Laying Out Your PCB

In jedem Elektronikprodukt befindet sich eine Leiterplatte bzw. PCB. Heute sind die Bauteile so stark geschrumpft, dass sie in Bruchteilen eines Millimeters statt in Zentimetern gemessen werden, und die Leiterbahnbreiten haben sich von gut beabstandeten, 10 mil breiten Linien zu dünnen, haarfeinen 2- oder 3-mil-Linien entwickelt, die dicht nebeneinander liegen. Mit steigenden Signalgeschwindigkeiten haben sich auch die PCB-Verbindungen verändert: von einfachen Kupferleitern, die elektrische Energie transportieren, hin zu Hochgeschwindigkeits-Übertragungsleitungen, was entsprechende Designtechniken erforderlich macht. Auch die mechanischen Anforderungen sind komplexer geworden. Kompakte, ungewöhnlich geformte moderne Elektronikprodukte erfordern kompakte, ungewöhnlich geformte Leiterplatten, die häufig als Starr-Flex-Strukturen umgesetzt werden – diese Leiterplatten können gebogene Kanten und Aussparungen aufweisen und erfordern sorgfältig positionierte Bauteile.

Diese Herausforderungen lassen sich mit den PCB-Designtechnologien von Altium bewältigen. Der PCB-Editor von Altium Designer ermöglicht es Ihnen, Ihre PCB-Designs zu erstellen, zu bearbeiten und zu verifizieren.

Einrichten des PCB-Editors

Die Kategorie PCB Editor  im Dialog Preferences (aufgerufen durch Klicken auf das Symbol oben rechts im Designbereich) bietet Zugriff auf Einstellungsseiten, die das Verhalten des PCB-Editors beeinflussen. Sie können jederzeit auf diese Einstellungen zugreifen, um die Konfiguration nach Bedarf anzupassen.

Verwenden Sie die Kategorie PCB Editor in Preferences von Altium Designer, um den PCB-Editor einzurichten.

Weitere Informationen zu den PCB-Voreinstellungen: PCB Editor Preferences.

Einrichten eines PCB-Dokuments

Um mit dem Layout Ihrer PCB zu beginnen, fügen Sie dem PCB-Projekt ein neues PCB-Dokument hinzu. Klicken Sie dazu mit der rechten Maustaste auf den Projekteintrag im Bereich Projects und wählen Sie den Befehl Add New to Project » PCB  im Kontextmenü. Das standardmäßige PCB-Dokument wird im Designbereich angezeigt.

Ein neu erstelltes PCB-Dokument ist das aktive Dokument im Designbereich.

Die Optionen für ein PCB-Dokument werden im Bereich Properties konfiguriert, wenn im Designbereich kein Objekt ausgewählt ist. Die wichtigsten Optionen werden auf der Registerkarte General des Bereichs konfiguriert:

• Rastereinstellung (der Bereich Grid Manager) – konfigurieren Sie die Optionen des standardmäßigen globalen Rasters oder fügen Sie bei Bedarf zusätzliche Raster (kartesisch und polar) hinzu. Raster gewährleisten eine präzise Bewegung und Platzierung von Objekten.

  Drücken Sie im Designbereich G, um ein Menü zu öffnen, über das Sie das globale Raster schnell auf einen der Standardwerte einstellen können.
• Einheiten (der Bereich Other) – wählen Sie die bevorzugten Maßeinheiten (mm oder mils) für das Dokument aus.

Konfigurieren Sie die Optionen des PCB-Dokuments im Bereich Properties.

Weitere Informationen zur Konfiguration eines PCB-Dokuments: PCB Environment Setup.

Definieren der Leiterplattenform und des Ursprungs

Die Leiterplattenform, auch als Board-Umriss bezeichnet, definiert die Gesamtabmessungen der Leiterplatte. Standardmäßig ist die Leiterplatte ein Rechteck mit 6000 x 4000 mil (152,4 x 101,6 mm). Der PCB-Editor bietet eine Reihe von Werkzeugen, um die Leiterplattenform nach Bedarf zu definieren.

Sie können eine neue Leiterplattenform interaktiv mit dem folgenden Verfahren definieren:

1. Wechseln Sie in den Board Planning Mode des Editors, indem Sie den Befehl View » Board Planning Mode  in den Hauptmenüs auswählen.

