Diseño de la disposición de su PCB

Configuración del entorno de diseño de PCB

Un paso lógico después de crear y comprobar el documento esquemático es crear y diseñar la PCB. Use el comando File » New » PCB para crear un nuevo documento PCB. Es una buena idea configurar la PCB definiendo el origen (1), las unidades, el tamaño de la cuadrícula (2), así como la visualización de colores y la visibilidad de las capas requeridas en el panel View Configuration panel (3).

El panel Inspector muestra información sobre toda la estructura de la PCB para la capa seleccionada.

Para definir el origen, use las siguientes opciones en el menú desplegable: 

• Set - use para definir una ubicación en el espacio de diseño como el nuevo origen (relativo) y establecer sus coordenadas en (0,0).
• Reset - use para restablecer el origen y las coordenadas definidos.
• Absolute Origin - use para devolver el origen relativo al origen absoluto predeterminado en el extremo inferior izquierdo del espacio del documento.
• Current Origin - use para devolver el origen relativo al origen absoluto predeterminado en el extremo superior izquierdo del espacio del documento.
• New Location - use para abrir el cuadro de diálogo Jump To Location  (descrito en la opción Jump  a continuación).

La capa activa se especifica en la parte inferior del espacio de diseño, donde todas las capas creadas se muestran de acuerdo con la configuración de visibilidad determinada (4). Puede cambiar entre capas secuencialmente usando Ctrl+Shift+Mouse Wheel.

Use los comandos Add Components Layer Pair y Add Mechanical Layer (5) en el panel View Configuration para agregar nuevas capas. La creación de nuevas capas de señal solo es posible en el Layer Stack Manager, que se describe más adelante en esta página.

La configuración del sistema para el editor se realiza en las preferencias del editor PCB, a las que se accede mediante el comando File » System Preferences (6).

Transferencia de cambios entre el esquemático y la PCB

Para una sincronización correcta del esquemático y la PCB, el proyecto debe comprobarse en busca de errores y advertencias. Use el comando Project | Validation | Validate PCB Project (1) o haga clic con el botón derecho en el nombre del proyecto en el panel Projects para validar el proyecto y acceder a una lista de infracciones, o recibir una notificación sobre la compilación/validación correcta en el panel Messages panel (2) si no se encontraron errores ni advertencias.

Puede importar cambios desde el esquemático usando el botón Project | Validation | Import Changes (3). Se abre el cuadro de diálogo Engineering Change Order dialog (4), en el que puede validar los cambios usando el comando Validate Changes. El comando Execute Changes se utiliza para aplicar los cambios realizados.

Geometría y apilado de la placa

Como regla general, el diseño de PCB comienza especificando las dimensiones generales. Puede cambiar las dimensiones y la geometría de la PCB usando los comandos desplegables Home | Board | Board Shape  (1).

Para determinar la estructura interna de la placa, abra el Layer Stack Manager eligiendo Home | Board | Layer Stack Manager o seleccione Options » Layer Stack Manager en el menú contextual (2).

En el Layer Stack Manager, puede usar apilados de capas predefinidos (desde una estructura de dos capas hasta una estructura de 16 capas), desde el menú desplegable Home |Settings | Presets (1), o crear su propio apilado usando los comandos Home | Layers | Add y Layer Up/Layer Down (2).

La pestaña Via Types (3) le permite crear nuevas vías y definir su tipo (pasante, ciega, enterrada). De forma predeterminada, en esta pestaña solo se crean agujeros pasantes (Thru), mientras que los otros tipos se agregan usando el botón Add en la región Home | Via Types de la cinta y los campos First Layer/Last Layer en el panel Inspector (4).

Los cambios en el apilado de la PCB no se aplican al documento PCB hasta que se guarda el apilado de capas.

Reglas y restricciones de diseño

Una etapa importante de la configuración del diseño de PCB es la definición de reglas y restricciones de diseño.

Las reglas de diseño se definen en el PCB Rules and Constraints Editor (1) (Home | Design Rules | Design Rules), donde todas las reglas están separadas por su área de aplicación y propósito. Cada regla puede aplicarse a todos los objetos de la PCB, así como a la clase de objetos, o incluso a un solo objeto (2). Las nuevas reglas se crean usando el comando New Rule , al que se accede desde el menú contextual del panel izquierdo (3).

Puede copiar las reglas, guardarlas en un archivo independiente e importarlas desde otros proyectos (3).

La creación de clases se realiza en el Object Classes Explorer (1) (Home | Design Rules | Classes) usando el comando Add Class en el menú contextual (2). La columna izquierda contiene todas las redes, componentes, etc. disponibles, que pueden incluirse en la nueva clase. La columna derecha contiene los objetos que pertenecen a la clase seleccionada. Los objetos se mueven seleccionando el objeto en la columna izquierda y luego seleccionando el botón deseado que aparece entre las dos columnas.

La creación de clases de pares diferenciales se realiza de la misma manera; sin embargo, es necesario transferir la información sobre los pares diferenciales dados desde el esquemático (consulte arriba la aplicación de directivas).

Todas las reglas de diseño especificadas se muestran en el panel PCB Rules and Violations panel (3). Seleccione una regla en la región Rule Classes para mostrar las reglas de esa clase.

Sin embargo, si las redes no se definieron como pares diferenciales en el esquemático, también puede hacerlo en el editor PCB. Para ello, abra el panel PCB panel y luego seleccione Differential Pairs Editor o selecciónelo en el menú desplegable View | PCB | PCB (1). Use el botón Add (2) para agregar un par diferencial. En el cuadro de diálogo Differential Pair que se abre, configure las redes eléctricas como redes positivas o negativas del par diferencial y asígneles un nombre.

