Panelización de PCB

Una placa de circuito impreso no se fabrica como una sola entidad; normalmente, se fabrican varias placas en un panel. El panel puede ser definido por el fabricante o, alternativamente, el diseñador de la placa puede crear un panel en el editor de PCB, utilizando una función denominada Embedded Board Array, también conocida como panelization.

Un Embedded Board Array es un objeto de diseño primitivo que se coloca en el espacio de diseño de la PCB y se vincula a un archivo de placa existente. El Embedded Board Array stamps out la placa vinculada de 1 a n veces con el espaciado especificado. Al colocar varios Embedded Board Arrays, también puede crear un panel de fabricación con placas diferentes, o la misma placa puede disponerse en un patrón step and turn.

La imagen siguiente muestra una placa repetida ocho veces en un patrón step and turn (placas alternas invertidas). Esto se creó colocando dos Embedded Board Arrays; uno con las placas orientadas hacia arriba y el otro con las placas invertidas. La información de apilado de capas, acotación, ranura en V y ruteado se ha agregado en este archivo en lugar de en la PCB fuente original.

Dado que el Embedded Board Array está vinculado a la PCB fuente, cualquier cambio de diseño realizado en la PCB fuente se cargará en el Embedded Board Array la próxima vez que se abra el archivo de la placa del arreglo.

Una parte clave del proceso de panelización es definir cómo se separarán las placas individuales. Hay dos enfoques comunes: panelización por ranura en V o panelización con pestañas desprendibles. La panelización por ranura en V es económica y eficaz para placas de forma rectangular; las placas no rectangulares deben usar pestañas desprendibles.

Para crear una panelización con pestañas desprendibles, defina una ranura de trayectoria de herramienta de ruteado alrededor del borde de cada placa, dejando pequeñas secciones de material restante que se perforan mediante una serie de pequeños orificios, como se muestra en la imagen adyacente.

La trayectoria de herramienta de ruteado se define colocando objetos track en una capa mecánica, que luego se designa como la capa Route Tool Path en el panel Properties (también se muestra en la imagen). Utilice el comando Create Primitives from Board Shape para delinear la forma de la placa con tracks/arcos que definan la trayectoria de herramienta de ruteado y, a continuación, edítelos según sea necesario para crear las regiones de pestañas desprendibles. Las pestañas desprendibles, también denominadas mouse bites, se crean colocando una fila de pequeños pads no metalizados.

Para obtener más información sobre panelización, lea estas excelentes y detalladas directrices de panelización, publicadas en el sitio web de Electronic Design.

Colocación

Después de iniciar el comando de embedded board array (Place » Embedded Board Array/Panelize), el cursor cambiará a una cruceta y entrará en el modo de colocación de embedded board array. La ubicación de la cruceta determina la esquina inferior izquierda del arreglo de placas.

1. Coloque esta esquina del arreglo en la ubicación requerida y luego haga clic o pulse Enter para colocarlo.
2. Continúe colocando más embedded board arrays o haga clic con el botón derecho o pulse Esc para salir del modo de colocación.

Verificación de compatibilidad del apilado de capas

Al construir un panel, es importante asegurarse de que el apilado de capas de cada placa hija referenciada sea compatible con el apilado de la placa principal sobre la que se colocan los paneles. Cuando elija el diseño PCB de referencia para el embedded board array que se está colocando, Altium Designer comparará los apilados de capas de esa placa con el de la PCB activa en la que está colocando el arreglo. El resultado de esta comparación se mostrará en el modo Embedded Board Array del Properties panel:

• Si los apilados de capas son compatibles, se mostrará el siguiente texto: Child and Parent PCB Design Layer Stacks are Compatible.
• Si los apilados de capas no son compatibles, se mostrará el siguiente texto: Child and Parent PCB Design Layer Stacks are NOT Compatible.

Si elige el diseño PCB de referencia para el embedded board array durante la colocación (pulsando Tab después de seleccionar el comando de colocación de Embedded Board Array y seleccionando la PCB desde el panel Properties), se abrirá el cuadro de diálogo Warning! si los apilados de capas no son compatibles. Tiene la opción de resolver manualmente la discrepancia en una etapa posterior (la opción Synchronize Manually Later ); se generará un recordatorio si intenta generar la salida de fabricación. Alternativamente, puede hacer que Altium Designer intente resolver automáticamente los problemas de compatibilidad del apilado de capas (la opción Synchronize Automatically Now ). El proceso automático de sincronización del apilado de capas intentará:

• Asegurar que todas las capas ordenadas requeridas del apilado de capas de la placa hija existan en la placa principal (el archivo PCB que contiene el embedded board array).
• Modificar el apilado de capas de la placa principal en un intento de lograr la sincronización; una placa hija nunca se modifica.
• Realizar únicamente modificaciones aditivas o de tipo de capa en la placa principal; nunca se eliminan capas.