2. Wählen Sie den Befehl Design » Redefine Board Shape  in den Hauptmenüs aus.

3. Positionieren Sie den Cursor und klicken Sie, um den Startscheitelpunkt für die Leiterplattenform zu setzen.

4. Bewegen Sie den Cursor, um den zweiten Scheitelpunkt zu platzieren, und klicken Sie, um ihn zu setzen.

   • Drücken Sie Shift+Spacebar, um durch die fünf verfügbaren Eckmodi zu wechseln: 45 Grad, 45 Grad mit Bogen, 90 Grad, 90 Grad mit Bogen und beliebiger Winkel.
   • Drücken Sie Spacebar, um zwischen den beiden Untermodi für die Eckrichtung umzuschalten.
   • Halten Sie in einem der Bogen-Eckmodi die Tasten "," oder "." gedrückt, um den Bogen zu verkleinern oder zu vergrößern. Halten Sie zusätzlich die Taste Shift gedrückt, um die Größenänderung des Bogens zu beschleunigen.

5. Bewegen Sie die Maus weiter und klicken Sie, um weitere Scheitelpunkte zu platzieren.

6. Klicken Sie nach dem Platzieren des letzten Scheitelpunkts mit der rechten Maustaste, um die Definition der Leiterplattenform zu schließen und abzuschließen. Es ist nicht erforderlich, die Leiterplattenform manuell zu schließen, da der PCB-Editor die Form automatisch vervollständigt, indem er den Startpunkt mit dem zuletzt platzierten Punkt verbindet.

Sie können die vorhandene Form auch bearbeiten, anstatt sie neu zu definieren, und zwar mit dem folgenden Verfahren:

1. Wechseln Sie in den Board Planning Mode des Editors, indem Sie den Befehl View » Board Planning Mode  in den Hauptmenüs auswählen.
2. Wählen Sie den Befehl Design » Edit Board Shape in den Hauptmenüs aus.

3. Klicken, halten und ziehen Sie eine Seite oder einen Scheitelpunkt der Leiterplattenform, um sie bzw. ihn zu verschieben.

   • Beim Verschieben eines Scheitelpunkts verwenden Sie Shift+Spacebar, um den Modus zu ändern.
   • Ctrl+Click an einer beliebigen Stelle entlang einer Kante abseits der Bearbeitungsgriffe, um einen neuen Endscheitelpunkt einzufügen.
4. Verlassen Sie den Bearbeitungsmodus, indem Sie irgendwo im Designbereich klicken (auf oder außerhalb der Leiterplattenform).

Verwenden Sie den Befehl View » 2D Layout Mode  in den Hauptmenüs, um in den 2D Layout Mode des Editors zurückzukehren.

Weitere Informationen zu verfügbaren Techniken zur Definition der Leiterplattenform: Defining the Board Shape.

Konfigurieren der Anzeige von Lagen

Neben den zur Fertigung der Leiterplatte verwendeten Lagen, darunter Signal-, Power-Plane-, Masken- und Siebdrucklagen, unterstützt der PCB-Editor auch zahlreiche weitere nicht-elektrische Lagen. Die Lagen werden häufig wie folgt gruppiert:

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  Electrical Layers – umfasst 32 Signallagen und 16 interne Power-Plane-Lagen.

• Component Layers – Lagen, die beim Design der Bauteile verwendet werden, einschließlich Overlay- (Siebdruck), Solder- und Paste-Lagen. Wenn ein Objekt im Bibliothekseditor in einem Komponenten-Footprint auf einer dieser Lagen platziert wird und die Komponente von der Oberseite auf die Unterseite der Leiterplatte gespiegelt wird, werden alle auf einer Komponentenlage erkannten Objekte auf ihre zugehörige Komponentenlage gespiegelt. Dies schließt Objekte auf benutzerdefinierten Component Layer Pairs (gepaarten mechanischen Lagen) ein.

• Mechanical Layers – die Software unterstützt unbegrenzt viele mechanische Allzwecklagen, die für Designaufgaben wie Bemaßungen, Fertigungsdetails, Montageanweisungen usw. verwendet werden. Diese Lagen können bei Bedarf selektiv in die Druck- und Gerber-Ausgabe einbezogen werden. Mechanische Lagen können auch gepaart werden; wenn sie gepaart sind, verhalten sie sich als Komponentenlagen. Gepaarte Komponentenlagen werden für Aufgaben wie die Platzierung von 3D-Körpern, Klebepunkten und selektiver Goldbeschichtung an Kantensteckverbindern verwendet.

• Other Layers – hierzu gehören die Keep-Out-Lage (zum Definieren von Sperrbereichen, die auf allen Kupferlagen gelten), die Multi-Layer (für Objekte, die auf allen Signallagen vorhanden sind, wie Pads und Vias), die Drill Drawing-Lage (zum Platzieren von Bohrinformationen, z. B. einer Bohrtabelle) und die Drill Guide-Lage (zur Anzeige von Markierungen, die Bohrpositionen und -größen kennzeichnen).

