Creación de una huella de PCB

El área que ocupa el componente en la placa fabricada se define mediante su huella. Una huella típica incluye pads y la serigrafía del componente, y también puede incluir cualquier otro detalle mecánico necesario. En la huella del ejemplo siguiente, la mayor parte del contorno del componente se define en una capa mecánica (las líneas verdes), en lugar de en la serigrafía (amarilla), porque este componente se montará de forma que sobresalga sobre un recorte de la placa.

 
La huella define el espacio que ocupa el componente y proporciona los puntos de conexión entre sus pines/pads y el trazado de pistas de la placa.

El componente que se monta en esa huella se puede modelar mediante objetos de cuerpo 3D. El objeto de cuerpo 3D se utiliza como contenedor en el que se puede importar un modelo en un formato MCAD genérico, como se muestra en la imagen siguiente.

Se puede importar un modelo MCAD adecuado en un objeto de cuerpo 3D.

Incluso disponiendo de una amplia variedad de recursos que ofrecen componentes de PCB listos para usar (como el panel Manufacturer Part Search), es probable que, en algún momento de su carrera, necesite crear un componente de PCB personalizado. Las huellas de los componentes de PCB se crean en el editor de huellas de PCB utilizando el mismo conjunto de objetos primitivos disponibles en el editor de PCB. Además de las huellas, también se pueden guardar como componentes de PCB los logotipos de la empresa, las definiciones de fabricación y otros objetos necesarios durante el diseño de la placa.

Creación de una nueva huella de PCB

Las huellas se pueden crear directamente en el Workspace al que está conectado. Para ello:

1. Seleccione File » New » Library en los menús principales y, a continuación, en el cuadro de diálogo New Library que se abre, seleccione Create Library Content » Footprint en la sección Workspace del cuadro de diálogo.

   
   Cree una nueva huella del Workspace mediante el cuadro de diálogo New Library

2. En el cuadro de diálogo Create New Item que se abre, introduzca la información necesaria, asegúrese de que la opción Open for editing after creation esté activada y haga clic en OK. Se creará la huella del Workspace y se abrirá el editor temporal de huellas de PCB, con un documento .PcbLib como documento activo. Este documento recibirá un nombre según el elemento y su revisión, con el formato: <Item><Revision>.PcbLib (por ejemplo, PCC-001-0001-1.PcbLib). Utilice el documento para definir la huella como se describe a continuación.

   
   Ejemplo de edición de la revisión inicial de una huella del Workspace: el editor temporal de huellas de PCB proporciona el documento en el que definir la huella.

3. Cuando haya definido la huella según sus necesidades, guárdela en el Workspace mediante el control Save to Server situado a la derecha de la entrada de la huella en el panel Projects. Aparecerá el cuadro de diálogo Edit Revision, en el que podrá cambiar el nombre y la descripción, y añadir notas de publicación según sea necesario. El documento y el editor se cerrarán después de guardar.

Una huella guardada en el Workspace se puede utilizar al definir un componente mediante el editor de componentes en su modo de edición de un solo componente o en su modo de edición de componentes por lotes.

Puede explorar las huellas del Workspace mediante el panel Components. Active la visualización de modelos haciendo clic en el botón  situado en la parte superior del panel y seleccionando Models; a continuación, seleccione la categoría Footprints.

Para editar una huella del Workspace, haga clic con el botón derecho en su entrada en el panel Components y seleccione el comando Edit. Se abrirá de nuevo el editor temporal con la huella abierta para su edición. Realice los cambios necesarios y, a continuación, guarde el documento como la siguiente revisión de la huella del Workspace.

Definición de una huella de PCB

Las huellas siempre se crean en la cara superior, independientemente de la cara de la placa en la que se coloquen finalmente, utilizando el mismo conjunto de herramientas y objetos de diseño disponibles en el editor de PCB. Los atributos específicos de cada capa, como los pads de montaje superficial y las definiciones de máscara de soldadura, se transfieren automáticamente a las capas correspondientes de la cara inferior cuando se voltea la huella hacia la otra cara de la placa durante la colocación del componente.

Los objetos de diseño se pueden colocar en cualquier capa; sin embargo, el contorno se suele crear en la capa Top Overlay (serigrafía), y los pads en la capa multicapa (para los pines de componentes de orificio pasante) o en la capa de señal superior (para los pines de componentes de montaje superficial). Al colocar la huella en una PCB, todos los objetos que la componen se asignarán a las capas definidas para ellos.

