组件安置

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Altium Essentials: PCB Component Placement

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有句说法是:PCB 设计 90% 在于摆放(placement),10% 在于布线(routing)。虽然你可以争论各自所占的比例,但普遍认为,良好的元件摆放对优秀的板级设计至关重要。请记住,在布线过程中你也可能需要对摆放进行调整。

元件封装(footprint)定义了在印制电路板上安装实体元件所需的空间和连接点。它是一个组对象 ,由一系列简单的基本图元对象组成,包括焊盘、线段和圆弧,以及其他设计对象。

元件封装定义了 PCB 上的元件安装方式与连接关系 ,并且还可以包含 3D Body 对象来定义实际元件。 
元件封装定义了 PCB 上的元件安装方式与连接关系 ,并且还可以包含 3D Body 对象来定义实际元件。

焊盘为元件引脚提供安装与连接点。还常会加入额外的设计图元(如线段和圆弧),用于在元件叠加层(丝印)上定义元件外形轮廓。

元件封装还可以包含可选的 3D body objects,用于定义安装在板上的实际元件所占用的物理空间或包络。如果实体元件已通过 3D Body 对象或导入的 STEP 模型进行定义,则可以执行三维元件间隙检查。

元件封装是在 PCB 封装编辑器中创建的,通过放置合适的设计对象来形成安装与连接该元件所需的形状。元件参考点是 PCB 封装编辑器设计空间的原点,可在编辑器中设置为:1 脚、几何中心,或元件上的用户自定义位置。要了解更多关于封装创建的信息,请参阅 Creating a PCB Footprint 页面。

PCB 上的元件可用性

当设计从原理图编辑器传输到 PCB 编辑器时,PCB 元件封装会从可用库中自动放置。这称为 Design Synchronization(设计同步),其过程用于检测并解决原理图与 PCB 之间的差异。

Altium Designer 支持一组工具,用于在 PCB 设计空间中放置所需的元件封装。请参阅以下页面了解这些工具:

浏览已放置元件

PCB 面板的 Components 模式下,其三个主要区域会改变,以反映当前 PCB 设计的元件层级结构(自上而下依次为):

  • Component Classes
  • Components 在某个类中
  • Component Primitives

PCB 面板区域允许通过元件类到单个元件再到元件图元进行累积式筛选选择。
PCB 面板区域允许通过元件类到单个元件再到元件图元进行累积式筛选选择。

右键单击某个元件或元件图元条目,然后选择 Properties 命令(或直接双击该条目)以访问 Properties 面板,在其中可按需查看/修改该元件/图元的属性。

右键单击某个元件类条目,然后选择 Properties (或直接双击该条目)以打开该类的 Edit Component Class dialog 。在该对话框中,你可以查看/修改该类的元件成员、重命名该类,或添加其他类。

编辑选定的元件类。
编辑选定的元件类。

请参阅 Working with Classes on a Schematic & PCB 页面,以了解更多关于类的使用方法

Component Primitives 区域中每种元件图元类型在面板中的显示/包含与否,取决于是否在从 ComponentsComponent Primitives 区域右键菜单中启用了对应选项。

右键单击某个元件或元件图元条目,以选择要包含的项目。
右键单击某个元件或元件图元条目,以选择要包含的项目。

在浏览时,可在 Components 区域中 Footprint 列右侧的方框内双击,轻松锁定或解锁元件。

通过 PCB  面板进行锁定/解锁,可避免你必须在 Properties 面板中来回导航。
通过 PCB 面板进行锁定/解锁,可避免你必须在 Properties 面板中来回导航。

元件选择边界框

当你单击并选择一个元件时,会出现选择边界框。要控制用于定义边界框的层,可使用 Advanced Settings dialog 中的 PCB.ComponentSelection 选项。该选项支持三种模式(输入值 012;默认模式为 2):

  • 0 - legacy mode - 该模式会组合除丝印位号与注释字符串之外的所有层的几何图形。

  • 1 - by layer mode - 使用下方列表中第一个包含对象的层的几何图形,优先级如下:

    1. Courtyard 层类型

    2. 3D Body 层(STEP 模型存储在一个 3D Body 对象中,其尺寸为能够容纳该模型的最小长方体。进行元件选择时使用的是这个 3D Body,而不是 STEP 模型本身的形状)