Die Kupferlagen werden im Layer Stack Manager zum Design hinzugefügt und daraus entfernt; dieser wird im nächsten Abschnitt behandelt. Alle anderen Lagen werden im Bereich View Configuration aktiviert und konfiguriert.

   
Die beiden Registerkarten des Bereichs View Configuration

Neben dem Anzeigestatus und den Farbeinstellungen der Lagen bietet der Bereich View Configuration auch Zugriff auf weitere Anzeigeeinstellungen, darunter:

• Farbe und Sichtbarkeit von System Colors, z. B. die Auswahlfarbe oder ob Verbindungslinien sichtbar sind.

• Wie jeder Objekttyp angezeigt wird (voll oder Entwurfsansicht) und seine Transparenz (Object Visibility-Abschnitt).

• Verschiedene Anzeigeoptionen, z. B. ob Origin Marker, Pad Net-Namen und Pad Numbers angezeigt werden sollen (Additional Options-Abschnitt).

• Wie stark die Anzeige ausgeblendet wird, wenn Objekte abgeblendet oder maskiert sind (Mask and Dim Settings-Abschnitt).

• Die Erstellung von Layer Sets, die eine schnelle Möglichkeit bieten, umzuschalten, welche Lagen aktuell sichtbar sind, mithilfe des Steuerelements (Layers-Abschnitt).

• Die Erstellung und Auswahl von View Configurations, mit denen alle Lageneigenschaften wie Farbe, Sichtbarkeit, Objekttransparenz usw. vorkonfiguriert werden können (General Settings-Abschnitt).

Einige Hinweise zu Lagen:

• Die aktuell aktivierten Lagen werden als Reihe von Registerkarten am unteren Rand des PCB-Arbeitsbereichs angezeigt, wie im Bild unten dargestellt. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine Registerkarte, um auf häufig verwendete Befehle zur Lagenanzeige zuzugreifen.

  

• Beim Platzieren von Objekten auf einer PCB sollten Sie berücksichtigen, auf welcher Lage sie platziert werden. Objekte werden auf der aktuellen Lage platziert, die unten im Arbeitsbereich als aktive Lagen-Registerkarte angezeigt wird. Im obigen Bild ist Top Layer die aktive Lage.

• So wechseln Sie die aktive Lage:

  • Klicken Sie auf die Lagen-Registerkarte am unteren Rand des Arbeitsbereichs, oder

  • drücken Sie die Zifferntasten + oder -, um durch alle Lagen zu blättern, oder

  • drücken Sie die Zifferntaste *, um durch die Signallagen zu blättern, oder

  • verwenden Sie die Tastenkombinationen Ctrl+Shift+Mouse Wheel.

• Bei einem komplexen Design kann es hilfreich sein, nur die Lage anzuzeigen, auf der gerade gearbeitet wird; dies wird als Single Layer Mode bezeichnet. Um die Anzeige des Einzellagenmodus ein-/auszuschalten, drücken Sie die Tastenkombination Shift+S. Die Available Single Layer Modes werden auf der Seite PCB Editor – Board Insight Display im Dialog Preferences konfiguriert. Mit jedem Drücken von Shift+S wird zum nächsten aktivierten Einzellagenmodus gewechselt.

Weitere Informationen zum Konfigurieren der PCB-Ansicht: Your View of the PCB.

Definieren des Lagenaufbaus

Die PCB wird als Stapel von Lagen entworfen und aufgebaut, die im Layer Stack Manager definiert sind (Design » Layer Stack Manager). Der Layer Stack Manager wird in einem Dokumenteditor geöffnet, genauso wie ein Schaltplanblatt, die PCB und andere Dokumenttypen. Die Funktionalität ist auf die Registerkarten verteilt, die am unteren Rand des Layer Stack Manager angezeigt werden. Die wichtigsten Konfigurationsvorgänge werden auf den Registerkarten Stackup und Via Types durchgeführt.

Die Registerkarte Stackup  enthält die Fertigungslagen im Detail. In dieser Registerkarte werden Lagen hinzugefügt, entfernt und konfiguriert.

❯ ❮ Javascript

Um eine Lage hinzuzufügen, wählen Sie im Rasterbereich eine Lage aus, oberhalb/unterhalb der eine neue Lage eingefügt werden soll, klicken Sie oben im Add auf die Schaltfläche und verwenden Sie das daraufhin angezeigte Popup. Um eine Lage zu löschen, wählen Sie sie im Rasterbereich aus und klicken Sie auf die Schaltfläche Delete. Um ein Lagenmaterial aus der Materialbibliothek auszuwählen, markieren Sie die gewünschte Lage im Rasterbereich und klicken Sie auf die Schaltfläche Modify. Die für das gewählte Material definierten Eigenschaften werden auf die Lage angewendet. Die Eigenschaften der aktuell ausgewählten Lage können auch direkt im Rasterbereich oder im Bereich Properties bearbeitet werden.