Vistas 2D y 3D de la huella de un componente de joystick. La imagen 3D muestra el modelo STEP importado del componente. Observe que los pads y la serigrafía del componente se pueden ver debajo del modelo STEP.

La secuencia habitual para crear manualmente la huella de un componente es la siguiente:

1. Prepare el espacio de diseño: defina las opciones de ajuste, configure las rejillas y las guías - más información.

2. Las huellas deben crearse alrededor del punto de referencia del espacio de diseño, situado en el centro del editor de huellas de PCB. Este punto de referencia es, en realidad, el origen relativo del espacio de diseño y es el punto por el que el cursor toma la huella del componente en las operaciones de colocación y movimiento (según el Object Snap Options actual en la página PCB Editor – General del cuadro de diálogo Preferences). Utilice las teclas de acceso directo J, R para ir directamente al punto de referencia. Si ha olvidado ir al punto de referencia antes de empezar a crear la huella, puede llevar el punto de referencia a la huella mediante los comandos del submenú Edit » Set Reference:

   • Pin 1 - establecer el punto de referencia del componente en el pin 1 de la huella del componente.

   • Center - establecer el punto de referencia del componente en el centro de la huella del componente.

   • Location - establecer el punto de referencia del componente en una ubicación definida por el usuario.

   El punto elegido se establecerá en 0,0 : se convertirá en el nuevo origen relativo y las ubicaciones de todas las primitivas se actualizarán con respecto a este punto.

3. Coloque los pads (Place » Pad) según los requisitos del componente. Después de ejecutar el comando Colocar pad, pero antes de colocar el primer pad, pulse la tecla Tab para abrir el panel Properties y definir todas las propiedades del pad, incluidos Designator, Size and Shape, Layer y Hole Size (para un pad de orificio pasante). El designador se incrementa automáticamente al colocar los pads siguientes. Para un pad de montaje superficial, establezca Layer en Top Layer. Para un pad de orificio pasante, establezca Layer en Multi-Layer.

   Algunas huellas requieren pads con una forma irregular. Esto puede hacerse mediante objetos de pad de forma personalizada. Para obtener más información, consulte la página Personalización de una pila de pads.
   • Uno de los procedimientos más importantes al crear una nueva huella de componente es colocar los pads que se utilizarán para soldar el componente a la PCB. Estos deben colocarse en las posiciones exactas para que coincidan con los pines del dispositivo físico.
   • También debe prestarse atención al asignar los designadores de los pads, ya que esta es la propiedad que Altium Designer utiliza para establecer la correspondencia con los números de pin del símbolo esquemático.

4. Para garantizar una colocación precisa de los pads, considere configurar una rejilla específica para esta tarea. Utilice las teclas de acceso directo Ctrl+G para abrir el cuadro de diálogo Editor de rejilla cartesiana y la tecla Q para alternar la rejilla entre unidades imperiales y métricas.

5. Para colocar un pad con precisión mientras lo mueve con el ratón, utilice las teclas de flecha del teclado para mover el cursor en incrementos de la rejilla actual. Además, si mantiene pulsado Shift, se moverá en pasos de 10 veces el espaciado de la rejilla. La posición X, Y actual se muestra en la barra de estado y también en el visor de información superpuesta. Este visor muestra tanto la posición como la diferencia entre la ubicación del último clic y la posición actual del cursor. Utilice el acceso directo Shift+H para activar y desactivar el visor de información superpuesta. También puede hacer doble clic para editar un pad colocado e introducir las coordenadas X e Y necesarias en el panel Properties .

6. Para comprobar la distancia entre dos puntos del espacio de diseño, utilice Reports » Measure Distance (acceso directo Ctrl+M). Siga las indicaciones de la barra de estado.

7. Los atributos específicos de los pads, como la máscara de soldadura y la máscara de pasta, se calculan automáticamente según las dimensiones del pad y las reglas de diseño de máscaras aplicables. Aunque los ajustes de máscara pueden definirse manualmente para cada pad, hacerlo dificulta su modificación posterior durante el proceso de diseño de la placa. Por lo general, esto solo se hace cuando no es posible aplicar reglas de diseño a los pads en cuestión. Tenga en cuenta que las reglas se definen en el editor de PCB durante el diseño de la placa.

8. Utilice pistas, arcos y otros objetos primitivos para definir el contorno del componente que aparece en la serigrafía de la PCB, en la capa Top Overlay. Si el componente se voltea a la cara inferior de la placa durante la colocación, la serigrafía se transfiere automáticamente a la capa Bottom Overlay.

