Component Placement

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Altium Essentials: PCB Component Placement

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Es gibt ein Sprichwort, dass das PCB-Design zu 90 % aus Platzierung und zu 10 % aus Routing besteht. Über die jeweiligen Prozentsätze lässt sich zwar streiten, allgemein gilt jedoch, dass eine gute Bauteilplatzierung entscheidend für ein gutes Leiterplattendesign ist. Denken Sie daran, dass Sie die Platzierung während des Routings möglicherweise ebenfalls anpassen müssen.

Der Bauteil-Footprint definiert den Platzbedarf und die Anschlusspunkte, die benötigt werden, um das physische Bauteil auf der Leiterplatte zu montieren. Er ist ein Gruppenobjekt und besteht aus einer Sammlung einfacher primitiver Objekte, darunter Pads, Linien und Bögen sowie weitere Designobjekte.

Der Bauteil-Footprint definiert die Bauteilmontage und die Verbindungen auf der PCB und kann auch 3D-Body-Objekte enthalten, um das tatsächliche Bauteil zu definieren. 
Der Bauteil-Footprint definiert die Bauteilmontage und die Verbindungen auf der PCB und kann auch 3D-Body-Objekte enthalten, um das tatsächliche Bauteil zu definieren.

Die Pads stellen die Montage- und Anschlusspunkte für die Bauteilpins bereit. Zusätzliche Designprimitiven wie Linien und Bögen werden häufig verwendet, um den Umriss der Bauteilform auf der Bestückungsdruck- (Silkscreen-) Ebene zu definieren.

Der Bauteil-Footprint kann außerdem optionale 3D-Body-Objekte enthalten, die den physischen Raum bzw. die Hüllkontur des tatsächlichen Bauteils definieren, das auf der Leiterplatte montiert ist. Wenn das physische Bauteil mithilfe von 3D-Body-Objekten oder importierten STEP-Modellen definiert wurde, kann eine dreidimensionale Bauteilabstandsprüfung durchgeführt werden.

Bauteil-Footprints werden im PCB-Footprint-Editor erstellt, indem geeignete Designobjekte platziert werden, um die Form zu erzeugen, die zum Montieren und Anschließen des Bauteils erforderlich ist. Der Bauteilreferenzpunkt ist der Ursprung des Designbereichs des PCB-Footprint-Editors und kann im Editor auf Pin 1, das geometrische Zentrum oder eine benutzerdefinierte Position auf dem Bauteil festgelegt werden. Weitere Informationen zur Footprint-Erstellung finden Sie auf der Seite Erstellen eines PCB-Footprints.

Komponentenverfügbarkeit auf der PCB

Wenn das Design vom Schaltplaneditor in den PCB-Editor übertragen wird, werden PCB-Komponenten-Footprints automatisch aus den verfügbaren Bibliotheken platziert. Dies wird als Design Synchronization bezeichnet, ein Prozess zum Erkennen und Beheben der Unterschiede zwischen Schaltplan und PCB.

Altium Designer unterstützt eine Reihe von Werkzeugen, die das Platzieren des erforderlichen Komponenten-Footprints im PCB-Designbereich erleichtern. Auf den folgenden Seiten erfahren Sie mehr über diese Werkzeuge:

Platzierte Komponenten durchsuchen

Im Modus des Fensters Components ändern sich dessen drei Hauptbereiche so, dass sie die Komponentenhierarchie des aktuellen PCB-Designs widerspiegeln (von oben nach unten):

  • Component Classes
  • Components innerhalb einer Klasse
  • Component Primitives

Die Bereiche des Fensters PCB ermöglichen eine kumulative Filterauswahl über Komponentenklassen bis hin zu einzelnen Komponenten und Komponenten-Primitiven.
Die Bereiche des Fensters PCB ermöglichen eine kumulative Filterauswahl über Komponentenklassen bis hin zu einzelnen Komponenten und Komponenten-Primitiven.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Komponenten- oder Komponenten-Primitiv-Eintrag und wählen Sie dann den Befehl Properties (oder doppelklicken Sie direkt auf den Eintrag), um das Fenster Properties zu öffnen, in dem Sie die Eigenschaften der Komponente/des Primitivs nach Bedarf anzeigen/ändern können.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Komponentenklasseneintrag und wählen Sie dann Properties (oder doppelklicken Sie direkt auf den Eintrag), um den Dialog Edit Component Class dialog für diese Klasse zu öffnen. In diesem Dialog können Sie die Komponentenmitgliedschaft der Klasse anzeigen/ändern, sie umbenennen oder zusätzliche Klassen hinzufügen.