Die Registerkarte Via Types wird verwendet, um die zulässigen lagenübergreifenden Anforderungen in der Z-Ebene für die im Design verwendeten Vias zu definieren.

❯ ❮ Javascript

Der Standard-Via-Typ „Durchkontaktierung“ ist in einem PCB-Design immer vorhanden. Um einen zusätzlichen Via-Typ (Blind Via, Buried Via oder Micro Via) hinzuzufügen, klicken Sie oben im Add auf die Schaltfläche Layer Stack Manager und wählen Sie dann in den Dropdowns First layer und Last layer im Bereich Properties die Lagen aus, die dieser Via-Typ überbrückt, wenn der Via-Typ im Rasterbereich ausgewählt ist. Um einen hinzugefügten Via-Typ zu löschen, wählen Sie ihn im Rasterbereich aus und klicken Sie auf die Schaltfläche Delete.

Verwenden Sie den Befehl File » Save to PCB in Layer Stack Manager, um die Änderungen in der PCB zu übernehmen.

Weitere Informationen zu Layer Stack Manager: Defining the Layer Stack, Blind, Buried & Micro Via Definition.

Konfigurieren von Designregeln

Designregeln überwachen und prüfen Ihr Design auf verschiedene Anforderungen, z. B. Abstände zwischen Kupferobjekten, Leiterbahnbreiten, Netzlängen usw. Zusammen bilden die Designregeln einen Anweisungssatz, dem der PCB-Editor folgt.

Designregeln werden im Dialog PCB Rules and Constraints Editor definiert und verwaltet; dieser wird über den Befehl Design » Rules in den Hauptmenüs aufgerufen.

Der Dialog PCB Rules and Constraints Editor hat zwei Bereiche:

• Die linke Seite des Dialogs zeigt eine Baumstruktur mit den verfügbaren Regelkategorien, den Regeltypen in jeder Kategorie und den einzelnen Regeln jedes Typs, die derzeit definiert sind.
• Die rechte Seite des Dialogs zeigt Informationen zu dem aktuell in der Baumstruktur ausgewählten Element. Wählen Sie beispielsweise eine einzelne Regel aus, um die Einstellungen für diese Regel anzuzeigen.

❯ ❮ Javascript

Klicken Sie auf den Eintrag Design Rules, um eine zusammenfassende Liste aller für das Design definierten spezifischen Regeln aufzurufen. Klicken Sie auf einen Kategorieeintrag, um eine zusammenfassende Liste aller spezifischen Regeln aufzurufen, die für alle zugehörigen Designregeltypen dieser Kategorie definiert wurden. Klicken Sie auf den Eintrag einer bestimmten Regel, um Steuerelemente zur Verwaltung ihrer Definition aufzurufen.

Designregeln haben drei unten beschriebene Einstellungsgruppen, die in den nachfolgenden Bildern gezeigt werden:

1. Hauptattribute der Regel – hier können Sie der Regel einen aussagekräftigen Namen geben und einen optionalen Kommentar hinzufügen.
2. Regelbereich – definiert bestimmte Objekte innerhalb eines Designs, auf die die Regel abzielt. Je nach Regeltyp muss ein Bereich (für eine unäre Regel, die das erforderliche Verhalten eines Objekts definiert) oder müssen zwei Bereiche (für eine binäre Regel, die die Interaktion zwischen zwei Objekten definiert) festgelegt werden.
3. Regel-Constraints – spezifische Constraints für die Regel.

❯ ❮ Javascript

Regeln vom Typ Width sind unäre Regeln. Für eine unäre Regel muss ein einzelner Bereich (Where the Object Matches) definiert werden.  Regeln vom Typ Clearance sind binäre Regeln. Für eine binäre Regel müssen zwei Bereiche (Where the First Object Matches und Where the Second Object Matches) definiert werden.

Um eine neue Regel zu erstellen, klicken Sie mit der rechten Maustaste in der Baumstruktur des Dialogs auf den gewünschten Regeltyp und wählen Sie im Kontextmenü den Befehl New Rule. Die neue Regel wird in der Baumstruktur unter der ausgewählten Kategorie hinzugefügt. Wählen Sie den Regeleintrag in der Baumstruktur aus, um ihn zu bearbeiten.

