Creazione di un footprint PCB

L’area occupata dal componente sulla scheda fabbricata è definita dal footprint del componente. Un footprint tipico include i pad e l’overlay del componente, e può includere anche qualsiasi altro dettaglio meccanico richiesto. Nell’esempio di footprint riportato di seguito, gran parte del contorno del componente è definita su un layer meccanico (le linee verdi) anziché sull’overlay (giallo), perché questo componente sarà montato in modo da sporgere sopra un ritaglio nella scheda.

 
Il footprint definisce lo spazio occupato dal componente e fornisce i punti di connessione tra i pin/pad del componente e il routing sulla scheda.

Il componente montato su quel footprint può essere modellato usando oggetti 3D Body. L’oggetto 3D Body viene utilizzato come contenitore in cui è possibile importare un modello in un formato MCAD generico, come mostrato nell’immagine seguente.

Un modello MCAD adatto può essere importato in un oggetto 3D Body.

Anche con un ricco insieme di risorse che forniscono componenti PCB già pronti (come il Manufacturer Part Search panel), è probabile che a un certo punto della tua carriera tu debba creare un componente PCB personalizzato. I footprint dei componenti PCB vengono creati nel PCB Footprint editor utilizzando lo stesso insieme di oggetti primitivi disponibili nel PCB editor. Oltre ai footprint, anche loghi aziendali, definizioni di fabbricazione e altri oggetti richiesti durante la progettazione della scheda possono essere salvati come componenti PCB.

Creazione di un nuovo PCB Footprint

I footprint possono essere creati direttamente nel tuo Workspace connesso. Per farlo:

1. Seleziona File » New » Library dal menu principale, quindi nella finestra di dialogo New Library che si apre, seleziona Create Library Content » Footprint nella sezione Workspace della finestra di dialogo.

   
   Crea un nuovo Workspace Footprint usando la finestra di dialogo New Library

2. Nella finestra di dialogo Create New Item che si apre, inserisci le informazioni richieste, assicurati che l’opzione Open for editing after creation sia abilitata e fai clic su OK. Il Workspace Footprint verrà creato e si aprirà il PCB Footprint editor temporaneo, presentando un documento .PcbLib come documento attivo. Questo documento sarà denominato in base a Item-Revision, nel formato: <Item><Revision>.PcbLib (ad esempio, PCC-001-0001-1.PcbLib). Usa il documento per definire il footprint come descritto di seguito.

   
   Esempio di modifica della revisione iniziale di un Workspace Footprint: il PCB Footprint editor temporaneo fornisce il documento con cui definire il footprint.

3. Quando il footprint è stato definito come richiesto, salvalo nel Workspace usando il controllo Save to Server a destra della voce del footprint nel pannello Projects . Apparirà la finestra di dialogo Edit Revision, nella quale puoi modificare Name, Description e aggiungere note di rilascio secondo necessità. Dopo il salvataggio, il documento e l’editor verranno chiusi.

Un Workspace Footprint salvato può essere usato durante la definizione di un componente usando il Component Editor nella modalità Single Component Editing mode o nella Batch Component Editing mode.

I Workspace Footprints possono essere esplorati usando il Components panel. Abilita la visibilità dei modelli facendo clic sul pulsante  nella parte superiore del pannello e selezionando Models, quindi seleziona la categoria Footprints.

Per modificare un Workspace Footprint, fai clic con il pulsante destro sulla relativa voce nel Components panel e seleziona il comando Edit. Si aprirà nuovamente l’editor temporaneo, con il footprint aperto per la modifica. Apporta le modifiche necessarie, quindi salva il documento nella revisione successiva del Workspace Footprint.

Definizione di un PCB Footprint

I footprint vengono sempre costruiti sul lato superiore, indipendentemente dal lato finale della scheda su cui verranno posizionati, utilizzando lo stesso insieme di strumenti e oggetti di progettazione disponibili nel PCB editor. Gli attributi specifici del layer, come i pad per montaggio superficiale e le definizioni della solder mask, vengono trasferiti automaticamente ai layer appropriati del lato inferiore quando si ribalta il footprint sull’altro lato della scheda durante il posizionamento del componente.

