Praca z podkładką za pomocą szablonów

Wraz z obiektami Track, pady (Pads) i przelotki (Vias) są podstawowymi elementami wszystkich projektów płytek drukowanych. Każdy pad i każdą przelotkę można skonfigurować jako obiekt niestandardowy w trakcie lub po umieszczeniu.

 
Pad i Via w 3D

Aby zwiększyć możliwości ponownego użycia i zarządzania padami i przelotkami w projektach PCB, Altium Designer obsługuje również: automatyczne tworzenie szablonów padów i przelotek; biblioteki szablonów padów i przelotek; oraz szereg powiązanych paneli do zarządzania padami i przelotkami.

Koncepcja szablonów padów i przelotek, które można gromadzić w bibliotece, jest podobna do bibliotek footprintów PCB, choć jest nieco bardziej podstawowa. Biblioteka Pad Via Template nie przechowuje rzeczywistych padów i przelotek, lecz wstępnie skonfigurowane definicje, które są stosowane do instancji pada lub przelotki w momencie ich umieszczania. Zapisane biblioteki Pad Via Template można wczytać i używać do umieszczania instancji zdefiniowanych wcześniej padów i przelotek w dowolnym projekcie PCB lub footprintcie PCB.

Jak wspomniano, istniejące szablony można zapisać w bibliotekach szablonów padów i przelotek, a także tworzyć nowe szablony. Szablony w tych bibliotekach są udostępniane do użycia poprzez panel PCB Pad Via Templates. Szablony lokalne są również wyświetlane w panelu, dzięki czemu panel stanowi centralne miejsce pracy z bibliotekami szablonów padów i przelotek.

Panel PCB Pad Via Templates

Panel PCB Pad Via Templates to wyspecjalizowany panel, który wyświetla zarówno szablony padów/przelotek zapisane w bieżącym dokumencie PCB (Local), jak i te dostępne z bibliotek Pad Via, które zostały zainstalowane lub dołączone do bieżącego projektu (Available libraries).

Kliknij przycisk w prawym dolnym rogu obszaru projektowego, a następnie wybierz PCB Pad Via Templates, aby otworzyć panel.

Panel pełni podwójną funkcję: zapewnia dostęp zarówno do szablonów lokalnych, jak i opartych na bibliotekach.

Dwie koncepcje bibliotek prezentowane w panelu można podsumować następująco:

• Available Pad/Via Template Libraries – wczytane lub zainstalowane biblioteki Pad Via (kolekcje szablonów padów/przelotek oparte na plikach). Ten obszar panelu wyświetla szablony zawarte w aktualnie wybranej bibliotece Pad Via.
• Local Pad & Via Library – zbiorcze określenie szablonów padów/przelotek używanych w bieżącym projekcie płytki, w tym tych, które zostały pozyskane lub dodane z biblioteki Pad Via. Ten obszar panelu wyświetla szablony, które dotyczą padów/przelotek w bieżącym projekcie płytki.

Lokalna biblioteka Pad & Via

Pozycje wyświetlane w dolnym Local Pad & Via Library obszarze panelu reprezentują konfiguracje padów/przelotek (szablony) użyte i zapisane w bieżącym projekcie płytki. Podgląd wybranego szablonu jest pokazywany na dole tego obszaru.

Szablony wymienione tutaj to szablony Pad Via zapisane wewnątrz pliku PCB i nie są zawarte w osobno zdefiniowanej „bibliotece” jako takiej. Wybrany szablon można ponownie wykorzystać w bieżącej płytce jako nową instancję pada lub przelotki, przeciągając go na układ, albo wybierając Place z menu kontekstowego (prawy przycisk) panelu.

Umieszczanie instancji lokalnego szablonu pada.

Dostępne biblioteki plików szablonów Pad & Via

Górny obszar panelu, Available Pad/Via template Libraries, służy do pracy z bibliotekami plików szablonów Pad Via.

Szablon można umieścić z wybranej biblioteki na PCB, przeciągając go z panelu lub korzystając z menu kontekstowego (prawy przycisk). Ponieważ pad/przelotka jest umieszczana z zewnętrznej biblioteki plików szablonów, jej właściwości nie są dostępne do edycji w PCB, co widać na obrazie panelu Properties pokazanym poniżej po prawej. Aby edytować właściwości pada/przelotki opartej na bibliotece, należy odłączyć jej szablon; więcej na ten temat w sekcji Unlinking a Template from a Library.