Wenn es mehrere Regeln desselben Typs gibt, die auf dasselbe Objekt bzw. dieselben Objekte abzielen, verwendet der PCB-Editor die Regelpriorität, um sicherzustellen, dass die anwendbare Regel mit der höchsten Priorität angewendet wird. Klicken Sie unten im Dialog Priorities  auf die Schaltfläche PCB Rules and Constraints Editor, um den Dialog Edit Rule Priorities zu öffnen und die Prioritäten nach Bedarf zu ändern. 1 ist die höchste Priorität. Wenn eine neue Regel hinzugefügt wird (mit dem Befehl New Rule), erhält sie die höchste Priorität.

Weitere Informationen zum Arbeiten mit PCB-Designregeln und bestimmten Regeltypen: Defining, Scoping & Managing PCB Design Rules, PCB Design Rule Types.

Platzieren von Komponenten

Wenn die Designdaten aus den Schaltplänen des PCB-Projekts in das PCB-Dokument übertragen werden (über den Befehl Design » Update PCB Document in den Hauptmenüs des Schaltplaneditors und den anschließenden ECO-Ausführungsprozess), werden die Standard-Footprints der in den Schaltplänen verwendeten Komponenten an beliebigen Positionen im PCB-Dokument platziert. Die Pads der Komponenten werden entsprechend den in den Schaltplänen definierten Netzen (verbundene Komponentenpins) durch Verbindungslinien verbunden.

Eine PCB nach der Aktualisierung aus den Schaltplänen.

Die grundlegenden Techniken zum Festlegen der Position einer Komponente auf einer PCB sind:

• Um eine Komponente an die gewünschte Position zu verschieben, Click, Hold&Drag und lassen Sie dann die Maustaste los, um sie zu platzieren.
• Um eine Komponente zu drehen, drücken Sie während des Ziehens Spacebar.
• Um eine Komponente auf die andere Seite der Platine zu spiegeln, drücken Sie während des Ziehens L. 

Die Verbindungslinien werden beim Verschieben einer Komponente automatisch neu optimiert. Nutzen Sie sie, um die Komponenten so auszurichten und zu positionieren, dass sich die Anzahl der Kreuzungen von Verbindungslinien verringert.

Erfahren Sie mehr über Konnektivität auf einer PCB und das Platzieren von Bauteilen: Understanding Connectivity on Your PCB, Component Placement.

Leiterplatte routen

Routing ist der Prozess des Platzierens von Leiterbahnen, Bögen und Vias auf der Leiterplatte, um die Pads der Bauteile zu verbinden. Der PCB-Editor bietet Werkzeuge, darunter interaktive Routing-Tools, um Sie beim Routen der Verbindungen auf Ihrer Leiterplatte zu unterstützen.

Da die Routing-Tools regelgesteuert sind, ist es wichtig, die Design Rules zu konfigurieren, bevor Sie mit dem Routing beginnen. Die wichtigsten Design Rules, die während des interaktiven Routings verwendet werden, sind:

• Die Clearance-Regel (Kategorie Electrical) – definiert, wie nah die Routen des aktuell gerouteten Netzes an andere Objekte auf der Leiterplatte herankommen dürfen.
• Die Width-Regel (Kategorie Routing) – definiert die Breite der Routen für das aktuell geroutete Netz.
• Der Routing-Via-Stil (Kategorie Routing) – definiert Durchmesser und Lochgröße der Vias, die beim Layerwechsel während des Routings gesetzt werden.

Es wird außerdem empfohlen, ein für das Routing geeignetes Snap Grid festzulegen.

Zum Routen einer einzelnen Verbindung wird das Werkzeug Interactive Routing verwendet. Der Ablauf ist wie folgt:

1. Wählen Sie den Befehl Route » Interactive Routing im Hauptmenü.

2. Klicken Sie auf ein Bauteil-Pad, von dem aus Sie mit dem Routing beginnen möchten.

3. Positionieren Sie den Cursor und klicken Sie dann im Designbereich, um die Routen bis zum Cursor zu platzieren. Fahren Sie fort, den Routing-Pfad zu definieren.

4. Klicken Sie auf das Ziel-Pad, um das Routing der Verbindung abzuschließen. Die Verbindung wird automatisch freigegeben, und Sie bleiben im interaktiven Routing-Modus, bereit, die nächste Verbindung zu routen.

5. Klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den interaktiven Routing-Modus zu verlassen.

Hinweise zum interaktiven Routing:

• Wenn Sie den Cursor während des interaktiven Routings in die Nähe eines Pads bewegen, rastet er automatisch in der Mitte des Pads ein. Dies ist die Objekt-Hotspot-Funktion, die den Cursor zum Hotspot des nächstgelegenen elektrischen Objekts zieht.