Gli oggetti di progettazione possono essere posizionati su qualsiasi layer; tuttavia, il contorno viene normalmente creato sul layer Top Overlay (serigrafia) e i pad sul multi-layer (per i pin dei componenti through-hole) o sul top signal layer (per i pin dei componenti a montaggio superficiale). Quando posizioni il footprint su un PCB, tutti gli oggetti che compongono il footprint verranno assegnati ai layer definiti.

Viste 2D e 3D di un footprint per un componente joystick. L’immagine 3D mostra il modello STEP importato per il componente. Nota che i pad e l’overlay del componente possono essere visti sotto il modello STEP.

La sequenza tipica per creare manualmente il footprint di un componente è:

1. Preparare lo spazio di progettazione: definire le opzioni di snap, configurare griglie e guide - scopri di più.

2. I footprint dovrebbero essere costruiti attorno al punto di riferimento dello spazio di progettazione al centro del PCB footprint editor. Questo punto di riferimento è in realtà l’origine relativa dello spazio di progettazione ed è il punto tramite cui il footprint del componente viene agganciato dal cursore nelle operazioni di posizionamento e spostamento (a seconda dell’attuale Object Snap Options nella pagina PCB Editor – General della finestra di dialogo Preferences). Usa i tasti di scelta rapida J, R per saltare direttamente al punto di riferimento. Se hai dimenticato di spostarti al punto di riferimento prima di iniziare a costruire il tuo footprint, puoi portare il pad di riferimento al tuo footprint usando i comandi del sottomenu Edit » Set Reference:

   • Pin 1 - imposta il punto di riferimento del componente sul pin 1 del footprint del componente.

   • Center - imposta il punto di riferimento del componente al centro del footprint del componente.

   • Location - imposta il punto di riferimento del componente in una posizione definita dall’utente.

   Il punto scelto verrà impostato su 0,0 - diventerà la nuova origine relativa e tutte le primitive avranno le loro posizioni aggiornate rispetto a questo punto.

3. Posiziona i pad (Place » Pad) in base ai requisiti del componente. Dopo aver eseguito il comando Place Pad ma prima di posizionare il primo pad, premi il tasto Tab per aprire il pannello Properties e definire tutte le proprietà del pad, inclusi Designator, Size and Shape, Layer del pad e Hole Size (per un pad through-hole). Il Designator aumenta automaticamente per i posizionamenti successivi dei pad. Per un pad a montaggio superficiale, imposta Layer su Top Layer. Per un pad through-hole, imposta Layer su Multi-Layer.

   Alcuni footprint richiedono pad con forma irregolare. Ciò può essere fatto usando oggetti pad di forma personalizzata. Per saperne di più, consulta la pagina Customizing a Pad Stack .
   • Una delle procedure più importanti nella creazione di un nuovo footprint di componente è il posizionamento dei pad che verranno utilizzati per saldare il componente al PCB. Questi devono essere posizionati esattamente nei punti corretti per corrispondere ai pin del dispositivo fisico.
   • Occorre inoltre prestare una certa attenzione anche nell’assegnazione dei designator ai pad, poiché è questa proprietà che Altium Designer utilizza nel mapping dai numeri di pin del simbolo schematico.

4. Per garantire un posizionamento accurato dei pad, valuta la possibilità di impostare una griglia specifica per questa operazione. Usa i tasti di scelta rapida Ctrl+G per aprire la finestra di dialogo Cartesian Grid Editor dialog e il tasto Q per commutare la griglia da Imperial a Metric.

5. Per posizionare accuratamente un pad mentre lo sposti con il mouse, usa i tasti freccia della tastiera per muovere il cursore secondo gli incrementi correnti della griglia. Inoltre, tenendo premuto Shift ti sposterai con passi pari a 10 volte la griglia. La posizione corrente X, Y è visualizzata sulla barra di stato e anche nell’Heads Up display. L’Heads Up Display contiene sia la posizione sia il delta dall’ultima posizione di clic alla posizione corrente del cursore. Usa la scorciatoia Shift+H per attivare e disattivare l’Heads Up display. In alternativa, fai doppio clic per modificare un pad già posizionato e inserisci le coordinate X e Y richieste nel pannello Properties .

6. Per controllare la distanza tra due punti nello spazio di progettazione, usa Reports » Measure Distance (scorciatoia Ctrl+M). Segui le indicazioni nella barra di stato.

