Creación y configuración del documento PCB

Ahora está listo para crear una PCB.

Agregar un documento PCB al proyecto

Antes de transferir el diseño desde el editor de esquemáticos al editor de PCB, debe crear una PCB en blanco y luego asignarle un nombre y guardarla como parte del proyecto.

1. Haga clic con el botón derecho en la entrada del proyecto en el panel Projects y luego seleccione el comando Add New to Project » PCB en el menú contextual. Se abrirá un nuevo documento PCB y aparecerá una entrada vinculada al proyecto en el panel Projects bajo la entrada Source Documents.

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2. Haga clic con el botón derecho en la entrada del documento PCB en el panel Projects y seleccione el comando Save As. Se abrirá el cuadro de diálogo Save As, listo para guardar el documento en la misma ubicación que el archivo del proyecto. Escriba el nombre Multivibrator en el campo File name y haga clic en el botón Save.

3. Agregar la PCB ha modificado el proyecto, así que guarde el proyecto localmente haciendo clic con el botón derecho en la entrada del proyecto en el panel Projects y seleccionando Save.

Antes de transferir el diseño desde el editor de esquemáticos, también cambiaremos algunos atributos de la nueva PCB.

Configuración del origen y las unidades de medida

Main page: Trabajar con el sistema de ajuste del cursor

El editor de PCB tiene dos orígenes: el origen absoluto, que está en la esquina inferior izquierda del espacio de diseño, y el origen relativo definible por el usuario, que se utiliza para determinar la ubicación actual del espacio de diseño. Las coordenadas de los objetos en un documento PCB se definen con respecto al origen relativo. Las coordenadas que se muestran en la barra de estado también son relativas a este origen. Un enfoque común es establecer el origen relativo en la esquina inferior izquierda de la forma de la placa.

1. Acerque la vista a la parte inferior izquierda de la forma actual de la placa para ver fácilmente tanto la cuadrícula gruesa como la fina, como se muestra en las imágenes siguientes.

2. Para establecer el origen relativo, seleccione el comando Edit » Origin » Set en los menús principales, luego coloque el cursor sobre la esquina inferior izquierda de la forma de la placa y haga clic.

   

3. Seleccione el comando View » Toggle Units en los menús principales para cambiar las unidades de medida del documento PCB de mils a milímetros.

   Mire las coordenadas y la cuadrícula en la barra de estado para comprobar rápidamente las unidades de medida que se están usando actualmente.

   

Edición de la forma de la placa

Main pages: Definición de la forma de la placa

La forma predeterminada de la placa es de 6 x 4 pulgadas. Para este tutorial, cambiará el tamaño de la placa a 30 x 30 mm.

1. Seleccione una cuadrícula de ajuste adecuada. Durante el proceso de diseño, es bastante común cambiar las cuadrículas; por ejemplo, puede usar una cuadrícula gruesa durante la colocación de componentes y una más fina para el enrutamiento. Seleccione el comando View » Grids » Set Global Snap Grid en los menús principales e introduzca 5 en el campo del cuadro de diálogo Snap Grid que se abre, luego haga clic en OK para cerrar el cuadro de diálogo.

   

2. Aleje la vista para mostrar toda la placa, incluidos sus bordes.

3. El cambio de la forma de la placa se realiza en el modo de planificación de placa. Seleccione el comando View » Board Planning Mode en los menús principales para cambiar a este modo (atajo: 1). La visualización cambiará y el área de la placa ahora se mostrará en verde.

   

4. Cuando está en el modo de planificación de placa, el editor de PCB ofrece varios comandos para cambiar la forma de la placa. Para un cuadrado o rectángulo simple, es más eficiente editar la forma de placa existente. La cuadrícula visible gruesa es de 25 mm (5x la cuadrícula de ajuste), y la cuadrícula visible fina es de 5 mm; pueden utilizarse como guía.

   1. Seleccione Design » Edit Board Shape en los menús principales.

   2. Aparecerán controles de edición en cada esquina y en el centro de cada borde, como se muestra en el video siguiente.

      Tenga en cuenta que, si hace clic en cualquier lugar que no sea un control de edición o un borde de la forma, saldrá del modo de edición de la forma de la placa.