9. Coloque pistas y otros objetos primitivos en una capa mecánica para definir detalles mecánicos adicionales, como un área de colocación. Las capas mecánicas son capas de uso general. Debe asignar una función a estas capas y utilizarlas de forma coherente en todas las huellas.

10. Coloque objetos de cuerpo 3D para definir la forma tridimensional del componente físico que se montará en la PCB.

    Un objeto de cuerpo 3D añadido a una huella puede hacer referencia a un modelo 3D cargado en el espacio de trabajo conectado.

11. Las cadenas de designador y comentario se añaden automáticamente a la capa de serigrafía de la huella durante su colocación en el espacio de diseño de PCB. Se pueden incluir cadenas adicionales de designador y comentario colocando las cadenas especiales .Designator y .Comment en una capa mecánica.

    Al colocar cadenas de designador y comentario, es necesario definir un par de capas en el editor de PCB. Esto garantiza que las cadenas estén vinculadas a la cara de la placa en la que está montado el componente y que pasen a la otra cara de la placa cuando se voltee el componente. Para obtener más información, consulte la sección Gestión de requisitos especiales específicos de las capas más adelante.

12. Defina las propiedades de la huella (por ejemplo, su nombre y descripción) en la pestaña Footprint del panel Properties en su modo Library Options (activo cuando no hay ningún objeto seleccionado en el espacio de diseño; se puede acceder a él mediante el comando Tools » Footprint Properties de los menús principales). Consulte la sección siguiente para obtener más información sobre las opciones y los controles disponibles en la pestaña Footprint del panel.

Preparación del espacio de diseño

De forma predeterminada, las rejillas se muestran con puntos. Si lo prefiere, puede mostrarlas con líneas. Esto se configura en el cuadro de diálogo Grid Editor, al que se accede haciendo clic en el botón Properties del panel Properties, como se muestra en la imagen siguiente. También puede pulsar el atajo de teclado Ctrl+G para abrir el cuadro de diálogo.

En la imagen, la rejilla fina se muestra con puntos y la rejilla gruesa, con líneas.

Panel Propiedades

Al editar una huella en el editor de huellas de PCB, si no hay ningún objeto de diseño seleccionado en el espacio de diseño, el panel Properties presenta Library Options.

Las siguientes secciones desplegables contienen información sobre las opciones y los controles disponibles en la pestaña General del panel:

Las siguientes secciones desplegables contienen información sobre las opciones y los controles disponibles en la pestaña Footprint del panel:

Cuando se selecciona un objeto de diseño, el panel muestra las opciones específicas de ese tipo de objeto. La siguiente tabla enumera los tipos de objetos que se pueden colocar en el espacio de diseño de huellas de PCB; haga clic en un enlace para acceder a la página de propiedades de ese objeto.

Expansiones de las máscaras de soldadura y de pasta

Para comprobar que las máscaras de soldadura y/o de pasta se han definido correctamente en el editor de huellas de PCB, abra el panel Configuración de vista y habilite la opción de visualización () para cada capa de máscara.

El anillo que aparece alrededor del borde de cada pad en el color de la capa de máscara de soldadura superior representa el borde de la forma de la máscara de soldadura que sobresale, según el valor de expansión, por debajo del pad multicapa, ya que multi-layer está en la parte superior del orden de dibujo de las capas; se dibuja por encima. El Layer Drawing Order se configura en la página Editor de PCB - Visualización del cuadro de diálogo Preferences).

La imagen siguiente muestra una huella de PCB con un borde morado (el color de la capa de máscara de soldadura superior) que aparece alrededor del borde de cada pad.

Para recorrer rápidamente las capas, utilice el modo de capa única (Shift+S) en combinación con Ctrl+Shift+Wheel roll.

Compatibilidad con parámetros

Los parámetros aplicados a objetos en Altium Designer ofrecen un medio potente y flexible para añadir información adicional a un diseño de PCB. Como propiedades del objeto principal, los parámetros se pueden aplicar en distintos niveles, incluidos proyectos, documentos, plantillas y objetos individuales dentro de un documento de diseño.

Los parámetros disponibles en el entorno de PCB se pueden utilizar para filtrar consultas, reglas de diseño, scripts y variantes, y se pueden aplicar en las huellas de componentes de PCB para invocar cadenas personalizadas en las huellas colocadas.

Parámetros mediante una orden de cambio de ingeniería

Las funciones de los parámetros de PCB se basan en la funcionalidad incluida en el mecanismo de ECO y en el documento de PCB, que permite transferir los parámetros de componentes definidos por el usuario al entorno de PCB y conservarlos en él. Esta transferencia es unidireccional y los parámetros transferidos son de solo lectura en el entorno de PCB.