7. Gli attributi specifici del pad, come solder mask e paste mask, vengono calcolati automaticamente in base alle dimensioni del pad e alle regole di progettazione delle mask applicabili. Sebbene le impostazioni delle mask possano essere definite manualmente per ciascun pad, farlo rende difficile modificare tali impostazioni in seguito durante il processo di progettazione della scheda. In genere ciò viene fatto solo quando non è possibile individuare i pad tramite le regole di progettazione. Nota che le regole sono definite nel PCB editor durante la progettazione della scheda.

8. Usa track, archi e altri oggetti primitivi per definire il contorno del componente che appare sulla serigrafia del PCB sul layer Top Overlay. Se il componente viene ribaltato sul lato inferiore della scheda durante il posizionamento, l’overlay viene automaticamente trasferito al layer Bottom Overlay.

9. Posiziona track e altri oggetti primitivi su un layer meccanico per definire ulteriori dettagli meccanici, come una placement courtyard. I layer meccanici sono layer di uso generale. Dovresti assegnare la funzione di questi layer e usarli in modo coerente in tutti i footprint.

10. Posiziona oggetti 3D Body objects per definire la forma tridimensionale del componente fisico da montare sul PCB.

    Un oggetto 3D Body aggiunto a un footprint può fare riferimento a un modello 3D caricato nel Workspace connesso.

11. Le stringhe Designator e Comment vengono aggiunte automaticamente al layer Overlay del footprint durante il posizionamento nello spazio di progettazione PCB. Stringhe aggiuntive Designator e Comment possono essere incluse posizionando le stringhe speciali .Designator e .Comment su un layer meccanico.

    Quando si posizionano stringhe Designator e Comment, nel PCB editor deve essere definita una Layer Pair. Ciò garantisce che le stringhe siano associate al lato della scheda su cui il componente è montato e che vengano ribaltate sull’altro lato della scheda quando il componente viene ribaltato. Per maggiori informazioni, consulta la sezione Handling Special Layer-specific Requirements qui sotto.

12. Definisci le proprietà del footprint (ad esempio nome e descrizione) nella scheda Footprint del pannello Properties nella sua modalità Library Options (attiva quando nessun oggetto è selezionato nello spazio di progettazione, accessibile usando il comando Tools » Footprint Properties dal menu principale). Consulta la sezione qui sotto per saperne di più sulle opzioni e i controlli disponibili nella scheda Footprint del pannello.

Preparazione dello spazio di progettazione

Per impostazione predefinita, le griglie vengono visualizzate usando punti. Se preferisci, le griglie possono essere visualizzate usando linee. Questa impostazione si configura nella finestra di dialogo Grid Editor, accessibile facendo clic sul pulsante Properties nel pannello Properties come mostrato nell’immagine seguente. In alternativa, premi la scorciatoia Ctrl+G per aprire la finestra di dialogo.

Nell’immagine, la griglia fine è visualizzata come punti e la griglia grossolana come linee.

Properties Panel

Quando modifichi un footprint nel PCB footprint editor e nessun oggetto di progettazione è attualmente selezionato nello spazio di progettazione, il pannello Properties presenta il Library Options.

Le seguenti sezioni comprimibili contengono informazioni sulle opzioni e sui controlli disponibili nella scheda General del pannello:

Le seguenti sezioni comprimibili contengono informazioni sulle opzioni e i controlli disponibili nella scheda Footprint del pannello:

Quando viene selezionato un oggetto di progettazione, il pannello presenterà opzioni specifiche per quel tipo di oggetto. La tabella seguente elenca i tipi di oggetto disponibili per il posizionamento nello spazio di progettazione dell'impronta PCB: fare clic su un collegamento per accedere alla pagina delle proprietà di quell'oggetto.

Solder and Paste Mask Expansions

Per verificare che le maschere di saldatura e/o di pasta siano state definite correttamente nell'editor dell'impronta PCB, aprire il pannello View Configuration panel e abilitare l'opzione di visualizzazione () per ciascun layer della maschera.

L'anello che appare attorno al bordo di ciascun pad nel colore del layer Top Solder Mask rappresenta il bordo della forma della maschera di saldatura che sporge dell'importo di espansione da sotto il pad multistrato perché multi-layer è in cima all'ordine di disegno dei layer; viene disegnato sopra. Il Layer Drawing Order è impostato nella pagina PCB Editor - Display page della finestra di dialogo Preferences).

L'immagine seguente mostra un'impronta PCB con un bordo viola (colore del layer Top Solder Mask) che appare attorno al bordo di ciascun pad.