   3. Puede deslizar el borde superior hacia abajo y el borde derecho hacia la izquierda para crear el tamaño correcto. Para deslizar el borde superior hacia abajo, coloque el cursor sobre el borde (pero no sobre un control). Cuando el cursor cambie a una flecha de doble punta, haga clic y mantenga presionado, luego arrastre el borde a la nueva ubicación de modo que la posición Y del cursor sea 30mm en la barra de estado, como se muestra en el video siguiente.

   4. Repita el proceso para mover el borde derecho hacia adentro, colocándolo cuando la posición X del cursor sea 30mm en la barra de estado.

   5. Haga clic en cualquier parte del espacio de diseño para salir del modo de edición de la forma de la placa.

5. Seleccione el comando View » 2D Layout Mode en los menús principales para volver al modo de diseño 2D (atajo: 2).

6. Ahora que la forma ha sido definida, puede establecer la cuadrícula (View » Grids » Set Global Snap Grid) en un valor adecuado para la colocación de componentes, por ejemplo, 1 mm.

7. Guarde el documento PCB localmente haciendo clic con el botón derecho en su entrada en el panel Projects y seleccionando Save en el menú contextual.

El tamaño de la placa ha sido definido, y se han establecido las unidades, el origen y la cuadrícula.

Configuración de los valores predeterminados de los objetos PCB

Cuando coloca un objeto en el espacio de diseño del editor de PCB, Altium Designer definirá la forma y las propiedades del objeto en función de:

• An applicable design rule – si hay una regla definida que se aplica a ese objeto, las propiedades del objeto se definen a partir de la regla. Por ejemplo, durante un cambio de capa mientras está realizando enrutamiento interactivo, se agrega automáticamente una vía con su tamaño y el tamaño del orificio tomados de la regla de diseño Routing Via Style aplicable.

• Default settings – si no existe una regla de diseño aplicable o no se aplica, las propiedades del objeto se definen a partir de la configuración predeterminada establecida en la página PCB Editor – Defaults del cuadro de diálogo Preferences. Por ejemplo, si ejecuta el comando Place » Via, Altium Designer no sabe si esa vía formará parte de una red, por lo que presentará una vía con el tamaño definido en los valores predeterminados.

Como parte de este tutorial, configurará las propiedades predeterminadas de los designadores y comentarios de los componentes. Estas propiedades se aplicarán a estas cadenas de componentes cuando los componentes se coloquen en la PCB.

1. Haga clic en el botón  en la parte superior del espacio de diseño para abrir el cuadro de diálogo Preferences y luego expanda la categoría PCB Editor en el árbol de la izquierda y seleccione la entrada Defaults de esta categoría para abrir la página PCB Editor – Defaults.

   

2. Seleccione Designator en Primitive List para mostrar las propiedades predeterminadas de este objeto. Confirme que las opciones están configuradas como sigue:

   • La opción Autoposition está establecida en Left-Above. Esta es la ubicación predeterminada en la que se mantiene esta cadena cuando el componente se rota. La cadena puede reubicarse interactivamente en cualquier momento durante el proceso de diseño.

   • El valor de Text Height está establecido en 1.5mm.

   • La opción Font Type está establecida en TrueType, y Font está establecido en Arial.

   

3. Seleccione Comment en Primitive List y confirme que la visibilidad del comentario está configurada como oculta (el botón situado a la derecha del campo Value se muestra como ). Este es un valor predeterminado común. Las cadenas de comentarios de los componentes pueden mostrarse selectivamente durante el proceso de diseño si es necesario.