Cuando se detecten apilados de capas no compatibles en el panel, también aparecerá un problema en la pestaña Health Check del panel Properties en su modo Board. Obtenga más información sobre el PCB Health Check Monitor.

También puede generar un informe de compatibilidad de stackup desde el documento PCB del panel activo. Este informe proporciona información sobre el apilado de capas de cada placa definida en el panel, así como sobre el apilado de capas definido para el propio panel. Si hay al menos un embedded board array colocado en el documento PCB, puede acceder al comando Reports » Stackup Compatibility Report desde los menús principales. Después de iniciar el comando, se genera un informe - Embedded Boards Stackup Compatibility - <PCBDocumentName>.html - y se abre como documento activo. Cuando existen incompatibilidades, el informe proporciona un resumen de cuántas capas incompatibles se han encontrado dentro de las placas embebidas colocadas en el documento del panel. También se presenta una tabla de compatibilidad, que muestra visualmente los apilados de las placas embebidas y del propio panel. Cualquier capa incompatible se resalta en texto rojo.

La tabla también proporciona hipervínculos para abrir el Layer Stack Manager de cada PCB (y del panel), para que pueda examinar los apilados y determinar cómo resolver las incompatibilidades. Al hacer clic en uno de estos enlaces, primero se convertirá el documento PCB correspondiente en el documento activo y luego se abrirá el Layer Stack Manager.

Edición gráfica

Este método de edición le permite seleccionar directamente un objeto embedded board array ya colocado en el espacio de diseño y cambiar gráficamente su ubicación u orientación.

Cuando se selecciona un objeto embedded board array, se distingue por un fondo gris claro. Las imágenes siguientes ilustran un arreglo de placa sin referencia (primera imagen) y un arreglo de 2 x 2 que hace referencia a un único diseño PCB (segunda imagen).

Un arreglo de placa sin referencia

Un arreglo de 2 x 2 que hace referencia a un único diseño PCB

Haga clic en cualquier lugar dentro del límite del arreglo y luego arrástrelo para reposicionarlo. El arreglo se “toma” automáticamente por su esquina inferior izquierda y la ubicación del arreglo de placas se utiliza como punto de anclaje al cursor. El embedded board array puede rotarse o invertirse mientras se arrastra de las siguientes maneras:

• Pulse Spacebar para rotar el embedded board array. La rotación es en sentido antihorario.
• Pulse la tecla L para voltear el embedded board array hacia el otro lado de la placa.

Notas

• El/los embedded board array(s) utilizados para crear una representación del panel de fabricación deben colocarse en un documento PCB separado dentro del proyecto PCB existente o alternativo. Este documento debe considerarse el “centro” de fabricación para otros documentos PCB que contienen los diseños reales.
• Puede colocar objetos adicionales para soportar la fabricación del panel (por ejemplo, pads libres como orificios de herramienta); sin embargo, no es aconsejable colocar otros objetos que representen el diseño físico real dentro del mismo documento que el/los embedded board array(s).
• Dado que el objeto embedded board array hace referencia a un archivo de diseño PCB en lugar de contener una copia pegada de este, el diseño PCB fuente puede modificarse en cualquier momento. Una vez que se guarde el archivo de referencia, actualice la vista del documento del panel para mantener el panel al día.
• Si un arreglo colocado aún no hace referencia a un documento PCB, habrá un cuadro delimitador rectangular verde con el texto No source en su centro, junto con una pequeña cruz para marcar la esquina inferior izquierda del arreglo.
• Se pueden generar salidas Gerber, NC Drill, ODB++ e impresas a partir de un panel de embedded board arrays.
• Al utilizar la opción Route Tool Outline del comando Design » Board Shape » Create Primitives From Board Shape, también puede seleccionar la opción Include Cutouts para simular trayectorias de herramienta que contornean los bordes de recorte de la placa.
• El software intenta automáticamente resolver los problemas de compatibilidad del apilado de capas. El proceso automático de sincronización del apilado de capas intentará:
  • Asegurar que todas las capas ordenadas requeridas del apilado de capas de la placa hija existan en la placa principal (el archivo PCB que contiene el embedded board array).
  • Modificar el apilado de capas de la placa principal en un intento de lograr la sincronización; una placa hija nunca se modifica.
  • Realizar únicamente modificaciones aditivas o de tipo de capa en la placa principal; nunca se eliminan capas.
• Tenga en cuenta que las funciones de counterhole no son compatibles actualmente con un embedded board array ni con su Drill Table y Hole Size Editor.

