Praca z podkładką za pomocą szablonów

Wraz ze ścieżkami pola lutownicze i przelotki stanowią podstawowe elementy każdego projektu płytki drukowanej. Każde pole lutownicze i każdą przelotkę można indywidualnie skonfigurować podczas umieszczania lub po jego zakończeniu.

 
Pole lutownicze i przelotka w 3D

Aby usprawnić ponowne wykorzystanie pól lutowniczych i przelotek oraz zarządzanie nimi w projektach PCB, Altium Designer obsługuje również: automatyczne tworzenie szablonów pól lutowniczych i przelotek, biblioteki tych szablonów oraz szereg powiązanych paneli zarządzania.

Koncepcja szablonów pól lutowniczych i przelotek, które można gromadzić w bibliotece, przypomina koncepcję bibliotek footprintów PCB, choć jest nieco prostsza. Biblioteka szablonów pól lutowniczych i przelotek nie przechowuje samych pól ani przelotek, lecz wstępnie skonfigurowane definicje, które są stosowane do instancji pola lutowniczego lub przelotki podczas jej umieszczania. Zapisane biblioteki szablonów można wczytywać i wykorzystywać do umieszczania instancji wstępnie zdefiniowanych pól lutowniczych i przelotek w dowolnym projekcie PCB lub footprincie PCB.

Jak wspomniano, istniejące szablony można zapisywać w bibliotekach szablonów pól lutowniczych i przelotek, a także tworzyć nowe szablony. Szablony z tych bibliotek są dostępne do użycia za pośrednictwem panelu PCB Pad Via Templates. Panel zawiera również szablony lokalne, dzięki czemu stanowi centralne miejsce pracy z bibliotekami szablonów pól lutowniczych i przelotek.

Panel PCB Pad Via Templates

Panel PCB Pad Via Templates to specjalistyczny panel zawierający zarówno szablony pól lutowniczych i przelotek zapisane w bieżącym dokumencie PCB (Local), jak i szablony dostępne w bibliotekach, 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 zapewnia dostęp zarówno do szablonów lokalnych, jak i bibliotecznych.

Dwa rodzaje bibliotek prezentowane w panelu można podsumować następująco:

• Available Pad/Via Template Libraries – wczytane lub zainstalowane biblioteki pól lutowniczych i przelotek (plikowe zbiory szablonów pól lutowniczych i przelotek). W tej części panelu wyświetlane są szablony zawarte w aktualnie wybranej bibliotece.
• Local Pad & Via Library – zbiorcze określenie szablonów pól lutowniczych i przelotek używanych w bieżącym projekcie płytki, w tym szablonów pobranych lub dodanych z biblioteki pól lutowniczych i przelotek. W tej części panelu wyświetlane są szablony stosowane do pól lutowniczych i przelotek w bieżącym projekcie płytki.

Lokalna biblioteka pól lutowniczych i przelotek

Pozycje wymienione w dolnej części panelu, Local Pad & Via Library, reprezentują konfiguracje (szablony) pól lutowniczych i przelotek używane i zapisane w bieżącym projekcie płytki. Podgląd wybranego szablonu jest wyświetlany na dole tej części panelu.

Wymienione tutaj szablony pól lutowniczych i przelotek są zapisane w pliku PCB, a nie w osobno zdefiniowanej „bibliotece”. Wybrany szablon można ponownie wykorzystać w bieżącej płytce jako nową instancję pola lutowniczego lub przelotki, przeciągając go do obszaru projektu albo wybierając Place z menu kontekstowego panelu, otwieranego prawym przyciskiem myszy.

Umieszczanie instancji lokalnego szablonu pola lutowniczego.

Dostępne biblioteki plikowe szablonów pól lutowniczych i przelotek

Górna część panelu, Available Pad/Via template Libraries, służy do pracy z bibliotekami plikowymi szablonów pól lutowniczych i przelotek.

Szablon z wybranej biblioteki można umieścić na PCB, przeciągając go z panelu lub korzystając z menu kontekstowego otwieranego prawym przyciskiem myszy. Ponieważ pole lutownicze lub przelotka są umieszczane z zewnętrznej biblioteki plikowej szablonów, ich właściwości nie można edytować na PCB, co widać na poniższym obrazie panelu Properties po prawej stronie. Aby edytować właściwości pola lutowniczego lub przelotki pochodzących z biblioteki, należy odłączyć ich szablon. Więcej informacji na ten temat znajduje się w sekcji Odłączanie szablonu od biblioteki.

 
Szablony w aktywnej bibliotece pól lutowniczych i przelotek — w tym przykładzie Preferred.PvLib. Właściwości umieszczonej instancji wybranego pola lutowniczego pokazano na drugim obrazie. Należy zauważyć, że właściwości fizycznych, takich jak kształt pola lutowniczego i rozmiar otworu, nie można edytować.

Lista rozwijana u góry panelu służy do wyboru aktywnej biblioteki spośród dostępnych bibliotek. Na poniższym obrazie jest to ExampleViaLib.PvLib. Przycisk  służy do otwierania 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 znaków.

Użyj pola Filter, aby szybko przefiltrować listę szablonów.

Udostępnianie bibliotek szablonów pól lutowniczych i przelotek

Termin Available Libraries oznacza biblioteki szablonów pól lutowniczych i przelotek, 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 rodzaje można przeglądać i nimi zarządzać w oknie dialogowym Available Libraries. Aby je otworzyć, kliknij przycisk  u góry panelu PCB Pad Via Templates.