Per scorrere rapidamente i layer, utilizzare la modalità Single Layer Mode (Shift+S) in combinazione con Ctrl+Shift+Wheel roll.

Supporto dei parametri

I parametri applicati agli oggetti in Altium Designer forniscono un mezzo potente e flessibile per aggiungere informazioni aggiuntive a un progetto PCB. Applicati come proprietà dell'oggetto padre, i parametri possono essere applicati a vari livelli, inclusi progetti, documenti, modelli e singoli oggetti all'interno di un documento di progettazione.

I parametri che diventano disponibili nello spazio PCB possono essere utilizzati per filtrare Query, Design Rules, Script e Variants e possono essere applicati nelle impronte dei componenti PCB per richiamare stringhe personalizzate nelle impronte posizionate.

Parametri tramite un Engineering Change Order

Le funzionalità dei parametri PCB si basano sulle funzionalità incluse nel meccanismo ECO e nel documento PCB, che consentono il trasferimento dei parametri dei componenti definiti dall'utente nello spazio PCB e la loro conservazione in esso. Questo è un trasferimento unidirezionale e i parametri trasferiti sono di sola lettura nel dominio PCB.

Il trasferimento dei parametri viene eseguito creando un ECO dallo schema al PCB con il comando di menu Design » Update PCB Document.

Quando l'ECO viene eseguito (utilizzando il pulsante Execute Changes ), eventuali nuovi parametri dei componenti schematici definiti dall'utente verranno trasferiti al riferimento di impronta corrispondente nel progetto PCB. 

Per visualizzare i parametri trasferiti nell'editor PCB, fare doppio clic su un componente per aprire il pannello Properties , quindi scegliere la scheda Parameters . La scheda elencherà i parametri utente correnti assegnati all'impronta del componente selezionato. I parametri per un'impronta di componente selezionata sono disponibili anche nel pannello Components .

Collegamenti di riferimento alle informazioni

Il dominio PCB accetta automaticamente i parametri predefiniti ComponentLink dallo schema. Questi sono definiti come coppie di parametri (Description e link URL) che normalmente stabiliscono collegamenti di riferimento a dati verso file specifici o posizioni internet – tipicamente il sito web del produttore o l'URL del datasheet.

In entrambi gli spazi di progettazione, schematico e PCB, i collegamenti sono accessibili dal menu contestuale del tasto destro quando si passa con il puntatore sopra un componente (nelle opzioni del sottomenu References ). I parametri specializzati vengono aggiunti nel pannello Properties e, quando trasferiti nello spazio PCB, appaiono come parametro dell'impronta del componente. 

Parametri nelle impronte sorgente

I parametri trasferiti al PCB possono essere usati per fornire informazioni aggiuntive di produzione della scheda o funzionali tramite le impronte dei componenti. Aggiungendo stringhe di parametro speciali alle impronte a livello della libreria sorgente, le stringhe personalizzate verranno interpretate sul layer meccanico o overlay di destinazione.

Una stringa speciale che rappresenta un parametro definito dall'utente può essere aggiunta all'impronta del componente sorgente usando il pulsante delle stringhe speciali e il menu a discesa () nel pannello Properties .

Nell'impronta di libreria sottostante, la stringa speciale .Designator è stata posizionata sul layer Mechanical 2.

È possibile aggiungere all'impronta del componente una stringa speciale che rappresenta un parametro utente.

Quando tale parametro personalizzato è stato applicato anche ai componenti schematici e i dati del parametro sono stati trasferiti al PCB, le stringhe interpretate dell'impronta appariranno sia nella vista scheda sia nei file di output generati. In questo caso la stringa del parametro speciale contiene un identificatore personalizzato della parte del componente per agevolare l'assemblaggio.

L'applicazione dei parametri utente alle impronte dei componenti come stringhe speciali può soddisfare una gamma di altri requisiti PCB personalizzati, incluse etichette di funzione per interruttori e connettori, dove una stringa di parametro 'function' potrebbe essere posizionata sul Top Overlay nelle impronte di tali tipi di componente.

Query dei parametri

Le stringhe di parametro nel dominio PCB sono accessibili anche tramite il linguaggio di query di Altium Designer e sono quindi disponibili per funzioni di filtro degli oggetti, inclusa la funzione Find Similar Objects.