Bearbeiten einer ausgewählten Komponentenklasse.
Bearbeiten einer ausgewählten Komponentenklasse.

Weitere Informationen zum Arbeiten mit Klassen finden Sie auf der Seite Working with Classes on a Schematic & PCB .

Die Anzeige/Einbeziehung jedes Komponenten-Primitivtyps im Bereich Component Primitives des Fensters hängt davon ab, ob die entsprechende Option für jeden Typ im Rechtsklickmenü aktiviert wurde, das entweder über die Bereiche Components oder Component Primitives aufgerufen wird.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Komponenten- oder Komponenten-Primitiv-Eintrag, um die einzubeziehenden Elemente auszuwählen.
Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen Komponenten- oder Komponenten-Primitiv-Eintrag, um die einzubeziehenden Elemente auszuwählen.

Beim Durchsuchen können Komponenten einfach gesperrt oder entsperrt werden, indem Sie im Bereich Components im Feld rechts neben der Spalte Footprint doppelklicken.

Das Sperren/Entsperren über das Fenster PCB  erspart Ihnen die Navigation durch das Fenster Properties.
Das Sperren/Entsperren über das Fenster PCB erspart Ihnen die Navigation durch das Fenster Properties.

Begrenzungsrahmen für die Komponentenauswahl

Wenn Sie auf eine Komponente klicken und sie auswählen, erscheint der Auswahl-Begrenzungsrahmen. Um zu steuern, welche Lagen zur Definition des Begrenzungsrahmens verwendet werden, kann die Option PCB.ComponentSelection im Dialog Advanced Settings dialog verwendet werden. Die Option unterstützt drei Modi (geben Sie den Wert 0, 1 oder 2 ein; der Standardmodus ist 2):

  • 0 - legacy mode - dieser Modus kombiniert Geometrien aus allen Lagen außer den Silkscreen-Strings für Designator und Kommentar.

  • 1 - by layer mode - verwendet die Geometrien der ersten der unten aufgeführten Lagen, die Objekte enthält, mit folgender Priorität:

    1. Courtyard-Layer-Typ

    2. 3D-Body-Layer (STEP-Modelle werden in einem 3D-Body-Objekt gespeichert, dessen Größe dem kleinsten rechteckigen Quader entspricht, der das Modell aufnimmt. Für die Komponentenauswahl wird dieser 3D-Body verwendet, nicht die Form des STEP-Modells.)

    3. Siebdruck-Layer plus Kupfer-Layer

    4. Kupfer-Layer

     

  • 2 - by graphic mode - dieser Modus kombiniert die auf dem Courtyard-Layer-Typ, dem Siebdruck, 3D-Body-Objekten und Kupfer-Layern erkannten Geometrien. Zeichenfolgen sind ausgeschlossen.

  • Verweise auf den Courtyard-Layer gelten für ein Component Layer Pair mit Layer Type = Courtyard; der Name des Layer-Paars wird nicht berücksichtigt.

  • Wenn die Komponente ein 3D-Modell enthält, wird die tatsächliche Form des 3D-Modells für die Kollisionsprüfung von Komponenten verwendet, während die Form des Komponentenauswahlrahmens wie oben beschrieben bestimmt wird.

  • Objekte auf mechanischen Layern werden aus dem Auswahlbegrenzungsrahmen ausgeschlossen, aber in den Kollisionsprüfungs-Begrenzungsrahmen einbezogen, wenn keine 3D-Bodies oder Courtyard-Layer-Objekte definiert sind. Ausnahmen hiervon sind die Textzeichenfolgen .Designator und .Comment, die immer ausgeschlossen werden. Weitere Informationen finden Sie unter Arbeiten mit mechanischen Layern.

  • Wenn der Auswahlbegrenzungsrahmen einer Komponente durch die Tracks des Courtyard-Layers definiert wird, wird die Mittellinie dieser Tracks zur Definition des Begrenzungsrahmens verwendet (wie die Auswahl der Komponente zeigt – ). Beachten Sie, dass dies nur dann der Fall ist, wenn die auf dem Courtyard-Layer definierte Form geschlossen ist und die Endscheitelpunkte der Tracks zusammenfallen (sich exakt berühren). Andernfalls wird der Begrenzungsrahmen durch das kleinste Rechteck definiert, das alle Objekte auf dem Courtyard-Layer umschließt.

  • Der Komponentenauswahl-Begrenzungsrahmen wird zur Berechnung der Komponentenfläche und während der Komponentenplatzierung in den Platzierungsmodi Push und Avoid Hindernisse verwendet.

