Ubicación de componentes

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Altium Essentials: PCB Component Placement

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Existe un dicho que afirma que el diseño de PCB es 90% colocación y 10% ruteo. Aunque se podría debatir el porcentaje de cada uno, en general se acepta que una buena colocación de componentes es fundamental para un buen diseño de la placa. Recuerde que también puede necesitar ajustar la colocación a medida que realiza el ruteo.

La huella del componente define el espacio y los puntos de conexión necesarios para montar el componente físico en la placa de circuito impreso. Es un objeto de grupo compuesto por una colección de objetos primitivos simples, incluidos pads, líneas y arcos, así como otros objetos de diseño.

La huella del componente define el montaje y las conexiones del componente en la PCB y también puede incluir objetos de cuerpo 3D para definir el componente real. 
La huella del componente define el montaje y las conexiones del componente en la PCB y también puede incluir objetos de cuerpo 3D para definir el componente real.

Los pads proporcionan los puntos de montaje y conexión para los pines del componente. A menudo se incluyen primitivas de diseño adicionales, como líneas y arcos, para definir el contorno de la forma del componente en la capa de superposición del componente (serigrafía).

La huella del componente también puede incluir objetos de cuerpo 3D opcionales, que definen el espacio físico o envolvente del componente real montado en la placa. Si el componente físico se ha definido mediante objetos de cuerpo 3D o modelos STEP importados, se puede realizar una comprobación tridimensional de separación entre componentes.

Las huellas de componentes se crean en el editor de huellas PCB colocando los objetos de diseño adecuados para crear la forma necesaria para montar y conectar el componente. El punto de referencia del componente es el origen del espacio de diseño del editor de huellas PCB, que puede configurarse en el editor como: pin 1, el centro geométrico o una ubicación definida por el usuario en el componente. Para obtener más información sobre la creación de huellas, consulte la página Creación de una huella PCB .

– estos componentes poseen propiedades eléctricas estándar, siempre están sincronizados entre el esquema y la PCB (la huella, los pines/pads y las asignaciones de red deben coincidir), y se incluyen en la BOM. Un ejemplo es un componente eléctrico estándar, como una resistencia.
  • Mechanical – estos componentes no tienen propiedades eléctricas, no están sincronizados (debe colocarlos manualmente en ambos editores) y se incluyen en la BOM. Un ejemplo es un disipador térmico.
  • Graphical – estos componentes no tienen propiedades eléctricas, no están sincronizados (debe colocarlos manualmente en ambos editores), y no not se incluyen en la BOM. Un ejemplo es el logotipo de una empresa.
  • Net Tie (in BOM) – estos componentes se utilizan para cortocircuitar entre sí dos o más redes diferentes. Siempre están sincronizados entre el esquema y la PCB (la huella, los pines/pads y las asignaciones de red deben coincidir), y se incluyen en la BOM. Se diferencian de un componente Standard en que no se verifica la conectividad creada por el cobre dentro de la huella; es este cobre el que permite que las redes queden cortocircuitadas. Nota: habilite la opción Verify Shorting Copper en el cuadro de diálogo Design Rule Checker para verificar que no haya cobre desconectado dentro del componente.
  • Net Tie – estos componentes se utilizan para cortocircuitar entre sí dos o más redes diferentes. Siempre están sincronizados entre el esquema y la PCB (la huella, los pines/pads y las asignaciones de red deben coincidir), y no not se incluyen en la BOM. Se diferencian de un componente Standard en que no se verifica la conectividad creada por el cobre dentro de la huella; es este cobre el que permite que las redes queden cortocircuitadas. Nota: habilite la opción Verify Shorting Copper en el cuadro de diálogo Design Rule Checker para verificar que no haya cobre desconectado en el componente.
  • Standard (No BOM) – estos componentes poseen propiedades eléctricas estándar, siempre están sincronizados entre el esquema y la PCB (la huella, los pines/pads y las asignaciones de red deben coincidir), y no not se incluyen en la BOM. Un ejemplo es un componente de punto de prueba que desea excluir de la BOM.
  • Jumper – estos componentes se utilizan para incluir puentes de cable en un diseño de PCB, por ejemplo, en una PCB de una sola cara que no puede rutearse completamente en una sola capa. Para este tipo de componente, la huella del componente y los pines se sincronizan entre el esquema y la PCB, pero las asignaciones de red no, y el componente se incluye en la BOM. Además de seleccionar esta opción a nivel de componente, ambos pads del componente deben tener su JumperID configurado con el mismo valor distinto de cero. Los componentes de tipo jumper no necesitan estar cableados en el esquema; solo es necesario incluirlos en el esquema si se requieren en la BOM. Si no se requieren en la BOM, pueden colocarse directamente en la PCB donde se configura el Component Type , se configuran los JumperIDs y las Nets se asignan manualmente a los pads.
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  • Design Item ID – muestra el ID del elemento de diseño para el componente seleccionado. Este campo no es editable.