Per eseguire una selezione di oggetti simili, fare clic con il pulsante destro su un componente quindi selezionare Find Similar Objects dal menu contestuale per aprire la finestra di dialogo Find Similar Objects.

La finestra di dialogo Find Similar Objects dialog include una sezione Parameters in cui è possibile selezionare le opzioni di filtro secondo necessità.

Il pannello PCB Filter può applicare parole chiave di query specifiche dei parametri come criteri di filtro e può essere usato per creare Design Rules basate sui parametri PCB.

Sono disponibili diverse parole chiave di query per lavorare con i parametri delle impronte PCB dei componenti, incluse parole chiave funzione specifiche per convertire valori stringa in numeri (come StrToNumber). Le conversioni del valore stringa tengono conto delle unità (V, mA, mV, kOhm, ecc.) e consentono di determinare il risultato della query tramite l'elaborazione numerica di una stringa di valore del parametro.

I tipi di unità supportati che possono essere specificati nelle query sono:

• % – Percentuale
• A – Corrente
• C – Temperatura
• dB – Decibel
• F – Capacità
• G – Conduttanza
• H – Induttanza
• Hz – Frequenza
• Kg – Massa
• m – Lunghezza
• Ohm – Resistenza
• Q – Carica
• s – Tempo
• V – Tensione
• W – Potenza
• Z – Impedenza

Sono disponibili diverse parole chiave di query Parameter per lavorare con i parametri delle impronte PCB dei componenti.

L'esempio mostrato nella finestra di dialogo Query Helper qui sopra elabora il parametro Voltage Rating per ciascun componente (usando la conversione da stringa a numero – StrToNumber(Unit Value, Unit Type))  per determinare se il suo valore è superiore a 50V. Quando applicato nel pannello PCB Filter , il layout di esempio della scheda evidenzia un singolo componente ad alta tensione, C1 (che ha un valore di Voltage Rating pari a 3kV).

Regole e scriptLe query dei parametri PCB possono essere applicate anche agli Script di Altium Designer e alle regole di progettazione. Queste ultime possono eseguire controlli di validazione del layout, ad esempio rilevando i parametri del footprint per valutare il posizionamento dei componenti o l’assegnazione dei layer. Si noti che le funzioni elencate nella finestra di dialogo Query Helper sopra sono disponibili per il linguaggio di scripting.

L’esempio seguente mostra la query della tensione nominale del condensatore (vedere la query di filtro sopra) applicata a una regola di posizionamento dei componenti che, quando eseguita, controlla valori di clearance specifici per i componenti rilevati come dispositivi ad alta tensione (>50V).

Le regole di progettazione definite da specifici parametri del footprint, trasferiti dallo spazio schematico, possono essere utilizzate per rilevare condizioni di layout personalizzate.

Analogamente, i parametri PCB personalizzati possono essere utilizzati per verificare la compatibilità del layer dei componenti, ad esempio quando un componente non supporta la saldatura a onda e quindi il posizionamento sul Bottom Layer. In questo caso, una query di corrispondenza oggetti che elabora un parametro personalizzato “WaveSoldering” (Yes/No) potrebbe essere applicata alla Permitted Layers Rule.

La regola (batch) controllerà quindi il valore di quel parametro del componente e creerà una violazione se un componente non è compatibile con il posizionamento sul Bottom Layer.

Varianti

I parametri trasferiti al PCB che sono inclusi nelle varianti del progetto (Design Variants) vengono elaborati con la selezione della variante.

In pratica, un parametro di componente variato nello spazio PCB verrà rilevato dinamicamente da una stringa di query oppure, ad esempio, visualizzato su un layer della scheda tramite una stringa speciale. 

Parametri del Footprint definiti dall’utente

I parametri definiti dall’utente per i footprint sono supportati in Altium Designer. L’area Parameters nella scheda Footprint del pannello Properties  nella relativa modalità Library Options  può essere utilizzata per visualizzare e modificare i parametri del footprint quando nessun oggetto è selezionato nello spazio di progettazione dell’editor dei footprint PCB.

Quando il componente viene posizionato sul PCB, è possibile vedere questi parametri nel pannello Properties  nella modalità Component  nella scheda Parameters .