La transferencia de parámetros se realiza creando una ECO del esquema a la PCB con el comando de menú Design » Update PCB Document .

Cuando se ejecuta la ECO (mediante el botón Execute Changes ), los nuevos parámetros de componentes del esquema definidos por el usuario se transfieren a la referencia de huella correspondiente en el diseño de PCB. 

Para ver los parámetros transferidos en el editor de PCB, haga doble clic en un componente para abrir el panel Properties y, a continuación, seleccione la pestaña Parameters . La pestaña mostrará los parámetros de usuario actuales que se han asignado a la huella del componente seleccionado. Los parámetros de una huella de componente seleccionada también están disponibles en el panel Components .

Enlaces a información de referencia

El entorno de PCB acepta automáticamente los parámetros predefinidos ComponentLink del esquema. Estos se definen como pares de parámetros (descripción y URL del enlace) que normalmente establecen enlaces de referencia a datos en archivos específicos o ubicaciones de Internet, por lo general, el sitio web de un fabricante o la URL de una hoja de datos.

Tanto en el entorno de diseño de esquemas como en el de PCB, se accede a los enlaces desde el menú contextual que aparece al hacer clic con el botón derecho sobre un componente (en las opciones del submenú References ). Los parámetros especializados se añaden en el panel Properties y, cuando se transfieren al entorno de PCB, aparecen como un parámetro de la huella del componente. 

Parámetros en las huellas de origen

Los parámetros transferidos a la PCB pueden utilizarse para proporcionar información adicional sobre la fabricación o el funcionamiento de la placa mediante las huellas de componentes. Al añadir cadenas especiales de parámetros a las huellas en la biblioteca de origen, las cadenas personalizadas se interpretarán en la capa mecánica o de serigrafía de destino.

Se puede añadir una cadena especial que represente un parámetro definido por el usuario a la huella del componente de origen mediante el botón y el menú desplegable de cadenas especiales () del panel Properties .

En la huella de biblioteca que se muestra a continuación, la cadena especial .Designator se ha colocado en la capa Mecánica 2.

Se puede añadir a la huella del componente una cadena especial que represente un parámetro de usuario.

Cuando ese parámetro personalizado también se haya aplicado a los componentes del esquema y los datos del parámetro se hayan transferido a la PCB, las cadenas interpretadas de la huella aparecerán tanto en la vista de la placa como en los archivos de salida generados. En este caso, la cadena especial del parámetro contiene un identificador de pieza de componente personalizado para facilitar el montaje.

La aplicación de parámetros de usuario a las huellas de componentes como cadenas especiales puede satisfacer otros requisitos personalizados de PCB, incluidas las etiquetas de función para interruptores y conectores, donde se podría colocar una cadena de parámetro «función» en la capa de serigrafía superior de las huellas de esos tipos de componentes.

Consultas de parámetros

Las cadenas de parámetros del entorno de PCB también son accesibles mediante el lenguaje de consultas de Altium Designer y, por tanto, están disponibles para las funciones de filtrado de objetos, incluida la función Buscar objetos similares.

Para seleccionar objetos similares, haga clic con el botón derecho en un componente y, a continuación, seleccione Find Similar Objects en el menú contextual para abrir el cuadro de diálogo Find Similar Objects.

El cuadro de diálogo Buscar objetos similares incluye un Parameters sección donde se pueden seleccionar las opciones de filtrado según sea necesario.

El PCB Filter panel permite aplicar palabras clave de consulta específicas de parámetros como criterios de filtrado y se puede utilizar para crear reglas de diseño basadas en parámetros de PCB.

Hay varias palabras clave de consulta disponibles para trabajar con parámetros de huellas de PCB, incluidas funciones específicas para convertir valores de cadena en números (como StrToNumber). Las conversiones de valores de cadena reconocen las unidades (V, mA, mV, kOhm, etc.) y permiten determinar el resultado de la consulta mediante el procesamiento numérico de una cadena de valor de parámetro.

Los tipos de unidades admitidos que se pueden especificar en las consultas son:

• % – Porcentaje
• A – Corriente
• C – Temperatura
• dB – Decibelios
• F – Capacitancia
• G – Conductancia
• H – Inductancia
• Hz – Frecuencia
• Kg – Masa
• m – Longitud
• Ohm – Resistencia
• Q – Carga
• s – Tiempo
• V – Tensión
• W – Potencia
• Z – Impedancia

Hay varias palabras clave de consulta de parámetros disponibles para trabajar con los parámetros de las huellas de componentes de PCB.