 
Szablony w aktywnej bibliotece Pad Via, w tym przykładzie Preferred.PvLib. Właściwości umieszczonej instancji wybranego pada są pokazane na drugim obrazie. Zwróć uwagę, że właściwości fizyczne, takie jak kształt pada i rozmiar otworu, nie mogą być edytowane.

Lista rozwijana u góry panelu służy do wyboru, która z dostępnych bibliotek jest aktywna; na poniższym obrazie jest to ExampleViaLib.PvLib. Przycisk   służy do otwarcia okna dialogowego Available Libraries, w którym można dodawać i usuwać pliki bibliotek szablonów. Dostępne biblioteki omówiono poniżej. Użyj pola Filter, aby wyświetlić tylko te szablony, których Name zaczyna się od podanego ciągu.

Użyj pola Filter, aby szybko filtrować listę szablonów.

Udostępnianie bibliotek szablonów Pad Via

Termin Available Libraries oznacza biblioteki szablonów Pad Via, których szablony są dostępne do użycia w bieżącym projekcie płytki. Obejmuje to biblioteki szablonów dodane do bieżącego projektu, a także biblioteki szablonów zainstalowane w Altium Designer. Oba typy można przeglądać i zarządzać nimi w oknie dialogowym Available Libraries; kliknij przycisk   u góry panelu PCB Pad Via Templates, aby otworzyć to okno.

Zainstaluj zewnętrzną bibliotekę Pad Via lub użyj karty Project, aby dodać istniejącą bibliotekę do bieżącego projektu.

• Karta Project w oknie dialogowym wyświetla wszystkie pliki PvLib dołączone do projektu oraz zawiera przyciski do dodawania lub usuwania bibliotek z projektu.
• Karta Installed wyświetla wszystkie biblioteki szablonów Pad Via, które są obecnie dostępne w tej instalacji Altium Designer, a więc dostępne dla wszystkich projektów PCB. Zwróć uwagę, że w przypadku biblioteki zainstalowanej możesz kontrolować, czy jest dostępna do użycia, włączając/wyłączając powiązaną Activated opcję. Pozwala to uniknąć ciągłego usuwania i ponownego dodawania bibliotek.

Używanie szablonu w projekcie

Szablony wymienione w panelu PCB Pad Via Templates mogą być używane w bieżącym projekcie płytki na następujące sposoby:

• Placed – umieść lokalny pad/przelotkę lub z biblioteki szablonów bezpośrednio z panelu.
• Selected in the Template dropdown – w panelu Properties, gdy zaznaczone są pady lub przelotki. Użyj tego podejścia, aby zmienić zaznaczone pady lub przelotki tak, by korzystały z innego szablonu.
• As a Rule Constraint – szablon Pad Via można wybrać jako ograniczenie (Constraint) w regule projektowej Routing Via Style (pokazanej poniżej).
• As a Rule Scope – następujące słowa kluczowe zapytań mogą być użyte przy określaniu zakresu reguły projektowej (na przykład reguły Testpoint Style):
  • IsLinkedToPadViaTemplate(TemplateName : String) : Boolean/Boolean_String (np. IsLinkedToPadViaTemplate('r75_140'))
  • PadViaLibraryTemplate : string (np. PadViaLibraryTemplate = 'r75_140')
  • PadViaLinkedToTemplate : Boolean_String (np. PadViaLinkedToTemplate = 'True')
• For Via Stitching/Shielding – wybierz wymagany Via Template w oknie dialogowym Add Stitching to Net dialog lub Add Shielding to Net dialog.

Użyj szablonów przelotek w regule projektowej Routing Via Style lub podczas dodawania via stitching do sieci.

Szablon Pad Via i sposób jego nazewnictwa

Dla każdego unikalnego pada lub przelotki umieszczonej w projekcie płytki automatycznie tworzony jest szablon Pad/Via, który jest nazywany i zapisywany w pliku płytki. Szablon przechowuje bazową konfigurację pada/przelotki, w tym jego rozmiar, kształt, typ padstack, informacje o paście/masce lutowniczej (Paste/Solder Mask) i otworze (Hole) itd. Konfiguracja jest automatycznie nazywana zgodnie ze standardami IPC (konkretnie: konwencjami nazewnictwa padstack IPC-7251/7351). Każdy pad i każda przelotka użyte w projekcie odwołują się do swojego szablonu, co można zobaczyć w panelu Properties, jak pokazano poniżej.