Stringhe Designator e Comment

Stringhe Designator e Comment predefinite

Quando un footprint viene posizionato su una scheda, gli vengono assegnati un Designator e un Comment in base alle informazioni estratte dalla vista schematica del progetto. I segnaposto per le stringhe Designator e Comment non devono essere definiti manualmente poiché vengono aggiunti automaticamente quando il footprint viene posizionato sulla scheda. Le posizioni di queste stringhe sono determinate dall’opzione della stringa Designator e Comment Autoposition nel pannello Properties in modalità Parameter quando la stringa designator o comment è selezionata nello spazio di progettazione. La posizione e la dimensione predefinite delle stringhe Designator e Comment sono configurate nel relativo Primitive nella pagina PCB Editor - Defaults page della finestra di dialogo Preferences .

Stringhe Designator e Comment aggiuntive

Possono esserci situazioni in cui si desiderano copie aggiuntive delle stringhe designator o comment. Ad esempio, il vostro assemblatore desidera un disegno di assemblaggio dettagliato con il designator mostrato all’interno del contorno di ciascun componente, mentre la vostra azienda richiede che il designator sia posizionato appena sopra il componente sull’overlay dei componenti nel PCB finale. Questa esigenza di un designator aggiuntivo può essere soddisfatta includendo la stringa speciale .Designator nel footprint. È disponibile anche una stringa speciale .Comment per specificare la posizione della stringa comment su layer o posizioni alternativi.

Per soddisfare i requisiti dell’assemblatore, la stringa .Designator verrebbe posizionata su un layer meccanico nell’editor PCB Footprint e le stampe che includono questo layer potrebbero quindi essere generate come parte delle istruzioni di assemblaggio del progetto.

Gestione di requisiti speciali specifici del layer

Esistono numerosi requisiti speciali che un componente PCB può avere, ad esempio la necessità di un punto di colla o di una definizione di solder mask removibile. Molti di questi requisiti speciali saranno legati al lato della scheda su cui il componente è montato e devono essere ribaltati sull’altro lato della scheda quando il componente viene ribaltato.

Invece di includere un gran numero di layer speciali che potrebbero essere usati raramente, l’editor PCB di Altium Designer supporta questo requisito tramite una funzionalità chiamata coppie di layer. Una coppia di layer è costituita da due layer meccanici definiti come coppia. Ogni volta che un componente viene ribaltato da un lato della scheda all’altro, tutti gli oggetti su un layer meccanico accoppiato vengono ribaltati sull’altro layer meccanico di quella coppia. Con questo approccio, si seleziona un layer meccanico adatto per includere il punto di colla (o altri requisiti speciali) e se ne definisce la forma utilizzando gli oggetti disponibili. Quando si posiziona quel footprint su una scheda, è necessario impostare l’accoppiamento dei layer. Questo indica al software su quale layer deve trasferire gli oggetti quando questo componente viene ribaltato sull’altro lato della scheda. Non è possibile definire coppie di layer nell’editor PCB footprint; questa operazione viene eseguita nell’editor PCB.

I nomi dei layer meccanici possono essere modificati direttamente dal pannello View Configurations facendo clic con il pulsante destro del mouse e selezionando poi Edit Layer.

Un approccio comune alla gestione dell’uso dei layer meccanici consiste nell’assegnare un numero di layer dedicato per ogni funzione richiesta del layer meccanico. Questo approccio richiede che tutti i progettisti aderiscano allo stesso schema di assegnazione e numerazione dei layer. Può inoltre creare difficoltà quando i componenti vengono ottenuti da altre fonti che non seguono lo stesso schema di assegnazione e numerazione. Se è stato utilizzato uno schema diverso, gli oggetti di progetto devono essere spostati dal loro layer meccanico corrente al layer meccanico assegnato a quella funzione.

Questo problema viene risolto con l’introduzione della proprietà Layer Type. Quando un componente viene posizionato da una libreria nell’editor PCB, o copiato da una libreria a un’altra, o creato tramite IPC Footprint Wizard, le assegnazioni esistenti di Layer Type vengono abbinate automaticamente, indipendentemente dal/i numero/i di layer meccanico assegnato/i a tali Layer Type. Gli oggetti vengono ricollocati sui layer corretti in base al loro Layer Type. Se il software non è in grado di effettuare la corrispondenza per Layer Type, ricorrerà alla corrispondenza per Layer Number.

Per i singoli layer meccanici e per le Component Layer Pairs, è possibile selezionare un Layer Type da un elenco predefinito di tipi. È possibile accedere alle finestre di dialogo mostrate di seguito facendo clic con il pulsante destro del mouse su un singolo layer, quindi selezionando il comando Edit Layer o Add Component Layer dal menu.