  • Source – muestra el documento fuente del componente. Haga clic en para abrir un cuadro de diálogo que permita buscar y seleccionar un documento fuente diferente.

  • Revision State – muestra el estado de la revisión del componente de biblioteca del Workspace en términos de su estado del ciclo de vida y también su estado de revisión, es decir, si es la última revisión publicada de ese componente (Up to date) o una revisión anterior (Out of date).

    Para obtener información sobre cómo actualizar componentes de biblioteca del Workspace, consulte Working with Placed Components.
  • Height – un campo de altura para el componente. Este campo definía la altura del componente de PCB antes de la introducción del objeto 3D Body; sin embargo, el modelo 3D proporciona un método superior para definir la altura del componente para tareas como la detección de colisiones en 3D. Tenga en cuenta que el valor definido en este campo Height es el utilizado por MCAD CoDesigner, no la altura del modelo 3D (más información).

  • 3D Body Opacity – introduzca el porcentaje de opacidad deseado o utilice la barra deslizante.

  • Primitives – haga clic en el icono de candado asociado para bloquear/desbloquear.  – bloquea todos los primitivos del componente para que pueda tratarse como un único objeto. – desbloquea para modificar los primitivos individuales que componen el componente. Después de la edición, los primitivos del componente deben volver a bloquearse.

    • Tenga en cuenta que, cuando los primitivos del componente están bloqueados, la mayoría de sus propiedades no pueden modificarse mediante métodos de edición gráficos (p. ej., usando arrastrar y soltar) o no gráficos (p. ej., usando el Properties o un panel List).

    • Tenga en cuenta que, si es necesario, se puede acceder a las propiedades de los pads del componente y modificarlas sin desbloquear los primitivos haciendo doble clic directamente sobre el pad.

  • Strings – haga clic en el icono de candado asociado para bloquear/desbloquear.  – bloquea todas las cadenas del componente. – desbloquea para modificar las cadenas del componente.

  • Seleccione los enlaces en los que se puede hacer clic de Designator y Comment desde el modo Component del panel Properties para ser redirigido a los respectivos paneles Properties de esos objetos, donde puede editar sus opciones.

    Footprint

    • Footprint Name – muestra el nombre de la huella correspondiente al componente elegido.
    • Design Item ID – la identificación del componente elegido.
    • Source – nombre del Workspace en el que se ha colocado el componente elegido.
    • Description – descripción de la huella del componente, definida en el editor de huellas de PCB. 

    Swapping Options

    • Enable Pin Swapping – marque para permitir la función de intercambio de pines.
    • Enable Part Swapping – marque para permitir la función de intercambio de partes (p. ej., cuatro partes de un CI de la serie 74).

    Schematic Reference Information

    Cuando el diseño se transfiere inicialmente, la información de referencia esquemática se transfiere del esquema al editor de PCB. Para actualizar estos datos en una etapa posterior, haga clic en el botón Perform Update en el cuadro de diálogo Edit Component Links dialog.

    • Designator – el designador del componente esquemático con el que se ha hecho coincidir este componente de PCB.
    • Hierarchical Path – muestra dónde, dentro de la estructura jerárquica del esquema, puede encontrarse este componente.
    • Channel Offset – cuando un diseño se transfiere por primera vez del esquema a la PCB, a cada componente de cada hoja esquemática se le asigna un desplazamiento de canal único.

    Parameters Tab

    • Table – muestra el Name, Value y Source de cada parámetro listado.

    Disponibilidad de componentes en la PCB

    Cuando el diseño se transfiere desde el editor esquemático al editor PCB, las huellas de componentes PCB se colocan automáticamente desde las bibliotecas disponibles. Esto se denomina Design Synchronization, que es un proceso para detectar y resolver las diferencias entre el esquemático y la PCB.