El ejemplo que se muestra en el Query Helper cuadro de diálogo anterior procesa el parámetro de tensión nominal de cada componente (mediante la conversión de cadena a número – StrToNumber(Unit Value, Unit Type))  para determinar si su valor es superior a 50 V. Al aplicarlo en el PCB Filter panel, el diseño de placa del ejemplo revela un único componente de alta tensión, C1 (que tiene un valor de tensión nominal de 3 kV).

Reglas y scripts

Las consultas de parámetros de PCB también se pueden aplicar a scripts y reglas de diseño de Altium Designer. Estas últimas pueden realizar comprobaciones de validación del diseño, como detectar parámetros de huellas para evaluar la colocación de componentes o la asignación de capas. Tenga en cuenta que las funciones que aparecen en el Query Helper cuadro de diálogo anterior están disponibles en el lenguaje de scripting.

El siguiente ejemplo muestra la consulta de tensión nominal de condensadores (consulte la consulta de filtrado anterior) aplicada a una regla de colocación de componentes que, al ejecutarse, comprueba valores específicos de separación para los componentes detectados como dispositivos de alta tensión (>50V).

Las reglas de diseño definidas mediante parámetros específicos de huellas, transferidos desde el entorno del esquema, se pueden utilizar para detectar condiciones personalizadas del diseño de la placa.

Del mismo modo, los parámetros de PCB personalizados se pueden utilizar para comprobar la compatibilidad de los componentes con las capas; por ejemplo, cuando un componente no admite soldadura por ola y, por tanto, no se puede colocar en la capa inferior. En este caso, se podría aplicar una consulta de coincidencia de objetos que procese un parámetro personalizado «WaveSoldering» (Yes/No) a la regla de capas permitidas.

A continuación, la regla (por lotes) comprobará el valor de ese parámetro del componente y generará una infracción si el componente no es compatible con su colocación en la capa inferior.

Variantes

Los parámetros transferidos a la PCB que se incluyen en variaciones del diseño (variantes de diseño) se procesan según la variante seleccionada.

En la práctica, un parámetro de componente que varíe en el entorno de PCB se detectará dinámicamente mediante una cadena de consulta o, por ejemplo, se mostrará en una capa de la placa mediante una cadena especial. 

Parámetros de huellas definidos por el usuario

Altium Designer admite parámetros de huellas definidos por el usuario. La región Parameters de la pestaña Footprint del Properties panel en su Library Options modo permite ver y editar los parámetros de las huellas cuando no hay ningún objeto seleccionado en el espacio de diseño del editor de huellas de PCB.

Cuando el componente está colocado en la PCB, puede ver estos parámetros en el Properties panel en el Component modo de la Parameters pestaña.

Cadenas de designador y comentario

Cadenas predeterminadas de designador y comentario

Cuando se coloca una huella en una placa, se le asignan un designador y un comentario basados en la información extraída de la vista del esquema del diseño. No es necesario definir manualmente los marcadores de posición de las cadenas de designador y comentario, ya que se añaden automáticamente al colocar la huella en una placa. Las ubicaciones de estas cadenas se determinan mediante la opción Autoposition de las cadenas de designador y comentario en el Properties panel en el modo Parameter cuando se selecciona la cadena de designador o comentario en el espacio de diseño. La posición y el tamaño predeterminados de las cadenas de designador y comentario se configuran en la primitiva correspondiente de la página Editor de PCB - Valores predeterminados del Preferences cuadro de diálogo.

Cadenas adicionales de designador y comentario

Puede haber situaciones en las que necesite copias adicionales de las cadenas de designador o comentario. Por ejemplo, su proveedor de ensamblaje quiere un plano de ensamblaje detallado con el designador dentro del contorno de cada componente, mientras que su empresa exige que el designador esté situado justo encima del componente en la serigrafía de componentes de la PCB final. Este requisito de un designador adicional se puede satisfacer incluyendo la cadena especial .Designator en la huella. También hay disponible una cadena especial .Comment para especificar la ubicación de la cadena de comentario en otras capas o ubicaciones.

Para satisfacer los requisitos del proveedor de ensamblaje, la cadena .Designator se colocaría en una capa mecánica en el editor de huellas de PCB y, a continuación, se podrían generar impresiones que incluyeran esta capa como parte de las instrucciones de ensamblaje del diseño.

Gestión de requisitos especiales específicos de cada capa

Un componente de PCB puede tener diversos requisitos especiales, como necesitar un punto de adhesivo o una definición de máscara de soldadura pelable. Muchos de estos requisitos especiales estarán vinculados a la cara de la placa en la que se monta el componente y deberán pasar a la otra cara de la placa cuando se voltee el componente.