Aggiunta dell’altezza a un PCB Footprint

Al livello più semplice della rappresentazione 3D, le informazioni sull’altezza possono essere aggiunte a un PCB footprint. Per farlo, aprire il pannello Properties nella sua modalità Library Options (attiva quando nessun oggetto è selezionato nello spazio di progettazione) e inserire l’altezza consigliata per il componente nel campo Height nella scheda Footprint del pannello.

Le regole di progettazione dell’altezza possono essere definite durante la progettazione della scheda (fare clic su Design » Rules nel PCB Editor), in genere per verificare l’altezza massima dei componenti in una classe di componenti o all’interno di una definizione room.

Un’opzione migliore per definire le informazioni sull’altezza sarebbe allegare 3D Bodies al PCB footprint.

Gestione dei componenti con primitive di routing

Quando un progetto viene trasferito, il footprint specificato in ciascun componente viene estratto dalle librerie disponibili e posizionato sulla scheda. Quindi a ciascun pad del footprint viene impostata la proprietà net con il nome della net collegata a quel pin del componente nello schema. Tutti gli oggetti che toccano un pad si collegano alla stessa net del pad.

L’editor PCB include uno strumento completo di gestione delle net. Per avviarlo, selezionare Design » Netlist » Configure Physical Nets dai menu principali per aprire la finestra di dialogo Configure Physical Nets dialog. Fare clic sul pulsante Menu per un menu di opzioni. Fare clic sul menu a discesa dell’intestazione New Net Name per selezionare la net da assegnare alle primitive non assegnate.

Footprint con più pad collegati allo stesso pin

Il footprint mostrato di seguito, un transistor SOT223, ha più pad collegati allo stesso pin logico del componente schematico, il Pin 2. Per realizzare questa connessione, sono stati aggiunti due pad con lo stesso designatore: “2”. Quando il comando Design » Update PCB viene utilizzato nello Schematic Editor per trasferire le informazioni di progetto al PCB, la sincronizzazione risultante mostrerà le linee di connessione dirette a entrambi i pad nell’editor PCB, cioè sono sulla stessa net. Entrambi possono essere instradati.

Footprint SOT223 che mostra due pad con designatore 2.

Preparazione della serigrafia

Per aiutare a risolvere i comuni problemi di Design for Manufacture (DFM) causati dalla sovrapposizione della serigrafia con rame esposto e fori, l’editor PCB footprint include una funzionalità dedicata per preparare la serigrafia dei footprint. Questi problemi possono essere affrontati efficacemente tramite:

• ritaglio automatico di linee e archi della serigrafia;
• ritaglio automatico o spostamento di riempimenti e regioni;
• spostamento automatico delle stringhe di testo della serigrafia.

Per accedere allo strumento di preparazione della serigrafia nell’editor PCB footprint, utilizzare il comando Tools » Silkscreen Preparation dai menu principali. Si aprirà la finestra di dialogo Silkscreen Preparation.

Utilizzare la finestra di dialogo per configurare le impostazioni di ritaglio/spostamento degli oggetti della serigrafia. Le opzioni disponibili sono:

• Clip to Exposed Copper – abilitare per ritagliare automaticamente gli oggetti rispetto al rame esposto.
• Clip to Solder Mask Openings – abilitare per ritagliare automaticamente gli oggetti rispetto alle aperture della solder mask.
• Silkscreen Clearance – definire il valore minimo accettabile tra gli oggetti della serigrafia e il rame esposto / le aperture della solder mask e i fori.
• Min Remaining Length – se la lunghezza della linea/dell’arco è inferiore al valore definito dopo il ritaglio, gli oggetti verranno rimossi dal footprint. Si noti che questa lunghezza è la lunghezza da vertice a vertice, non da bordo a bordo – mostra immagine.
• Move Text – abilitare per spostare le stringhe di testo della serigrafia lontano da rame esposto / aperture della solder mask e fori se la distanza tra essi è inferiore a Silkscreen Clearance. Lo spostamento è limitato dal valore Max Distance.
• Fill & Region – selezionare un’azione da eseguire per riempimenti e regioni quando la distanza tra essi e rame esposto / aperture della solder mask e fori è inferiore a Silkscreen Clearance:
  • None – i riempimenti e le regioni rimangono invariati.
  • Clip – i riempimenti e le regioni verranno ritagliati per mantenere Silkscreen Clearance. I riempimenti vengono convertiti in regioni, se applicabile.
  • Move – i riempimenti e le regioni verranno spostati lontano da rame esposto / aperture della solder mask e fori. Lo spostamento è limitato dal valore Max Distance.
• Max Distance – definire una distanza massima entro la quale stringhe di testo, designatori dei componenti, riempimenti e regioni possono essere spostati per mantenere Silkscreen Clearance.