   

4. Haga clic en OK para guardar los cambios y cerrar el cuadro de diálogo Preferences.

Transferencia del diseño desde la captura esquemática al diseño PCB

Main page: Mantener sincronizados los esquemáticos y la PCB

El diseño se transfiere directamente entre el editor de esquemáticos y el editor de PCB; no se crea ningún archivo de netlist intermedio. Esto puede hacerse seleccionando el comando Design » Update PCB Document <PCBDocumentName> en los menús principales del editor de esquemáticos. Cuando ejecuta este comando, se crea un conjunto de Engineering Change Orders (ECO), que:

• Enumera todos los componentes utilizados en el diseño y la huella requerida para cada uno. Cuando se ejecutan los ECO, Altium Designer intenta localizar cada huella y colocar cada una en el espacio de diseño de la PCB.

• Se crea una lista de todas las redes (pines de componentes conectados). Cuando se ejecutan los ECO, Altium Designer agrega cada red a la PCB y luego intenta agregar los pines que pertenecen a cada red. Si no se puede agregar un pin, se producirá un error. Esto ocurre con mayor frecuencia cuando no se encuentra la huella o cuando las almohadillas de la huella no se corresponden con los pines del símbolo.

• Luego se transfieren datos adicionales de diseño, como clases de redes y componentes.

En otras palabras, se crea un ECO para cada cambio que deba realizarse en la PCB para que coincida con el esquema.

1. Haga clic en la pestaña del documento esquemático en la parte superior del espacio de diseño para convertirlo en el documento activo.

2. Seleccione el comando Design » Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc de los menús principales para abrir el cuadro de diálogo Engineering Change Order.

   

3. Haga clic en el botón  en la parte inferior izquierda del cuadro de diálogo. Si todos los cambios se validan, aparecerá una marca de verificación verde junto a cada cambio en la columna Status – Check del cuadro de diálogo.

   

   Si los cambios no se validan, cierre el cuadro de diálogo, revise el panel Messages y resuelva cualquier error.

4. Si todos los cambios se validan, haga clic en el botón  para enviar los cambios al editor de PCB. A medida que se realiza cada cambio, aparecerá una marca de verificación en la columna Status – Done del cuadro de diálogo.

   

5. Cuando se hayan completado todos los cambios, la PCB se abrirá detrás del cuadro de diálogo Engineering Change Order. Ahora puede cerrar el cuadro de diálogo.

6. Los componentes están colocados fuera de la placa y listos para su colocación. Además, observe que las almohadillas de componentes de la misma red están conectadas entre sí mediante líneas de conexión. 

   

Hay algunos pasos que deben completarse antes de comenzar el proceso de colocación de componentes, como configurar la cuadrícula de colocación y las capas.

Configuración de la visualización de capas

Main page: Su vista de la PCB

La vista de su placa es una vista a vuelo de pájaro; es decir, mirando hacia abajo a lo largo del eje Z sobre la placa desde arriba. El editor de PCB es un entorno de diseño por capas; los objetos que coloca en las capas de señal se convierten en cobre cuando se fabrica la placa, las cadenas de texto que coloca en las capas de serigrafía se serigrafían sobre la superficie de la placa y las notas que coloca en las capas mecánicas se convierten en instrucciones en el plano de ensamblaje que imprime.

Usted diseña la placa mirando hacia abajo a esta pila de capas, colocando componentes en los lados superior e inferior de la placa (Top Layer / Bottom Layer) y otros objetos de diseño en las capas de cobre, serigrafía, máscara y mecánicas a medida que desarrolla el diseño. Los atributos de visualización de capas y otras capas se configuran en el panel View Configuration.

1. Abra el panel View Configuration. Para ello, haga clic en el botón  en la parte inferior derecha del espacio de diseño y seleccione View Configuration en el menú.

2. En la región Layers de la pestaña Layers and Colors del panel, confirme que las capas de señal Top Layer y Bottom Layer estén visibles (el control de visibilidad a la izquierda de las entradas de capa se muestra como ).

   

3. Para tener menos “desorden” visual durante la colocación y el enrutamiento, desactive la visualización de Component Layer Pairs (excepto las capas Overlay), Mechanical Layers y las capas Drill Guide y Drill Drawing.

   

4. En la región Additional Options de la pestaña View Options del panel, confirme que las opciones Pad Nets y Pad Numbers estén habilitadas.