En lugar de incluir un gran número de capas de uso específico que quizá se utilicen muy pocas veces, el editor de PCB de Altium Designer satisface esta necesidad mediante una función denominada pares de capas. Un par de capas está formado por dos capas mecánicas que se han definido como un par. Cada vez que se voltea un componente de una cara de la placa a la otra, los objetos de una capa mecánica emparejada pasan a la otra capa mecánica del par. Con este método, se selecciona una capa mecánica adecuada para incluir el punto de adhesivo (u otros requisitos especiales) y se define su forma mediante los objetos disponibles. Al colocar esa huella en una placa, se debe configurar el emparejamiento de capas. Esto indica al software a qué capa debe transferir los objetos cuando se voltee el componente a la otra cara de la placa. No se pueden definir pares de capas en el editor de huellas de PCB; esto se hace en el editor de PCB.

Los nombres de las capas mecánicas se pueden editar directamente desde el panel View Configurations haciendo clic con el botón derecho y seleccionando Edit Layer.

Un método habitual para gestionar el uso de las capas mecánicas consiste en asignar un número de capa específico a cada función de capa mecánica necesaria. Este método requiere que todos los diseñadores sigan el mismo esquema de asignación y numeración de capas. También puede generar dificultades cuando se obtienen componentes de otras fuentes que no siguen el mismo esquema de asignación y numeración. Si se ha utilizado un esquema diferente, los objetos de diseño deben trasladarse de su capa mecánica actual a la capa mecánica asignada a esa función.

Este problema se resuelve con la introducción de la propiedad Layer Type. Cuando se coloca un componente desde una biblioteca en el editor de PCB, se copia de una biblioteca a otra o se crea mediante IPC Footprint Wizard, las asignaciones de tipo de capa existentes se emparejan automáticamente, con independencia de los números de capa mecánica asignados a esos tipos de capa. Los objetos se reubican en las capas correctas según su tipo de capa. Si el software no puede encontrar una correspondencia por tipo de capa, recurrirá a la correspondencia por número de capa.

Tanto para las capas mecánicas individuales como para los pares de capas de componentes, puede seleccionar un tipo de capa de una lista predefinida de tipos. Puede acceder a los cuadros de diálogo que se muestran a continuación haciendo clic con el botón derecho en una capa individual y seleccionando el comando Edit Layer o Add Component Layer en el menú.

Añadir altura a una huella de PCB

En el nivel más básico de representación 3D, se puede añadir información de altura a una huella de PCB. Para ello, abra el panel Properties en su modo Library Options (activo cuando no hay ningún objeto seleccionado en el espacio de diseño) e introduzca la altura recomendada para el componente en el campo Height de la pestaña Footprint del panel.

Durante el diseño de la placa se pueden definir reglas de diseño de altura (haga clic en Design » Rules en el editor de PCB), que normalmente comprueban la altura máxima de los componentes de una clase de componentes o dentro de una definición de recinto.

Una opción mejor para definir la información de altura sería añadir cuerpos 3D a la huella de PCB.

Gestión de componentes con primitivas de enrutado

Cuando se transfiere un diseño, la huella especificada en cada componente se extrae de las bibliotecas disponibles y se coloca en la placa. A continuación, la propiedad de red de cada pad de la huella se establece con el nombre de la red conectada al pin de ese componente en el esquema. Todos los objetos que tocan un pad se conectan a la misma red que el pad.

El editor de PCB incluye una herramienta integral de gestión de redes. Para iniciarla, seleccione Design » Netlist » Configure Physical Nets en los menús principales para abrir el cuadro de diálogo Configurar redes físicas. Haga clic en el botón Menu para acceder a un menú de opciones. Haga clic en el desplegable del encabezado New Net Name para seleccionar la red que se asignará a las primitivas sin asignar.

Huellas con varios pads conectados al mismo pin

La huella que se muestra a continuación, correspondiente a un transistor SOT223, tiene varios pads conectados al mismo pin lógico del componente en el esquema: el pin 2. Para realizar esta conexión, se han añadido dos pads con el mismo designador: «2». Cuando se utiliza el comando Design » Update PCB en el editor de esquemas para transferir la información de diseño a la PCB, la sincronización resultante mostrará las líneas de conexión hacia ambos pads en el editor de PCB; es decir, están en la misma red. Ambos se pueden enrutar.

Huella SOT223 que muestra dos pads con el designador 2.

