令,以生成用于重新加载子模块的 ECO。

请注意,由于支持改进后的功能集和 3D 引擎所需的文件格式发生了变化,在较新版本的 Altium Designer 中保存的多板装配无法在 Altium Designer 18 中打开。

多板装配编辑器使用 Open CASCADE 库对多板装配进行几何建模。请注意,打开由旧版软件创建的多板装配文档时,已创建的配合将被移除(您可以选择保留装配零件的相对位置,或将它们排成一行)。打开文档时,您可以选择为该旧版本创建备份。

此功能处于公开测试阶段,在 高级设置对话框中启用 System.MBAEngine.UseOpenCascade 选项后即可使用。

Altium Designer 使用 Open CASCADE 库 7.9.0 版本处理 3D 几何体。

此功能处于公开测试阶段,在 高级设置对话框中启用 PCB.UseOpenCascade790 选项后即可使用。

将系统设计传送到多板装配文档

使用以下任一命令,可将多板设计从多板原理图传送到多板装配文档:

  • Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc,位于多板原理图编辑器的主菜单中。

  • Design » Import Changes From <MultiBoardProjectName>.PrjMbd,位于多板装配编辑器的主菜单中。

运行其中任一命令时,软件会检查多板原理图中的每个模块,识别为各个子项目选定的 PCB/装配,并在 Engineering Change Order 对话框中列出将这些电路板添加到装配中所需的修改。

各 PCB 项目的电路板均列为一项 ECO 修改,并在执行 ECO 时加载到多板装配编辑器中。
各 PCB 项目的电路板均列为一项 ECO 修改,并在执行 ECO 时加载到多板装配编辑器中。

单击  按钮后,电路板/装配将加载到多板装配编辑器中。每个电路板/装配放置在设计空间中时,其方向与其在子项目中的方向相同。由于必须分析并加载每个 PCB 的完整数据集,此过程需要一些时间。

此多板装配中的电路板已加载到多板装配编辑器的设计空间中,可以进行定位。
此多板装配中的电路板已加载到多板装配编辑器的设计空间中,可以进行定位。

  • 使用 Preferences 对话框中 多板装配 – 常规页面上的选项,可以配置是否导入子 PCB 中的自由 3D 实体,以及是否排除高度低于指定值的 3D 实体。

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

向多板装配添加其他对象

除多板原理图中引用的 PCB 外,您还可以将其他对象加载到多板装配中。可使用 Design 菜单或 Multi-board Assembly 面板顶部的按钮加载其他对象。

多板装配中的每个实体或项目都称为 part。

使用相应的命令或按钮可执行以下操作:

  • Insert PCB Part()——将另一个 PCB 插入此装配中。

  • Insert MBA Part()——将另一个多板装配插入此装配中。

  • Insert STEP Part()——将 STEP 格式的机械模型插入此装配中。

  • 请注意,零件是作为单个实体插入多板装配中的。例如,如果插入的外壳 STEP 模型由上半部分和下半部分组成,您将无法单独操作这两个部分。在这种情况下,需要将每个部分分别插入装配中。

  • 插入的装配或 PCB 为 not 已添加到多板设计项目(*.PrjMbd)中,因此不会在 Projects 面板中显示为该项目的子项。

更新或编辑装配零件

锁定/解锁零件

要锁定/解锁零件,请选择所需零件,右键单击,然后在上下文菜单中选择 Lock Selected Part/Unlock Selected Part 命令,将零件(或配合零件)锁定在装配编辑器设计空间中的当前位置,或将其解锁。也可以在 Multiboard Assembly 面板中右键单击零件条目,然后选择 Locked。

  • 锁定的零件无法编辑或移动。

  • 锁定的零件会在 Multiboard Assembly 面板中以挂锁图标标记。

  • 锁定的单个零件不会显示对象操纵器(有关对象操纵器的更多信息,请参阅电路板的定位与定向页面)。

  • 如果将锁定的零件选为源对象(即需要移动的对象),则无法对其进行配合操作(有关零件配合的更多信息,请参阅使用配合页面)。

更新零件

如果添加到装配中的零件或 3D 实体已更新,可以通过以下任一操作将更新加载到多板装配中:

  • 从主菜单中选择 Edit » Update All Parts 命令,或在设计空间中的任意位置右键单击,然后从上下文菜单中选择 Update All Parts 命令(快捷键:Shift+Ctrl+U),使用相应子 PCB 文档中的最新布局信息更新当前多板装配中的所有零件。

  • 选择所需零件,然后从主菜单中选择 Edit » Update Selected Part 命令,或在设计空间中的任意位置右键单击,然后从上下文菜单中选择 Update Selected Part 命令(快捷键:Ctrl+U),使用相应子 PCB 文档中的最新布局信息更新当前多板装配中选定的零件。

  • 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,然后从上下文菜单中选择 Update Selected 3D Body 命令,使用相应子 PCB 文档中的最新布局信息更新当前多板装配中选定的 3D 实体。

编辑零件

可以从多板装配编辑器中启动装配或 PCB 编辑会话。选择所需零件并运行 Edit » Edit Selected Part 命令,或在设计空间中的任意位置右键单击,然后从上下文菜单中选择 Edit Selected Part 命令(快捷键:Ctrl+E)。启动该命令后,将进入零件编辑模式,所选 PCB 会缩放并居中显示(在可能的情况下),以适应主设计窗口。该电路板将保持全彩显示,其他所有电路板则以灰色显示(只读)。