System nazewnictwa IPC jest oparty na jednostkach metrycznych, gdzie jedna jednostka odpowiada jednej setnej milimetra (10^-5 metra, 10µm). Na przykład szablon dla okrągłego pada 1,5 mm z otworem 0,8 mm ma nazwę c150h80 – gdzie c oznacza kształt kołowy (okrągły), a h jest prefiksem rozmiaru otworu. Pad o nazwie r155_125 to prostokątny pad SMD o wymiarach 1,55 mm x 1,25 mm; a pad o nazwie s160h100 to kwadratowy pad przewlekany (thru-hole) o rozmiarze 1,6 mm z otworem 1,0 mm. Nazwy szablonów custom shape pad  są poprzedzane prefiksem u. Dalsze kombinacje liter/liczb są dodawane dla określonych właściwości Paste/Solder Mask.

Aby zaobserwować to zachowanie, sprawdź właściwości istniejącego pada lub przelotki w powiązanym panelu Properties, klikając dwukrotnie obiekt lub zaznaczając obiekt i wybierając Properties z menu kontekstowego (prawy przycisk).

Automatycznie wygenerowana nazwa szablonu pada lub przelotki pokazana w panelu Properties.

Lokalizowanie pada lub przelotki w obszarze projektowym PCB

Za każdym razem, gdy w projekcie PCB zostanie umieszczony pad lub przelotka (via) o unikalnym rozmiarze za pomocą menu Place lub Active Bar, w pliku płytki automatycznie tworzony jest nowy szablon pada/przelotki. Szablony te są określane jako szablony <Local>. Dla bieżącej płytki PCB listę wszystkich użytych szablonów padów i przelotek można przejrzeć w panelu PCB, gdy jest on ustawiony na tryb Pad & Via Templates mode.

Panel PCB w trybie Pad & Via Templates

Tryb Pad & Via Templates zapewnia zaawansowaną kontrolę nad szablonami padów i przelotek używanymi w bieżącym dokumencie PCB. Ten tryb panelu jest podzielony na trzy sekcje:

• Library Name
• Templates
• Pads/Vias

Nazwa biblioteki

Ta lista pokazuje instancje szablonów padów i przelotek w projekcie jako zbiór bibliotek wirtualnych i fizycznych. Filtrują one szablony uwzględniane na liście w dolnej sekcji panelu i są uporządkowane następująco:

• All – pokaż wszystkie szablony padów i przelotek, w tym te użyte z bibliotek Pad & Via.
• Pads – pokaż wszystkie pady, zarówno lokalne, jak i pochodzące z biblioteki.
• Vias – pokaż wszystkie przelotki (vias), zarówno lokalne, jak i pochodzące z biblioteki.
• Local – pokaż wszystkie szablony padów i przelotek zastosowane na płytce, ale nie te dodane z bibliotek Pad Via.
• Pad & Via Libraries – pokaż tylko szablony padów i przelotek, które zostały zastosowane z wybranej biblioteki Pad Via.

Szablony

Ten obszar udostępnia listę wszystkich szablonów padów/przelotek używanych w bieżącym projekcie PCB. Kolumny obejmują źródło szablonu Library Name (lokalne lub nazwa biblioteki Pad Via) oraz liczbę instancji pada/przelotki dla każdego szablonu (Count).

Dowolną liczbę wymienionych szablonów można zapisać do osobnej biblioteki Pad Via. Aby to zrobić, zaznacz wiele szablonów, używając standardowych technik Shift+Click i Ctrl+Click, a następnie kliknij przycisk Save as Library. Biblioteka zostanie automatycznie dodana do projektu i można ją zapisać pod żądaną nazwą pliku *.PvLib, używając File » Save As z panelu Projects panel. Aby dowiedzieć się więcej o tworzeniu biblioteki szablonów Pad Via, zobacz stronę Creating and Editing a Pad Via Template Library.

Sekcja Templates umożliwia także umieszczenie w projekcie PCB szablonu opartego na bibliotece Pad Via za pomocą przycisku Place. Wybierz żądaną bibliotekę Pad Via w górnej sekcji Library Name panelu, aby włączyć tę funkcję.