Fare clic su OK per eseguire il ritaglio e/o lo spostamento degli oggetti della serigrafia in base alle impostazioni della finestra di dialogo.

Di seguito è mostrato un esempio delle prestazioni dello strumento di preparazione della serigrafia.

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Creazione di un footprint utilizzando l’IPC Compliant Footprint Wizard

Il IPC Compliant Footprint Wizard genera un PCB footprint realmente conforme alla Revisione B dello standard IPC 7351 - Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standard. Invece di lavorare direttamente dalle dimensioni del footprint (come fa Footprint Wizard ), IPC Compliant Footprint Wizard utilizza le informazioni dimensionali del componente stesso e quindi calcola pad idonei e altre proprietà del footprint in conformità con gli algoritmi rilasciati dall’IPC.

Invece di richiedere l’immissione delle proprietà dei pad e delle piste utilizzate per definire il footprint, Wizard prende come input le dimensioni reali del componente. Sulla base delle formule sviluppate per lo standard IPC-7351, Wizard genera quindi il footprint utilizzando oggetti standard di Altium Designer, come pad e piste.

Per eseguire IPC Compliant Footprint Wizard, selezionare Tools » IPC Compliant Footprint Wizard dai menu principali in un documento PCB Library.

Nella pagina Select Component Type, scegliere la famiglia di componenti per la quale si desidera creare un footprint nella pagina Select Component Type. L’area di anteprima sul lato destro del Wizard cambia dinamicamente per mostrare il componente attualmente selezionato e indica anche il tipo di package che è consentito generare. La tabella seguente elenca i tipi di componenti e i package supportati nel Wizard.

Le pagine successive del Wizard cambiano in base al tipo di componente selezionato. Seguire le intuitive pagine del Wizard per impostare il footprint del particolare componente come richiesto. Alcune note sull’utilizzo di IPC Compliant Footprint Wizard:

Creazione di un footprint tramite la procedura guidata Footprint

L'editor dei footprint PCB include un Footprint Wizard. Questa Wizard consente di selezionare tra vari tipi di package e di compilare le informazioni appropriate; successivamente creerà il footprint del componente. Si noti che nel Footprint Wizard si immettono le dimensioni richieste per le piazzole e l'overlay del componente.

Per avviare il Footprint Wizard, selezionare Tools » Footprint Wizard dal menu principale oppure fare clic con il pulsante destro del mouse nell'area di progettazione e scegliere il comando Tools » Footprint Wizard dal menu contestuale.

Utilizzare la pagina Component patterns per specificare il pattern del componente che si desidera creare. Selezionare il pattern desiderato dall'elenco, quindi utilizzare l'elenco a discesa per selezionare l'unità per il componente (Imperial (mil) o Metric (mm)). I pattern disponibili sono:

• 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)

Le pagine successive della procedura guidata cambiano in base al pattern del componente selezionato. Seguire le intuitive pagine della procedura guidata per impostare il footprint specifico del componente come richiesto.

Quando si imposta lo stile di denominazione delle piazzole per un footprint con pattern Edge Connectors, Leadless Chip Carriers (LCC) o Quad Packs (QUAD), fare clic sulla freccia verde per modificare l'ordine/direzione della denominazione – show image.

Generazione di un report del componente

Per generare un report per il footprint PCB attivo, scegliere il comando Reports » Component dal menu principale. Dopo l'avvio del comando, il report verrà generato (<PCBLibraryDocumentName>.CMP) nella stessa cartella del documento sorgente della libreria PCB e verrà automaticamente aperto come documento attivo nella finestra principale di progettazione. Il report elenca informazioni che includono le dimensioni del footprint e una suddivisione degli oggetti primitivi che costituiscono il footprint e dei layer su cui risiedono.

Il report verrà aggiunto al pannello Projects come documento libero nella sottocartella Documentation\Text Documents.