根据需要,使用手动放置和/或对齐功能更改元件的位置。编辑完成后,使用 Finish Part Editing 命令(Ctrl+E)。设计空间视图将恢复为显示装配中的所有电路板,刚刚编辑的电路板仍保持选中状态。

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

浏览和管理多板装配

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:

  • 包含的电路板(PCB)和多板装配,以及各 PCB 中的元件、层和网络

  • 已包含的 STEP 模型

  • 已包含的其他多板装配

  • 装配中对象之间建立的配合

高亮显示多板装配中的元素

Multiboard Assembly 面板提供高亮显示功能,在树状结构中选中的零件会在设计空间中高亮显示。对于装配树顶层的选择,高亮显示是双向的。例如,在设计空间中选择顶层对象时,面板中相应条目的选中状态也会随之改变。在面板中,树状结构中所有适用的层级均支持选择。例如,选择单个网络会在整个电路板上高亮显示该网络,但选择单个介质层则不会高亮显示该层。可以使用标准 Windows Shift+Click 或 Ctrl+Click 快捷键在面板中进行多选。

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

通过面板进行高亮显示,是定位特定零件或检查一组网络从子板下方经过时的走线路径的绝佳方法。

控制装配零件的可见性和透明度

除了高亮显示特定的一个或多个零件外,还可以使用面板来控制当前在面板中选定零件的可见性和透明度。右键单击选定的零件,然后从上下文菜单中选择 Visible 或 Transparent。设为透明的零件将呈现透视效果。禁用 Visible 选项的零件将被隐藏。

Javascript ID: MBA_Pnl_MultiboardAssembly_PartVisibility

STEP 模型在装配中完全可见。

同一模型被设为透明。

同一模型被完全隐藏。

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

  • 对于 PCB 或 STEP 模型等完整对象,请先选择该对象,然后右键单击以显示上下文菜单,并选择 Visible 选项将其隐藏。使用 Multi-board Assembly 面板可恢复其可见性。

  • 对于 PCB 元件,请在设计空间中选择 PCB,右键单击并选择 Edit Selected Part。然后,右键单击该电路板上的任意元件,并从上下文菜单中选择 Visible 或 Transparent 命令。完成该电路板上元件的可见性配置后,再次右键单击该电路板,并选择 Finish Editing Part 或 Cancel Editing Part。

测量距离

主菜单中的 Tools » Measure Distance 命令(快捷键:Ctrl+M)用于测量多板装配体中 3D 实体之间的距离。 启动该命令后,将进入测量模式。测量步骤如下:

  1. 选择第一个 3D 对象或该对象的特定面。将光标移至可选的 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,请在移动光标时按住 Ctrl 键,此时光标下的面将高亮显示。将光标置于所需位置后,单击以确认选择对象或面。

  2. 选择第二个 3D 对象或该对象的特定面。

  3. 该工具会直观显示两个所选对象(面)之间的最短距离。

  4. 继续测量其他对象或面之间的距离,或按 Esc 退出测量模式。

  • 当前测量会话中的所有测量结果都会显示在 Messages 面板中。双击某个条目,即可在设计空间中交叉探查对应的测量结果。

  • 结束测量会话后,所有可视化测量标记以及 Messages 面板中的所有测量条目都将被清除。

  • 将光标移至 3D 实体(或其表面)上时,其颜色会变为 View Configuration 面板的 System Colors 部分中为 Highlight Under Cursor 系统颜色指定的颜色。

碰撞检测

当两个对象的表面接触或相交时,系统会将其标记为碰撞。

要检查碰撞,请选择 Tools » Check Collisions (快捷键: Ctrl+K)。启动该命令后,软件会检查多板装配体中各个实体之间的碰撞。首先检查每块电路板与上、下外壳部件(STEP 部件)之间是否存在碰撞,然后检查各电路板(PCB)之间是否存在碰撞。

所有碰撞都会通过 Messages 面板报告,发生碰撞的对象将使用 Violation 系统颜色高亮显示。使用 Messages 面板的 Details 区域,可查看参与冲突的电路板上是哪个元件导致了碰撞。

如有需要,可选择 Tools » Clear Violations 命令,清除运行碰撞检查后在设计空间中高亮显示的碰撞违规标记。

  • 无论电路板或部件在设计空间中是否可见,都会对所有电路板与外壳部件之间进行碰撞检查。

  • 配合面不视为发生碰撞。

支持刚挠结合板

多板装配体编辑器支持刚挠结合 PCB。刚挠结合板是由柔性电路和刚性电路组合而成的印制电路板。多板装配体编辑器会按照 PCB 编辑器中的定义,以最终折叠状态显示 PCB。

有关设计刚挠结合 PCB 的信息,请参阅 设计刚挠结合 PCB 页面。

导出到 MCAD

装配体可以导出为 STEP 3D 或 Parasolid 格式。要将整个装配体导出为 STEP 3D 格式 (*.step 或 *.stp),请从主菜单中选择 File » Export » STEP 3D 。要将整个装配体导出为 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体 STEP 文件示例。
在 MCAD 工具中打开的多板装配体 STEP 文件示例。

还可以使用 Altium MCAD CoDesigner 功能,在 Altium Designer 与受支持的 MCAD 工具之间同步多板装配体。

要了解更多信息,请参阅 同步多板装配体 页面。

导出为 PDF 3D

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

有关更多信息,请参阅 准备 PDF3D 文件 页面。

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