Pady/Przelotki

Ten obszar panelu jest wypełniany poszczególnymi instancjami padów/przelotek szablonu wybranego w powyższej sekcji Templates.

W miarę zaznaczania każdej instancji pada/przelotki obiekt jest graficznie podświetlany w przestrzeni projektu, zgodnie ze standardowymi opcjami podświetlania, przybliżania i zaznaczania panelu, znajdującymi się u góry panelu PCB. Następnie wybrane pady lub przelotki można edytować tak, aby używały innego szablonu w panelu Properties — wybierz wymagany szablon z listy rozwijanej Template.

Każdej instancji na liście w tym obszarze towarzyszy pole wskaźnika Changed, które zostaje zaznaczone, gdy powiązany szablon źródłowy z biblioteki różni się od tego użytego w lokalnym padzie lub przelotce, tj. gdy źródłowa biblioteka Pad Via została zaktualizowana. Wskaźnik Changed zostanie również zaznaczony, jeśli lokalny pad/przelotka ma zmieniony typ padstack, na przykład instancja pada zostanie lokalnie zmieniona z Multilayer na Single layer.

We wszystkich przypadkach lokalną wersję pada lub przelotki można zaktualizować (lub przywrócić) do bieżącego szablonu w źródłowej bibliotece Pad Via, używając przycisku PCB Pad Via Templates panel Update.

Zadania edycji i zarządzania szablonami Pad Via

Ta sekcja omawia różne scenariusze, w których trzeba edytować szablony padów lub przelotek.

Zastosowanie innego szablonu do istniejących padów/przelotek

Zdarzają się sytuacje, gdy chcesz zastosować inny szablon do istniejących padów lub przelotek (na przykład gdy zmniejszasz liczbę różnych przelotek używanych w projekcie). W takiej sytuacji użyj trybu Pad & Via Templates panelu PCB, aby zlokalizować i zaznaczyć pady/przelotki, które chcesz zmienić. Następnie wybrane pady lub przelotki można edytować tak, aby używały innego szablonu w panelu Properties, wybierając wymagany szablon z listy rozwijanej Template.

Zastosowanie innego szablonu.

Odłączanie szablonu od biblioteki

Nie jest możliwa edycja właściwości padów/przelotek używających szablonu z biblioteki szablonów opartej na pliku, ponieważ oznaczałoby to, że lokalna instancja nie będzie już zgodna z szablonem biblioteki, do którego się odwołuje. Aby edytować pad lub przelotkę odwołującą się do szablonu bibliotecznego, szablon musi zostać odłączony.

Kliknij przycisk , aby odłączyć szablon. Po kliknięciu tego przycisku tworzona jest kopia tego szablonu w bibliotece lokalnej, a wybrane instancje pada/przelotki zaczynają odwoływać się do szablonu lokalnego. Kliknij, aby odłączyć szablon od biblioteki opartej na pliku. Szablon jest kopiowany do biblioteki lokalnej i ten szablon jest używany.

Dodawanie szablonu bibliotecznego do biblioteki lokalnej

W razie potrzeby szablon biblioteczny można dodać do biblioteki lokalnej. Można to zrobić, klikając prawym przyciskiem myszy nazwę szablonu i wybierając Add to Internal Library z menu kontekstowego albo przeciągając szablon z obszaru Pad/Via Library panelu i upuszczając go w pustym miejscu w obszarze Local Pad & Via Library.

Dodaj szablon pada/przelotki do biblioteki lokalnej za pomocą menu pod prawym przyciskiem myszy lub metodą przeciągnij i upuść.

Nieużywane szablony biblioteczne padów/przelotek można usunąć z biblioteki lokalnej, klikając przycisk Removed Unused Pad/Via. Jest to równoważne umieszczeniu pada/przelotki pochodzącej z szablonu biblioteki Pad Via, a następnie usunięciu jej z płytki, co rejestruje ten szablon jako dostępny lokalnie. Aby replace lokalny szablon, zamiast dodawać go do listy lokalnej, zobacz Replace a Local Template poniżej.