    3. 丝印层加铜层

    4. 铜层

     

  • 2 - by graphic mode - 此模式会合并在 Courtyard 层类型、丝印、3D Body 对象以及铜层上检测到的几何图形。不包含字符串(Strings)。

  • 对 Courtyard 层的引用针对的是一个元件层对(Component Layer Pair),其 Layer Type = Courtyard,不考虑层对名称。

  • 如果元件包含 3D 模型,则在 元件碰撞检查 中使用实际的 3D 模型形状;而元件选择框的形状则按上述方式确定。

  • 当未定义任何 3D Body 或 Courtyard 层对象时,机械层对象会从选择边界框中排除,但会包含在碰撞检查边界框中。例外是 .Designator.Comment 文本字符串,它们始终会被排除。了解更多:使用机械层

  • 当元件的选择边界框由 Courtyard 层走线定义时,将使用这些走线的中心线来定义边界框(如选择元件时所示 – )。注意:仅当 Courtyard 层上定义的形状为闭合形状,且走线端点顶点重合(精确相接)时才会如此。否则,边界框由能够包围 Courtyard 层上所有对象的最小矩形来定义。

  • 元件选择边界框用于计算 元件面积 ,并在 PushAvoid 障碍物 放置 模式下进行元件放置时使用。

向元件添加图元

可通过主菜单选择 Tools » Convert » Add Selected Primitives to Component 命令,将所选图元添加到元件中。选择命令后,选择要将这些图元添加到的元件。确认后,新图元将被识别为该单一元件对象的一部分,并可与元件原有图元配合使用。

要执行此操作,目标元件必须将其图元解锁。使用元件属性中的 Primitives 锁定图标来解锁元件图元。

将元件炸开为图元

可通过主菜单中的 Tools » Convert » Explode Component to Free Primitives 命令将元件转换为其组成的图元对象;也可以在已放置的元件上(无论是否选中)右键,然后从快捷菜单中选择 Component Actions » Explode Component To Free Primitives (或 Explode Selected Components To Free Primitives)命令。被炸开的元件将不再是元件对象,因此位号(Designator)和注释(Comment)会被移除,元件将还原为构成它的各个图元。

Explode 不会影响适用源库中存储的封装模型,只会影响放置在 PCB 文档上的已转换元件实例。

  • Explode 是单向过程;没有命令可以将已炸开的元件重新分组。不过,你可以使用 Undo 命令来实现这一点。

  • 不应使用 Explode 命令来修改 元件属性。可通过解锁元件图元(使用元件属性中的 Primitives 锁定图标),按需编辑,然后再重新锁定它们

访问可点击的参考信息链接

当为元件添加了命名文档链接后,可打开所选元件或光标下元件对应的文档/页面 URL(该 URL 通过已定义的底层 URL 链接参数指定)。此功能允许将从原理图元件传递过来的命名文档链接,以命名的 PCB 元件链接形式呈现,指向 PDF、文本文件或 HTML 页面。这发生在元件的命名文档链接从原理图更新到 PCB(Design » Update PCB Document)时。在该更新过程(通过 ECO)中,原理图的命名文档链接会被转换为 ComponentLink 参数对(ComponentLinknDescription/ComponentLinknURL)),用于匹配的 PCB 元件。例如:

原理图元件参数   PCB 元件参数
Name Url

 

Name Value
STM32 Family Web Page http://www.st.com/stm32 ComponentLink1Description STM32 Family Web Page
ComponentLink1URL http://www.st.com/stm32

元件参数中使用的链接索引号(n)将定义匹配的 PCB 元件链接在 References 子菜单中的顺序位置。当 PCB 上的元件被选中时,已定义的 ComponentLink 参数对会显示在 Parameters 区域的 属性面板 中。

启动命令后,基于 Web 的 URL 目标页面或指定文档将直接打开(如果可用)。

  • 基于 Web 的 URL 将在外部浏览器中打开,或作为 Altium Designer 内的选项卡文档打开,具体由 Open internet links in external Web browser 选项决定,该选项位于 System - View 页面Preferences 对话框中。请注意:要在外部浏览器中打开,链接参数的值(URL)必须包含 http:// 前缀。

  • 有关在原理图环境中建立文档链接参数的更多信息,请参阅 原理图库 页面。

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