    Altium Designer admite un conjunto de herramientas que facilitan la colocación de la huella de componente requerida en el espacio de diseño de la PCB. Consulte las siguientes páginas para obtener información sobre estas herramientas:

    Exploración de componentes colocados

    En el modo del panel PCB Components, sus tres regiones principales cambian para reflejar la jerarquía de componentes del diseño PCB actual (en orden desde la parte superior):

    • Component Classes
    • Components dentro de una clase
    • Component Primitives

    Las regiones del panel PCB permiten una selección de filtro acumulativa a través de clases de componentes, desde componentes individuales hasta primitivas de componente.
    Las regiones del panel PCB permiten una selección de filtro acumulativa a través de clases de componentes, desde componentes individuales hasta primitivas de componente.

    Haga clic con el botón derecho en una entrada de componente o primitiva de componente y luego elija el comando Properties (o haga doble clic directamente en la entrada) para acceder al panel Properties, en el que puede ver/modificar las propiedades del componente/primitiva según sea necesario.

    Haga clic con el botón derecho en una entrada de clase de componente y luego elija Properties (o haga doble clic directamente en la entrada) para abrir el cuadro de diálogo Edit Component Class dialog de esa clase. Desde el cuadro de diálogo, puede ver/modificar la pertenencia de componentes de la clase, cambiarle el nombre o agregar clases adicionales.

    Edición de una clase de componente seleccionada.
    Edición de una clase de componente seleccionada.

    Consulte la página Working with Classes on a Schematic & PCB para obtener más información sobre cómo trabajar con clases.

    La visualización/inclusión de cada tipo de primitiva de componente en la región Component Primitives del panel depende de si se ha habilitado la opción correspondiente para cada una en el menú contextual al que se accede desde las regiones Components o Component Primitives.

    Haga clic con el botón derecho en una entrada de componente o de primitiva de componente para seleccionar los elementos que se incluirán.
    Haga clic con el botón derecho en una entrada de componente o de primitiva de componente para seleccionar los elementos que se incluirán.

    Durante la exploración, los componentes se pueden bloquear o desbloquear fácilmente haciendo doble clic en el cuadro situado a la derecha de la columna Footprint en la región Components.

    Bloquear/Desbloquear desde el panel PCB  le evita tener que navegar por el panel Properties.
    Bloquear/Desbloquear desde el panel PCB le evita tener que navegar por el panel Properties.

    Cuadro delimitador de selección de componentes

    Cuando hace clic y selecciona un componente, aparece el cuadro delimitador de selección. Para controlar qué capas se utilizan para definir el cuadro delimitador, puede utilizarse la opción PCB.ComponentSelection en el cuadro de diálogo Advanced Settings dialog. La opción admite tres modos (introduzca el valor 0, 1 o 2; el modo predeterminado es 2):

    • 0 - legacy mode : este modo combina geometrías de todas las capas excepto las cadenas de Designator y Comment de la serigrafía.

    • 1 - by layer mode : use las geometrías de la primera de las capas enumeradas a continuación que contenga objetos, con la siguiente prioridad:

      1. Tipo de capa de patio

      2. Capa de cuerpo 3D (los modelos STEP se almacenan en un objeto de cuerpo 3D dimensionado al prisma rectangular más pequeño que contiene el modelo. Para la selección de componentes, se utiliza este cuerpo 3D, no la forma del modelo STEP)

      3. Capa de serigrafía más capas de cobre

      4. Capas de cobre

       

    • 2 - by graphic mode - este modo combina las geometrías detectadas en el tipo de capa de patio, la serigrafía, los objetos de cuerpo 3D y las capas de cobre. Las cadenas de texto se excluyen.

    • Las referencias a la capa de patio corresponden a un par de capas de componente con Layer Type = Courtyard; no se tiene en cuenta el nombre del par de capas.

    • Si el componente incluye un modelo 3D, la forma real del modelo 3D se utiliza para la verificación de colisión de componentes, mientras que la forma del cuadro de selección del componente se determina como se describe arriba.

    • Los objetos de capa mecánica se excluyen del cuadro delimitador de selección, pero se incluyen en el cuadro delimitador de verificación de colisión cuando no hay cuerpos 3D ni objetos de capa de patio definidos. Las excepciones a esto son las cadenas de texto .Designator y .Comment, que siempre se excluyen. Obtenga más información sobre Trabajar con capas mecánicas.