Aktualizacja z biblioteki Pad Via

Jeśli szablon pada/przelotki został zaktualizowany w bibliotece, a ten szablon był już użyty w projekcie płytki, kliknij przycisk Update w panelu PCB Pad Via Templates, aby zaktualizować szablon pada/przelotki w projekcie. Aktualizacja zostanie automatycznie odzwierciedlona we wszystkich instancjach padów/przelotek, które używają tego szablonu na płytce.

Pad/przelotka używająca szablonu, który został zaktualizowany w bibliotece, może zostać zaktualizowana w projekcie PCB za pomocą przycisku Update w panelu PCB Pad Via Templates.

Po zainicjowaniu aktualizacji otwiera się okno dialogowe Update Pads/Vias on Board, zawierające szczegóły wykrytych zmian, które zostaną zastosowane.

Szablony padów/przelotek, które zostały wykryte jako różniące się od wersji w bibliotece źródłowej, mogą zostać zaktualizowane z biblioteki do projektu PCB.

Okno dialogowe oferuje trzy opcje aktualizacji, które kontrolują proces aktualizacji:

• Update locked objects – wymusi aktualizację szablonu obiektu pad/przelotka niezależnie od jego stanu Locked.
• Update free objects – aktualizuj tylko szablony padów/przelotek, które dotyczą swobodnych (free) padów i przelotek.
• Update component objects – aktualizuj tylko szablony padów/przelotek, które dotyczą padów i przelotek użytych w komponentach.

To zachowanie synchronizacji jest ustalane przez właściwość Library padów i przelotek, widoczną w panelu Properties podczas przeglądania właściwości odpowiednio zaznaczonego pada lub przelotki. Informacja o tym, że istnieją różnice między lokalną wersją szablonu a szablonem źródłowym, jest dostępna w kolumnie Changed obszaru Pads/Vias w trybie Pad & Via Templates mode of the PCB panel.

Dolny obszar okna dialogowego zawiera listę padów/przelotek do zaktualizowania. Dla każdego z nich podane są informacje, w tym Type, Description, Library, Template oraz Action. Dodatkowo możesz wybrać oznaczenie każdego pada/przelotki jako Locked i/lub In Component. Po włączeniu opcje te poddają obiekt kontrolom w górnym obszarze okna dialogowego.

Zastąpienie lokalnego szablonu

Szablon pada/przelotki oparty na bibliotece może również replace lokalny szablon, co zaktualizuje pady lub przelotki na płytce, które używają tego lokalnego szablonu.

Aby to zrobić, przeciągnij żądany szablon biblioteczny z obszaru Pad/Via Library panelu do obszaru Local Pad & Via Library panelu, ale w tym przypadku upuść szablon biblioteczny on top of na istniejący wpis lokalnego szablonu. Wszystkie instancje swobodnych lub komponentowych padów/przelotek, które używają tego szablonu, zostaną zaktualizowane do nowego stylu szablonu bibliotecznego.

W animacji poniżej zwróć uwagę, że pady komponentu C1 i C2 fizycznie zmieniają się na typ określony przez „upuszczony” szablon biblioteczny – z r110_100 na s120.

Upuść szablon biblioteczny na wpis szablonu lokalnego, aby zastąpić go we wszystkich wystąpieniach w projekcie.

Usuń nieużywane pady/przelotki

Ponieważ nazwy szablonów wymienione w Local Library są wyprowadzane z padów i przelotek w bieżącym układzie PCB, jeśli wszystkie wystąpienia danej lokalnej konfiguracji pada/przelotki zostały usunięte z płytki, odpowiadający jej szablon zostanie usunięty z listy lokalnej.

Jeśli jednak umieszczony pad lub przelotka pochodzi z Pad Via Library, jego szablon zostanie zachowany na liście lokalnej, gdy wszystkie wystąpienia tego pada/przelotki zostaną usunięte z płytki. Wystąpienia szablonów Pad Via Library, które nie są już potrzebne, można usunąć z lokalnego rekordu „bazy danych” za pomocą przycisku Remove Unused Pad/Via. Zostanie otwarte okno dialogowe Update Templates from Library, w którym możesz wybrać, które szablony padów i przelotek zostaną usunięte z lokalnej Pad & Via Library. Użyj przycisku Templates  lub menu kontekstowego (prawy przycisk myszy), aby zaznaczyć/odznaczyć wszystkie szablony na liście albo odwrócić zaznaczenie.

Okno dialogowe Update Templates from Library