Preparación de la serigrafía

Para ayudar a resolver los problemas habituales de diseño para la fabricación (DFM) causados por la superposición de la serigrafía con el cobre expuesto y los orificios, el editor de huellas de PCB incluye una función específica para preparar la serigrafía de sus huellas. Estos problemas se pueden resolver eficazmente mediante:

• el recorte automático de líneas y arcos de serigrafía;
• el recorte o desplazamiento automático de rellenos y regiones;
• el desplazamiento automático de cadenas de texto de serigrafía.

Para acceder a la herramienta de preparación de serigrafía en el editor de huellas de PCB, utilice el comando Tools » Silkscreen Preparation de los menús principales. Se abrirá el cuadro de diálogo Silkscreen Preparation.

Utilice el cuadro de diálogo para configurar los ajustes de recorte y desplazamiento de los objetos de serigrafía. Las opciones disponibles son:

• Clip to Exposed Copper – active esta opción para recortar automáticamente los objetos en función del cobre expuesto.
• Clip to Solder Mask Openings – active esta opción para recortar automáticamente los objetos en función de las aberturas de la máscara de soldadura.
• Silkscreen Clearance – defina la separación mínima aceptable entre los objetos de serigrafía y el cobre expuesto, las aberturas de la máscara de soldadura y los orificios.
• Min Remaining Length – si la longitud de la línea o del arco es inferior al valor definido después del recorte, los objetos se eliminarán de la huella. Tenga en cuenta que esta longitud se mide de vértice a vértice, no de borde a borde – mostrar imagen.
• Move Text – active esta opción para alejar las cadenas de texto de serigrafía del cobre expuesto, las aberturas de la máscara de soldadura y los orificios si la distancia entre ellos es inferior a Silkscreen Clearance. El desplazamiento está limitado por el valor de Max Distance.
• Fill & Region – seleccione la acción que se realizará en los rellenos y las regiones cuando la distancia entre estos y el cobre expuesto, las aberturas de la máscara de soldadura y los orificios sea inferior a Silkscreen Clearance:
  • None – los rellenos y las regiones permanecen intactos.
  • Clip – los rellenos y las regiones se recortarán para mantener la Silkscreen Clearance. Los rellenos se convierten en regiones cuando corresponde.
  • Move – los rellenos y las regiones se alejarán del cobre expuesto, de las aberturas de la máscara de soldadura y de los orificios. El desplazamiento está limitado por el valor de Max Distance.
• Max Distance – defina la distancia máxima que pueden desplazarse las cadenas de texto, los designadores de componentes, los rellenos y las regiones para mantener la Silkscreen Clearance.

Haga clic en OK para recortar y/o desplazar los objetos de serigrafía según los ajustes del cuadro de diálogo.

A continuación se muestra un ejemplo del funcionamiento de la herramienta de preparación de serigrafía.

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Javascript

Creación de una huella mediante el asistente de huellas conforme a IPC

El IPC Compliant Footprint Wizard genera una huella de PCB que cumple plenamente con la revisión B de la norma IPC 7351 - Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard. En lugar de trabajar directamente con las dimensiones de la huella (como hace el asistente de huellas), el IPC Compliant Footprint Wizard utiliza la información dimensional del propio componente y, a continuación, calcula las propiedades adecuadas de los pads y del resto de la huella de acuerdo con los algoritmos publicados por IPC.

En lugar de requerir que introduzca las propiedades de los pads y las pistas que se utilizan para definir la huella, el Wizard toma como datos de entrada las dimensiones reales del componente. A partir de las fórmulas desarrolladas para la norma IPC-7351, el Wizard genera la huella utilizando objetos estándar de Altium Designer, como pads y pistas.

Para ejecutar el IPC Compliant Footprint Wizard, seleccione Tools » IPC Compliant Footprint Wizard en los menús principales de un documento de biblioteca de PCB.

En la página Select Component Type, elija la familia de componentes para la que desea crear una huella en la página Select Component Type. La zona de vista previa situada a la derecha del asistente cambia dinámicamente para mostrar el componente seleccionado actualmente e indica también los tipos de encapsulados que se pueden generar. En la siguiente tabla se enumeran los tipos de componentes y encapsulados compatibles con el asistente.

Las páginas posteriores del asistente cambian en función del tipo de componente seleccionado. Siga las páginas intuitivas del asistente para configurar la huella del componente según sea necesario. Algunas notas sobre el uso del IPC Compliant Footprint Wizard:

• Todas las dimensiones se introducen en el asistente en unidades métricas (mm).