Embedded Board Array Properties

Pestaña General

Ubicación

El icono  a la derecha de esta región debe mostrarse como  (desbloqueado) para poder acceder a los campos siguientes. Alterne el icono de bloqueo/desbloqueo para cambiar su estado. 

• (X/Y)
  • X (primer campo): la coordenada X (horizontal) actual del punto de referencia de la matriz de tarjetas incrustada, relativa al origen actual del espacio de diseño. Edite este valor para cambiar la posición X de la matriz de tarjetas incrustada. El valor puede introducirse en unidades métricas o imperiales; incluya las unidades al introducir un valor cuyas unidades no sean las predeterminadas actuales.
  • Y (segundo campo): la coordenada Y (vertical) actual del punto de referencia de la matriz de tarjetas incrustada, relativa al origen actual. Edite este valor para cambiar la posición Y de la matriz de tarjetas incrustada. El valor puede introducirse en unidades métricas o imperiales; incluya las unidades al introducir un valor cuyas unidades no sean las predeterminadas actuales. 
• Rotation - el ángulo de rotación de la matriz incrustada (en grados), medido en sentido antihorario desde cero (la 3 o'clock horizontal). 

Propiedades

• PCB Document - muestra la ruta al documento PCB de referencia actual que se utilizará para rellenar la matriz. Haga clic en  para buscar un documento PCB diferente.
• Column Count - muestra el número de columnas de la matriz de tarjetas. Edite este campo para definir el número de columnas de la matriz.
• Row Count - muestra el número de filas de la matriz de tarjetas. Edite este campo para definir el número de filas de la matriz.
• Mirrored - habilítelo para reflejar horizontalmente la matriz de tarjetas.
• Link Location to Embedded Board Origin - habilítelo para referenciar la matriz de tarjetas/panelización desde el origen de la tarjeta incrustada. Deshabilítelo (predeterminado) para construir la matriz basándose en el punto inferior izquierdo de los objetos en el espacio de diseño de la tarjeta referenciada.
• Column Margin - muestra el margen actual de columna entre los bordes de las PCB de la matriz. Los valores pueden definirse en unidades mm o mil . Para especificar las unidades al introducir un número, añada el sufijo mm o mil al valor.
• Row Spacing - muestra el paso vertical actual entre las PCB de la matriz. El espacio entre dos tarjetas adyacentes es el paso menos la altura de una tarjeta. Edite este campo para cambiar el paso de la tarjeta. Los valores pueden definirse en unidades mm o mil . Para especificar las unidades al introducir un número, añada el sufijo mm o mil al valor. 
• Column Spacing - muestra el paso horizontal actual entre las PCB de la matriz. El espacio entre dos tarjetas adyacentes es el paso menos el ancho de una tarjeta. Edite este campo para cambiar el paso de la tarjeta. Los valores pueden definirse en unidades mm o mil . Para especificar las unidades al introducir un número, añada el sufijo mm o mil al valor. 
• Row Margin - muestra el margen actual de fila entre los bordes de las PCB de la matriz. Los valores pueden definirse en unidades mm o mil . Para especificar las unidades al introducir un número, añada el sufijo mm o mil al valor. 

Opciones adicionales

Habilite los objetos adicionales que desee mostrar u ocultar, por tipo. Si el botón está en azul, ese tipo de objeto se mostrará. 

Tenga en cuenta que las Cadenas especiales colocadas en el archivo PCB de la matriz de tarjetas incrustada también pueden mostrar/ocultar superpuesto su nombre de Cadena especial al habilitar/deshabilitar el botón Special Strings en la sección Additional Options de la pestaña View Options del panel View Configuration. Esta función de nombre superpuesto no funciona para las cadenas especiales incrustadas en el archivo PCB de origen, solo para las colocadas en el archivo PCB de la matriz de tarjetas incrustada.

Pestaña Parámetros

Table - muestra el Name de cada parámetro listado. Utilice el icono  para habilitar o deshabilitar los parámetros.

Pestaña Capas

Table - muestra el Name y el Type de todas las capas del PCB vinculado. Utilice el icono  para habilitar o deshabilitar las capas.

Los objetos Keepout colocados en un diseño PCB también pueden mostrarse en una matriz de tarjetas incrustada panelizada usando la PCB como fuente. Tenga en cuenta que esta función solo proporciona una representación visual de la capa Keepout: los objetos de cobre no respetarán los keepouts de la PCB de origen cuando se coloquen en la Embedded Board Array.