  Manchmal zieht diese Funktion den Cursor, obwohl Sie das nicht möchten. Drücken Sie in diesem Fall die Taste Ctrl, um das Einrasten vorübergehend zu unterdrücken. Alternativ können Sie mit dem Shortcut Shift+E den Modus Hotspot Snap durch die drei möglichen Zustände schalten – Hotspot Snap (All Layers) / Hotspot Snap (rastet nur auf dem aktuellen Layer ein) / Off. Der aktuelle Modus wird in der Statusleiste angezeigt (wenn die Funktion deaktiviert ist, wird dort nichts angezeigt).

  Erfahren Sie mehr über Working with the Cursor-Snap System.

• Während des interaktiven Routings können Sie die folgenden Shortcuts verwenden:

  • Tab um das Routing anzuhalten und das Fenster Properties zu öffnen, um die Optionen für das interaktive Routing zu konfigurieren. Wenn Sie fertig sind, klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche ​, um in den interaktiven Routing-Modus zurückzukehren.

  • Shift+Spacebar um durch die Eckstile zu schalten: Track 45, Line 45/90 With Arc, Any Angle usw.

  • Spacebar zum Umschalten der Eckrichtung.

  • Shift+R zum Durchschalten der verfügbaren Modi zur Routing-Konfliktlösung: Walkaround Obstacles, Push Obstacles, Ignore Obstacles usw.

  • Ctrl+Shift+Wheel Scroll zum Wechsel auf den nächsten verfügbaren Signallayer und zum Einfügen eines Vias.

  • Shift+F1 zum Anzeigen der Liste der Shortcuts für interaktives Routing.

• Während des Routings werden Leiterbahnsegmente unterschiedlich dargestellt (wie in den Bildern unten gezeigt):

  • Solid – das Segment wurde platziert.

  • Hatched – schraffierte Segmente sind vorgeschlagen, aber noch nicht bestätigt; sie werden platziert, wenn Sie klicken.

  • Hollow – dies wird als Look-Ahead-Segment bezeichnet; es ermöglicht Ihnen festzulegen, wo das letzte vorgeschlagene Segment enden soll. Dieses Segment wird beim Klicken not platziert, es sei denn, der nächste Klick vervollständigt die Route. In diesem Fall greift die Option Automatically Terminate Routing ein und überschreibt das standardmäßige Look-Ahead-Verhalten. Der Look-Ahead-Modus kann während des Routings mit dem Shortcut 1 ein-/ausgeschaltet werden.

   
  Durchgezogene Segmente sind platziert, schraffierte sind vorgeschlagen, aber nicht bestätigt, und hohle Segmente sind das Look-Ahead-Segment.

• Eine hervorragende Funktion zur Visualisierung des für das Routing verfügbaren Platzes ist die Möglichkeit, Clearance-Grenzen um alle Objekte anderer Netze anzuzeigen (). Verwenden Sie den Shortcut Ctrl+W, um die Clearance-Grenzen ein- und auszuschalten. Wenn die Funktion aktiviert ist und ein Netz geroutet wird, zeigen alle Objekte anderer Netze eine Clearance-Grenze an, die durch die jeweils geltende elektrische Clearance-Bedingung definiert ist. Diese Grenze kann während des Routings nicht überschritten werden.

• Während des Routings stehen in der Heads-Up-Anzeige und in der Statusleiste () zahlreiche nützliche Details zur Verfügung, darunter der Name des Netzes und die aktuelle Breiten-Einstellung.

• Anstatt bis zum Ziel-Pad zu routen, können Sie auch Ctrl+Click drücken, um die Funktion Auto-Complete zu verwenden und die Routing-Engine anzuweisen, zu versuchen, die gesamte Verbindung zu routen. Auto-complete verhält sich dabei wie folgt:

  • Es nimmt den kürzesten Pfad, der jedoch nicht immer der beste Pfad sein muss, da Sie stets auch die Pfade für andere noch zu routende Verbindungen berücksichtigen müssen. Wenn Sie sich im Push-Modus befinden, kann Auto-complete vorhandene Routen verschieben, um das Ziel zu erreichen.

  • Bei längeren Verbindungen ist der Auto-complete-Pfad möglicherweise nicht immer verfügbar, da der Routing-Pfad abschnittsweise abgebildet wird und eine vollständige Abbildung zwischen Quell- und Ziel-Pads möglicherweise nicht möglich ist.