Primitiven zu einer Komponente hinzufügen

Ausgewählte Primitive können einer Komponente hinzugefügt werden, indem Sie den Befehl Tools » Convert » Add Selected Primitives to Component im Hauptmenü wählen. Nach Auswahl eines Befehls wählen Sie die Komponente aus, zu der Sie die ausgewählten Primitive hinzufügen möchten. Nach der Bestätigung werden die neuen Primitive als Teil des einzelnen Komponentenobjekts erkannt und können zusammen mit den ursprünglichen Primitiven der Komponente verwendet werden.

Die Zielkomponente muss entsperrte Primitive haben, um diesen Vorgang auszuführen. Verwenden Sie dazu das Symbol Primitives in den Eigenschaften der Komponente, um die Komponentenprimitive zu entsperren.

Eine Komponente in Primitive auflösen

Eine Komponente kann mithilfe des Befehls Tools » Convert » Explode Component to Free Primitives im Hauptmenü oder durch Rechtsklick auf eine platzierte Komponente (ausgewählt oder nicht) und anschließende Auswahl des Befehls Component Actions » Explode Component To Free Primitives (oder Explode Selected Components To Free Primitives) im Kontextmenü in ihre einzelnen primitiven Objekte umgewandelt werden. Eine aufgelöste Komponente ist keine Komponente mehr, daher werden Bezeichner und Kommentar entfernt, und die Komponente wird wieder zu den verschiedenen Primitiven, aus denen sie erstellt wurde.

Auflösen hat keine Auswirkung auf das im entsprechenden Quellbibliothek gespeicherte Footprint-Modell, sondern nur auf die konvertierten Instanz(en) der auf dem PCB-Dokument platzierten Komponente(n).

  • Auflösen ist ein Einwegprozess; es gibt keinen Befehl, um eine aufgelöste Komponente wieder zu gruppieren. Sie können hierfür jedoch den Befehl Undo verwenden.

  • Der Befehl Auflösen sollte nicht verwendet werden, um die Eigenschaften einer Komponente zu ändern. Die Primitive einer Komponente können bearbeitet werden, indem sie entsperrt werden (über das Symbol Primitives in den Eigenschaften der Komponente), nach Bedarf bearbeitet und anschließend wieder gesperrt werden.

Zugriff auf anklickbare Links zu Referenzinformationen

Wenn benannte Dokumentlinks zur Komponente hinzugefügt wurden, kann die angegebene Dokument-/Seiten-URL – festgelegt über einen definierten zugrunde liegenden URL-Link-Parameter – für die ausgewählte Komponente oder die Komponente unter dem Cursor geöffnet werden. Diese Funktion ermöglicht es, benannte Dokumentlinks, die von Schaltplankomponenten übertragen wurden, als benannte PCB-Komponentenlinks zu PDFs, Textdateien oder HTML-Seiten darzustellen. Dies geschieht, wenn die benannten Dokumentlinks für die Komponente vom Schaltplan auf das PCB aktualisiert wurden (Design » Update PCB Document). Während dieses Aktualisierungsvorgangs (über ein ECO) werden die im Schaltplan benannten Dokumentlinks in ComponentLink-Parameterpaare umgewandelt (ComponentLinknDescription/ComponentLinknURL) für die entsprechende PCB-Komponente. Zum Beispiel:

Schaltplankomponenten-Parameter   PCB-Komponentenparameter
Name Url

 

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

Die Link-Indexnummer (n), die in den Komponentenparametern verwendet wird, definiert die Reihenfolge des entsprechenden PCB Component Link im Untermenü References. Wenn eine Komponente auf dem PCB ausgewählt ist, werden die definierten ComponentLink-Parameterpaare im Abschnitt Parameters des Bereichs Eigenschaften angezeigt.

Nach dem Starten des Befehls wird die webbasierte Zielseite der URL oder das angegebene Dokument direkt geöffnet (falls verfügbar).

  • Eine webbasierte URL wird entweder in einem externen Browser oder als Registerkartendokument innerhalb von Altium Designer geöffnet, wie durch die Option Open internet links in external Web browser auf der Seite System - Ansicht des Dialogfelds Preferences festgelegt. Beachten Sie, dass zum Öffnen in einem externen Browser der Wert (die URL) des Link-Parameters das Präfix http:// enthalten muss.

  • Weitere Informationen zum Einrichten von Dokumentlink-Parametern im Schaltplanbereich finden Sie auf der Seite Schaltplanbibliotheken.

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