En el cuadro de diálogo Design Rule Checker (DRC) dialog (Home | Design Rules | Run DRC » Design Rule Check), puede configurar la comprobación de reglas de diseño para la placa. Se enumeran todas las reglas existentes y las columnas Online (durante el diseño) y Batch (crea un informe opcional) indican el tipo de comprobación que se realizará. Se recomienda especificar el número mínimo de reglas que se comprobarán en línea para mantener la eficiencia del sistema. Se recomienda configurar Clearance (en Electrical), Differential Pairs Routing y Width (en Routing) para la Online comprobación.

Colocación de componentes

Los componentes transferidos desde el esquemático se agruparán y dividirán de la misma manera que en los documentos esquemáticos, es decir, por hojas. Puede usar la herramienta Cross Probe (1) para navegar entre los documentos esquemático y PCB. Use las teclas de acceso rápido Shift+C para quitar la selección si es necesario.

Para acceder rápidamente a cualquier componente, puede usar el modo Components del panel PCB, en el que se presentan diferentes clases de componentes en el área superior, incluidas las clases del sistema (como por la capa de la placa en la que se colocan los componentes) y las clases definidas por el usuario (por ejemplo, generadas por las hojas esquemáticas en las que se colocan los componentes). En la región inferior, los componentes se agrupan por la categoría seleccionada (2).

Si necesita colocar un componente directamente en la placa, puede arrastrarlo o usar el comando Place del panel Libraries (3). Dichos componentes no estarán conectados al esquemático; por lo tanto, este método de colocación se usa solo cuando es necesario colocar un elemento mecánico, como un disipador térmico.

Ruteo de la placa

Antes de comenzar el ruteo, debe definir los parámetros necesarios de conductores, separaciones y vías. Estos pasos se ejecutan a partir de las distintas reglas de ruteo proporcionadas en el PCB Rules and Constraints Editor. Estas reglas determinan las dimensiones mínimas, máximas y preferidas de pistas y agujeros, así como la separación mínima entre elementos topológicos.

Los comandos de ruteo y eliminación de pistas se encuentran en la región Routing de la pestaña Home tab. Sus respectivos menús desplegables contienen varias opciones (1).

El atajo de teclado Shift+Space cambia el estilo de ruteo mientras el ruteo está activo. Puede usar la tecla Tab para pausar y seleccionar parámetros en el panel Inspector (2) si necesita cambiar los parámetros de la pista durante el ruteo. También puede cambiar el estilo de esquina, el grosor, los parámetros de vía, etc. Las opciones para el estilo de ruteo son 45 grados, 45 grados con arco, 90 grados y 90 grados con arco o ángulo.

Polígonos

Los polígonos se crean usando el comando Polygon Pour Cutout en el menú desplegable Home | Pour | Polygon Pour . Durante la colocación, use el atajo de teclado Shift+Space para alternar entre los modos de esquina disponibles.

Puede mover un polígono seleccionado y volver a verter polígonos usando comandos del menú desplegable. El nombre, la capa y la red se configuran en el panel Inspector (2).

Cuando se realizan ediciones en un polígono, se abre un cuadro de diálogo en el que puede elegir volver a verter el polígono modificado. También puede usar el comando Repour (4) en el panel Inspector.

Puede conectar el polígono a los pads usando la lista desplegable Connect Style en la regla PolygonConnect del Editor de Reglas y Restricciones de PCB.

Comprobación de reglas de diseño

Incluso los proyectos más simples requieren comprobaciones de PCB. Los errores que podrían pasar desapercibidos se detectarán con el consolidado sistema de análisis de reglas y detección de violaciones.

Seleccione el botón Run DRC para iniciar la comprobación de reglas. (La lista desplegable también incluye un comando para Reset Error Markers (1)).

Una vez completada la comprobación, puede ver las violaciones de reglas encontradas en el Informe de verificación de reglas de diseño (2), el panel Messages (3) y el panel PCB Rules And Violations (4).

En el panel PCB Rules And Violations, seleccione una regla en la región Rules para mostrar todas las violaciones de esa regla en la región Violations del panel. Haga doble clic en una violación para resaltar la violación en la PCB. Cuando hace doble clic en una violación en el panel, se abre el cuadro de diálogo Violation Details para que pueda ver la violación en detalle.

Atajos

El editor de PCB tiene su propio conjunto de atajos de teclado. Algunos de los atajos de teclado más utilizados en el editor de PCB incluyen:

• Q – se usa para cambiar entre unidades métricas e imperiales (mm/mil).
• 1/2/3 – se usa para cambiar entre los modos de visualización de PCB (Board Planning Mode/2D/3D).
• F9 – se usa para realizar la validación del proyecto activo.
• B – se usa para colocar un modelo 3D.
• F – se usa para colocar un relleno.
• N – se usa para colocar una región.
• A – se usa para colocar un arco.
• E – se usa para colocar un círculo.
• L – se usa para colocar una línea.
• S – se usa para colocar una cadena de texto.
• P – se usa para colocar un pad o un orificio de montaje.
• V – se usa para colocar una vía.
• R – se usa para iniciar el enrutamiento interactivo.
• D – se usa para abrir la comprobación de reglas de diseño.
• M – se usa para abrir la herramienta Measure.
• F1 – se usa para abrir la documentación relevante.
• Shift+F1 – se usa para abrir la lista de atajos para el comando interactivo actual (la imagen de abajo muestra la lista para el enrutamiento interactivo).

La lista de comandos varía según los tipos de documentos activos.

Haga clic en View | Shortcuts para abrir el panel Shortcuts . Use los controles en la parte superior del panel para ordenar por nombre, categoría de acciones que se ejecutarán o por orden alfabético.