  • Sie können Auto-complete (Ctrl+Click) auch direkt auf einem Pad oder einer Verbindungslinie verwenden.

Es gibt keine einzelne Lösung für das Routing einer Leiterplatte, daher ist es unvermeidlich, dass Sie das Routing ändern möchten. Der PCB-Editor enthält Funktionen und Werkzeuge, die Sie dabei unterstützen. Es gibt zwei Ansätze: neu routen oder neu anordnen.

• Reroute – wählen Sie den Befehl Route » Interactive Routing und beginnen Sie an einem beliebigen Punkt einer vorhandenen Route mit dem Routing, um den Verbindungspfad neu zu definieren. Die Funktion Loop Removal entfernt automatisch alle überflüssigen Leiterbahnsegmente (und Vias), sobald Sie die Schleife schließen und mit der rechten Maustaste anzeigen, dass Sie fertig sind.

• Rearrange – Click, Hold&Drag zum interaktiven Verschieben oder Ziehen von Leiterbahnsegmenten über die Leiterplatte.

Erfahren Sie mehr über das Routing der PCB: Routing the PCB.

Polygone platzieren

Um eine Signallage der PCB mit einer großen Kupferfläche zu bedecken, kann ein Polygon Pour verwendet werden. Ein Polygon Pour gießt sich automatisch um vorhandene Objekte herum und verbindet sich nur mit Objekten im selben Netz wie das Polygon Pour. Clearances und Verbindungseigenschaften werden durch die jeweils geltenden Design Rules für Clearance und Polygon Connection Style gesteuert.

So platzieren Sie ein Polygon Pour:

1. Wählen Sie den Befehl Place » Polygon Pour im Hauptmenü.
2. Während der Platzierung können Sie die Taste Tab drücken, um das Fenster Properties zu öffnen und die Eigenschaften des zu platzierenden Polygons zu konfigurieren: Netz, Layer, Füllmodus usw. Wenn Sie fertig sind, klicken Sie im Designbereich auf die Schaltfläche , um in den Platzierungsmodus zurückzukehren.
3. Positionieren Sie den Cursor und klicken Sie, um den Startvertex für das Polygon Pour zu setzen.

4. Bewegen Sie den Cursor, um den zweiten Vertex zu platzieren, und klicken Sie, um ihn zu setzen.

   • Drücken Sie Shift+Spacebar, um durch die fünf verfügbaren Eckmodi zu schalten: 45 Grad, 45 Grad mit Bogen, 90 Grad, 90 Grad mit Bogen und Any Angle.
   • Drücken Sie Spacebar, um zwischen den beiden Untermodi für die Eckrichtung umzuschalten.
   • Wenn Sie sich in einem der Bogen-Eckmodi befinden, halten Sie die Tasten „,“ oder „.“ gedrückt, um den Bogen zu verkleinern oder zu vergrößern. Halten Sie beim Drücken zusätzlich die Taste Shift gedrückt, um die Größenänderung des Bogens zu beschleunigen.
5. Fahren Sie fort, die Maus zu bewegen und zu klicken, um weitere Vertices zu platzieren.
6. Klicken Sie nach dem Platzieren des letzten Vertex mit der rechten Maustaste, um das Polygon Pour zu schließen und die Platzierung abzuschließen. Es ist nicht erforderlich, die Polygonform manuell zu schließen, da der PCB-Editor die Form automatisch vervollständigt, indem er den Startpunkt mit dem zuletzt platzierten Punkt verbindet.
7. Platzieren Sie weitere Polygon Pours oder klicken Sie mit der rechten Maustaste, um den Platzierungsmodus zu verlassen.

Wenn ein Polygon Pour geändert wird (zum Beispiel wenn seine Form oder Eigenschaften geändert wurden), muss es neu gegossen werden, damit die Änderungen übernommen werden. Um ein Polygon neu zu gießen, klicken Sie auf die Schaltfläche Repour oben im Fenster Properties, wenn das Polygon ausgewählt ist.

Erfahren Sie mehr über Polygon Pours: Polygons on Signal Layers.

Durchführen einer Design Rule Check

Der PCB-Editor stellt Funktionen zur Design Rules Checking (DRC) bereit, mit denen geprüft wird, ob Ihr Design den aktivierten Designregeln entspricht.

Die Konfiguration der Designregelprüfung erfolgt im Design Rule Checker Dialog, der über den Tools » Design Rule Check Befehl in den Hauptmenüs aufgerufen wird.

• Klicken Sie auf den Eintrag Report Options im Baum auf der linken Seite des Dialogs, um zusätzliche Optionen zu konfigurieren, die beim Ausführen einer Batch-DRC verfügbar sind.