    • Cuando el cuadro delimitador de selección de un componente está definido por las pistas de la capa de patio, se usa la línea central de esas pistas para definir el cuadro delimitador (como muestra la selección del componente – ). Tenga en cuenta que esto solo sucede cuando la forma definida en la capa de patio es una forma cerrada, con los vértices finales de las pistas coincidiendo (tocándose exactamente). De lo contrario, el cuadro delimitador se define por el rectángulo más pequeño que encierra todos los objetos de la capa de patio.

    • El cuadro delimitador de selección del componente se utiliza para calcular el área del componente y durante la colocación de componentes en los modos de colocación de obstáculos Push y Avoid .

    Agregar primitivas a un componente

    Las primitivas seleccionadas pueden agregarse a un componente eligiendo el comando Tools » Convert » Add Selected Primitives to Component en los menús principales. Después de seleccionar un comando, elija el componente al que desea agregar las primitivas seleccionadas. Una vez confirmado, las nuevas primitivas se reconocerán como parte del único objeto de componente y podrán usarse junto con las primitivas originales del componente.

    El componente de destino debe tener sus primitivas desbloqueadas para llevar a cabo esta operación. Use el icono de bloqueo Primitives  en las propiedades del componente para desbloquear las primitivas del componente.

    Descomponer un componente en primitivas

    Un componente puede convertirse en los objetos primitivos que lo constituyen utilizando el comando Tools » Convert » Explode Component to Free Primitives de los menús principales o haciendo clic con el botón derecho sobre un componente colocado (seleccionado o no) y luego eligiendo el comando Component Actions » Explode Component To Free Primitives (o Explode Selected Components To Free Primitives) del menú contextual. Un componente descompuesto deja de ser un componente, por lo que se eliminarán el designador y el comentario, y el componente volverá a las distintas primitivas a partir de las cuales fue creado.

    Descomponer no afecta al modelo de huella almacenado en la biblioteca fuente correspondiente, solo a la(s) instancia(s) convertida(s) del/de los componente(s) colocada(s) en el documento PCB.

    • Descomponer es un proceso de una sola vía; no existe un comando para reagrupar un componente descompuesto. Sin embargo, puede usar el comando Undo para lograrlo.

    • El comando Descomponer no debe utilizarse para modificar las propiedades de un componente. Las primitivas de un componente pueden editarse desbloqueándolas (mediante el icono de bloqueo Primitives  en las propiedades del componente), editándolas según sea necesario y luego volviéndolas a bloquear.

    Acceder a enlaces en los que se puede hacer clic para obtener información de referencia

    Cuando se han agregado enlaces de documentos con nombre al componente, se puede abrir la URL del documento o de la página indicada —especificada mediante un parámetro de enlace URL subyacente definido— para el componente seleccionado o el componente bajo el cursor. Esta función permite que los enlaces de documentos con nombre transferidos desde componentes esquemáticos se presenten como enlaces de componentes PCB con nombre a PDF, archivos de texto o páginas HTML. Esto sucede cuando los enlaces de documentos con nombre del componente se han actualizado del esquemático al PCB (Design » Update PCB Document). Durante ese proceso de actualización (mediante un ECO), los enlaces de documentos con nombre del esquemático se convierten en pares de parámetros ComponentLink (ComponentLinknDescription/ComponentLinknURL) para el componente PCB correspondiente. Por ejemplo:

    Parámetro del componente esquemático   Parámetros del componente PCB
    Name Url

     

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

    El número de índice del enlace (n) usado en los parámetros del componente definirá la posición ordenada del enlace de componente PCB correspondiente en el submenú References. Con un componente del PCB seleccionado, los pares de parámetros ComponentLink definidos se presentan en la sección Parameters del panel Properties.

    Después de ejecutar el comando, la página de destino URL basada en web o el documento indicado se abrirán directamente (si están disponibles).

    • Una URL basada en web se abrirá ya sea en un navegador externo o como un documento con pestañas dentro de Altium Designer, según lo determine la opción Open internet links in external Web browser, en la página System - View del cuadro de diálogo Preferences. Tenga en cuenta que, para abrir en un navegador externo, el valor (URL) del parámetro de enlace debe incluir el prefijo http://.

    • Para obtener más información sobre cómo establecer parámetros de enlace de documentos en el espacio esquemático, consulte la página Schematic Libraries.

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