   

Configuración de la pila de capas de la placa

Main page: Definición de la pila de capas

Las capas físicas de una PCB (capas de señal, plano y dieléctrico) y otros aspectos relacionados con la estructura física de la PCB, como los tipos de vías y los perfiles de impedancia, se configuran en el Administrador de pila de capas.

La PCB de este tutorial es un diseño simple que puede enrutarse como una placa de doble cara con vías pasantes.

1. Abra el Administrador de pila de capas. Para ello, seleccione el comando Design » Layer Stack Manager en los menús principales del editor de PCB. Para una placa nueva, la pila predeterminada comprende un núcleo dieléctrico, dos capas de cobre y las capas superior e inferior de máscara de soldadura y serigrafía.

   

2. Para simplificar la gestión de capas, asegúrese de que la opción Stack Symmetry esté habilitada en la región Board del panel Properties (si el panel no está visible, haga clic en el botón  en la parte inferior derecha del espacio de diseño y seleccione Properties en el menú). Con esta opción habilitada, las capas se agregan en pares coincidentes, centrados alrededor de la capa dieléctrica media.

   

3. Para usar un material para una capa específica (o un par de capas si la simetría está habilitada), haga clic en el botón  en la celda Material de la capa requerida para abrir el cuadro de diálogo Select Material.

   

   Seleccione los materiales de capa de la siguiente manera:

   • Capas de máscara de soldadura (Top Solder y Bottom Solder) – SM-001

   • Capas de señal (Top Layer y Bottom Layer) – CF-004

   • Capa dieléctrica (Dielectric 1) – Core-043

   

4. Haga clic en la pestaña Via Types en la parte inferior del Administrador de pila de capas y confirme que haya un tipo Thru 1:2 definido.

   

5. Guarde los cambios realizados en el Administrador de pila de capas seleccionando el comando File » Save to PCB en los menús principales.

6. Cierre el Administrador de pila de capas haciendo clic con el botón derecho en su pestaña en la parte superior del espacio de diseño y seleccionando el comando Close Multivibrator.PcbDoc [Stackup] en el menú contextual.

Configuración de la cuadrícula de ajuste

Main page: Trabajo con cuadrículas y guías

El siguiente paso es seleccionar una cuadrícula adecuada para colocar los componentes. Todos los objetos se colocan en el espacio de diseño de PCB sobre la cuadrícula de ajuste actual.

1. Si el panel Properties aún no está visible, hágalo visible haciendo clic en el botón  en la parte inferior derecha del espacio de diseño y seleccionando Properties en el menú que se abre. El panel muestra las propiedades del objeto seleccionado o, si no hay ningún objeto seleccionado, muestra las propiedades del documento PCB.

2. En la región Grid Manager de la pestaña General del panel, seleccione la entrada Global Board Snap Grid y haga clic en el botón  . Se abrirá el cuadro de diálogo Cartesian Grid Editor.

   

3. En el cuadro de diálogo Cartesian Grid Editor:

   1. Asegúrese de que el campo Step X tenga el valor 1mm. Debido a que los campos X e Y están vinculados, no es necesario definir el valor Step Y.

   2. Haga clic en la muestra de color de la cuadrícula Fine y seleccione un color más claro usando el cuadro de diálogo Choose Color que se abre (por ejemplo, seleccione el color de la fila 34 en la pestaña Basic – ).

   3. Para la cuadrícula Coarse, seleccione Lines en la lista desplegable y haga clic en el control Darker para establecer automáticamente su color en un tono más oscuro que el color actual de la cuadrícula fina. Esto facilitará distinguir entre las cuadrículas fina y gruesa.

   4. Asegúrese de que Multiplier esté configurado en 5x Grid Step. Esto hará que la cuadrícula sea visible en niveles de zoom más bajos.

   

4. Haga clic en OK para cerrar el cuadro de diálogo. La visualización de la cuadrícula se actualizará en el espacio de diseño. 

   

5. Guarde el documento PCB localmente haciendo clic con el botón derecho en su entrada en el panel Projects y seleccionando Save en el menú contextual.