• Klicken Sie auf den Eintrag Rules to Check oder auf einen Eintrag für eine bestimmte Regelkategorie, um den Dialog mit einer Liste von Regeltypen zu laden und jeden Regeltyp nach Bedarf für Online- und/oder Batch-DRC zu aktivieren:

  • Online-DRC – die Prüfung wird in Echtzeit während des Entwurfs durchgeführt.

  • Batch-DRC – die Prüfung wird als Stapelprozess durchgeführt, indem Sie im Dialog auf die Schaltfläche Run Design Rule Check klicken; die Ergebnisse werden im Bereich Messages und in einem optional erzeugten Bericht aufgeführt.

❯ ❮ Javascript

Wenn eine Online- oder Batch-DRC ausgeführt wird, werden erkannte Regelverstöße im Designbereich angezeigt (unter Verwendung der benutzerdefinierten Verstoßgrafiken und/oder des Verstoß-Overlays). Einige Beispiele für Verstöße im Designbereich sind unten dargestellt:

Leiterbahnen, die gegen eine Width-Regel verstoßen. Der Verstoß wird sowohl durch benutzerdefinierte Verstoßgrafiken als auch durch das Verstoß-Overlay angezeigt.

Eine Leiterbahn, die gegen eine Net Antennae-Regel verstößt. Der Verstoß wird durch benutzerdefinierte Verstoßgrafiken angezeigt.

Sie können konfigurieren, wie Verstöße verschiedener Regeltypen im Designbereich angezeigt werden, und zwar über die Seite PCB Editor – DRC Violations Display im Dialog Preferences.

Auf Grundlage der Information, um wie viel ein Verstoß die Vorgabe verfehlt, können Sie entscheiden, wie sich der Verstoß am besten beheben lässt. Wenn beispielsweise die Mindestvorgabe für den Lötstoppmaskensteg auf 0,25 mm gesetzt ist und der tatsächliche Steg 0,24 mm beträgt, ist die Situation nicht so kritisch, und Sie können die Vorgabe möglicherweise so anpassen, dass dieser Wert akzeptiert wird. Beträgt der tatsächliche Stegwert jedoch 0,02, dann lässt sich diese Situation wahrscheinlich nicht durch Anpassen der Vorgabe lösen.

• Die Details sind im Bereich Messages enthalten. Der tatsächliche Wert wird zusammen mit dem angegebenen Wert aufgeführt (zum Beispiel 0.017mm < 0.254mm).

• Sie können auch mit der rechten Maustaste auf einen Verstoß klicken und das Untermenü Violations öffnen, um zu prüfen, welche Vorgabe verletzt wird und unter welchen Verstoßbedingungen ().

• Der PCB-Editor enthält außerdem praktische Messwerkzeuge, mit denen Sie den Abstand zwischen zwei Punkten messen, ausgewählte Objekte messen (Länge ausgewählter Leiterbahnen und Bögen) und den Abstand zwischen zwei Primitiven messen können. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite Abstände auf einer Leiterplatte messen.

Der Bereich PCB Rules And Violations ist eine hervorragende Funktion zum Auffinden und Verstehen von Verstoßbedingungen. Standardmäßig wird [All Rules] in der Liste Rule Classes angezeigt. Sobald Sie einen interessierenden Regeltyp identifiziert haben, wählen Sie diese spezifische Regelklasse aus, sodass unten im Bereich nur diese Verstöße angezeigt werden. Der Bereich enthält Details zum Verstoßtyp, zum gemessenen Wert, zur Vorgabe und zu den Objekten, die den Verstoß verursachen. Erkannte Regelverstöße für die ausgewählte Regelklasse oder die spezifische Regel werden außerdem im Bereich Violations des Panels aufgeführt. Klicken Sie auf einen Verstoßeintrag, um den Verstoß im Designbereich hervorzuheben – entsprechend der Einstellung oben im Bereich: Mask/Dim/Normal, Select, Zoom. Doppelklicken Sie auf einen Verstoß, um den Dialog Violation Details zu öffnen.​​​

DRC kann auch für alle Regeln, Regeln eines bestimmten Typs oder eine bestimmte Regel ausgeführt werden, indem Sie mit der rechten Maustaste auf den zugehörigen Eintrag im Bereich PCB Rules And Violations klicken und den Befehl Run DRC auswählen.

Führen Sie DRC direkt im Bereich PCB Rules And Violations aus. Hier wird das Ausführen von DRC für alle definierten Clearance-Regeln gezeigt.

Weitere Informationen zu DRC: Design Rule Check (DRC).