• Se pueden introducir y visualizar de inmediato las dimensiones generales del encapsulado, la información de los pines, la separación entre talones, los filetes de soldadura y las tolerancias.

  Modificar las tolerancias IPC puede dar lugar a huellas de PCB que no cumplan con IPC.

• Se pueden introducir dimensiones mecánicas, como el perímetro de ocupación, el montaje y la información del cuerpo del componente (3D).

• El Wizard permite volver a pasos anteriores y facilita la revisión y los ajustes.

• Se muestran vistas previas de la huella en cada etapa. Para cada tipo de componente, la región Preview se actualiza dinámicamente para mostrar la nueva ubicación, el tamaño, etc., de varios ajustes. En la región Preview , puede hacer clic en  o  para alternar entre las vistas previas 2D y 3D.

• Si lo desea, puede ver una vista previa del modelo STEP 3D antes de generarlo. Haga clic en Generate STEP Model Preview en cualquier página de Wizard después de seleccionar el tipo de componente para ver una vista previa del modelo STEP 3D en la región Preview.

• Las máscaras de pasta se dividen en pequeños rellenos para encapsulados con un pad térmico grande (de 2,1 mm x 1,6 mm o más).

• En los encapsulados con terminales de ala de gaviota, los pads se recortan para evitar que se extiendan por debajo del cuerpo del encapsulado.

• En los encapsulados pequeños con un pad térmico central grande, los pads periféricos se recortan para garantizar la separación necesaria entre los pads de acuerdo con la norma IPC.

• Cuando se aplica el recorte de pads, se muestra una advertencia en el cuadro de diálogo.

• El nombre y la descripción de la huella se sugieren automáticamente según la información que introduzca en Wizard , pero se pueden modificar para adaptarlos a los requisitos de la organización.

• De acuerdo con la norma IPC, el asistente admite tres variantes de huella (_L, _N, _M), cada una adaptada a una densidad de placa diferente.

• Puede pulsar el botón Finish en cualquier momento para generar la huella que se muestra en la vista previa. Si hace clic en Finish antes de completar todo el Wizard, la huella se creará con los valores predeterminados del sistema para el tipo de componente seleccionado.

• Cuando trabaje con una biblioteca de huellas de PCB basada en archivos, utilice el generador por lotes de huellas conformes con IPC para generar rápidamente varias huellas con distintos niveles de densidad.

Creación de una huella con el asistente de huellas

El editor de huellas de PCB incluye un Footprint Wizard. Este Wizard le permite seleccionar entre varios tipos de encapsulado e introducir la información correspondiente para crear la huella del componente. Tenga en cuenta que, en Footprint Wizard, se introducen las dimensiones necesarias para los pads y la serigrafía del componente.

Para iniciar el Footprint Wizard, seleccione Tools » Footprint Wizard en los menús principales o haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y elija el comando Tools » Footprint Wizard del menú contextual.

Utilice la página Component patterns para especificar el patrón del componente que desea crear. Seleccione el patrón deseado en la lista y utilice el desplegable para seleccionar la unidad del componente (Imperial (mil) o Metric (mm)). Los patrones disponibles son:

• Ball Grid Arrays (BGA)
• Capacitors
• Diodes
• Dual In-line Packages (DIP)
• Edge Connectors
• Leadless Chip Carriers (LCC)
• Pin Grid Arrays (PGA)
• Quad Packs (QUAD)
• Resistors
• Small Outline Packages (SOP)
• Staggered Ball Grid Arrays (SBGA)
• Staggered Pin Grid Arrays (SPGA)

Las páginas siguientes del asistente cambian según el patrón de componente seleccionado. Siga las páginas intuitivas del asistente para configurar la huella del componente según sus necesidades.

Al configurar el estilo de nomenclatura de los pads para una huella con el patrón Edge Connectors, Leadless Chip Carriers (LCC) o Quad Packs (QUAD), haga clic en la flecha verde para cambiar el orden o la dirección de la nomenclatura: mostrar imagen.

Generación de un informe de componente

Para generar un informe de la huella de PCB activa, elija el comando Reports » Component en los menús principales. Tras ejecutar el comando, el informe se generará (<PCBLibraryDocumentName>.CMP) en la misma carpeta que el documento de biblioteca de PCB de origen y se abrirá automáticamente como documento activo en la ventana principal de diseño. El informe incluye información como las dimensiones de la huella y un desglose de los objetos primitivos que la componen, así como las capas en las que se encuentran.

El informe se añadirá al panel Projects como documento independiente en la subcarpeta Documentation\Text Documents.