Zainstaluj zewnętrzną bibliotekę pól lutowniczych i przelotek lub użyj karty Project, aby dodać istniejącą bibliotekę do bieżącego projektu.

• Karta Project w tym oknie dialogowym zawiera listę wszystkich plików PvLib dołączonych do projektu oraz przyciski umożliwiające dodawanie bibliotek do projektu i ich usuwanie.
• Karta Installed zawiera listę wszystkich bibliotek szablonów pól lutowniczych i przelotek dostępnych obecnie w tej instalacji Altium Designer, a tym samym we wszystkich projektach PCB. W przypadku zainstalowanej biblioteki można określić, czy ma być dostępna do użycia, włączając lub wyłączając powiązaną opcję Activated . Dzięki temu nie trzeba wielokrotnie usuwać i ponownie dodawać bibliotek.

Korzystanie z szablonu w projekcie

Szablony wymienione w panelu PCB Pad Via Templates można wykorzystywać w bieżącym projekcie płytki na następujące sposoby:

• Umieszczanie – umieść pole lutownicze lub przelotkę na podstawie szablonu lokalnego lub bibliotecznego bezpośrednio z panelu.
• Wybór z listy rozwijanej Template – w panelu Properties, gdy zaznaczone są pola lutownicze lub przelotki. Użyj tej metody, aby przypisać inny szablon do zaznaczonych pól lutowniczych lub przelotek.
• Jako ograniczenie reguły – szablon pola lutowniczego lub przelotki można wybrać jako ograniczenie w regule projektowej Routing Via Style (pokazanej poniżej).
• Jako zakres reguły – przy określaniu zakresu reguły projektowej (na przykład reguły Testpoint Style) można używać następujących słów kluczowych zapytań:
  • IsLinkedToPadViaTemplate(TemplateName : String) : Boolean/Boolean_String (np. IsLinkedToPadViaTemplate('r75_140'))
  • PadViaLibraryTemplate : string (np. PadViaLibraryTemplate = 'r75_140')
  • PadViaLinkedToTemplate : Boolean_String (np. PadViaLinkedToTemplate = 'True')
• W przypadku zszywania/ekranowania przelotkami — wybierz wymagany Via Template w oknie dialogowym Dodaj zszywanie do sieci lub Dodaj ekranowanie do sieci.

Używaj szablonów przelotek w regule projektowej Routing Via Style lub podczas dodawania przelotek zszywających do sieci.

Szablon pola lutowniczego/przelotki i sposób nadawania mu nazwy

Dla każdego unikatowego pola lutowniczego lub przelotki umieszczonych w projekcie płytki automatycznie tworzony jest szablon pola lutowniczego/przelotki, któremu nadawana jest nazwa i który jest zapisywany w pliku płytki. Szablon przechowuje podstawową konfigurację pola lutowniczego/przelotki, w tym rozmiar, kształt, typ stosu pól lutowniczych, informacje o masce pasty lutowniczej, masce lutowniczej i otworze itd. Konfiguracja otrzymuje automatycznie nazwę zgodną z normami IPC (a konkretnie z konwencjami nazewnictwa stosów pól lutowniczych IPC-7251/7351). Każde pole lutownicze i każda przelotka użyte w projekcie odwołują się do swojego szablonu, co można zobaczyć w panelu Properties, jak pokazano poniżej.

System nazewnictwa IPC opiera się na jednostkach metrycznych, przy czym jedna jednostka odpowiada jednej setnej milimetra (10^-5 metra, 10 µm). Na przykład szablon okrągłego pola lutowniczego o średnicy 1,5 mm z otworem o średnicy 0,8 mm otrzymuje nazwę c150h80 — gdzie c oznacza kształt okrągły, a h poprzedza rozmiar otworu. Pole lutownicze o nazwie r155_125 to prostokątne pole do montażu powierzchniowego o wymiarach 1,55 mm × 1,25 mm, a pole o nazwie s160h100 to kwadratowe pole do montażu przewlekanego o boku 1,6 mm z otworem o średnicy 1,0 mm. Nazwy szablonów pól lutowniczych o niestandardowym kształcie zaczynają się od u. Dla określonych właściwości maski pasty lutowniczej i maski lutowniczej dodawane są kolejne kombinacje liter i liczb całkowitych.

Aby zaobserwować to zachowanie, sprawdź właściwości istniejącego pola lutowniczego lub przelotki w powiązanym panelu Properties, klikając dwukrotnie obiekt lub zaznaczając go, a następnie wybierając Properties z menu kontekstowego otwieranego prawym przyciskiem myszy.

Automatycznie wygenerowana nazwa szablonu pola lutowniczego lub przelotki widoczna w panelu Properties.

Lokalizowanie pola lutowniczego lub przelotki w obszarze projektowania PCB

Za każdym razem, gdy pole lutownicze lub przelotka o unikatowym rozmiarze zostaną umieszczone w projekcie PCB za pomocą menu Place lub Active Bar, w pliku płytki automatycznie tworzony jest nowy szablon pola lutowniczego/przelotki. Szablony te są określane jako szablony <Local>. Listę wszystkich szablonów pól lutowniczych i przelotek użytych na bieżącej płytce PCB można przeglądać w panelu PCB ustawionym w trybie szablonów pól lutowniczych i przelotek.

Panel PCB w trybie Pad & Via Templates

Tryb Pad & Via Templates zapewnia zaawansowaną kontrolę nad szablonami pól lutowniczych i przelotek używanymi w bieżącym dokumencie PCB. W tym trybie panel jest podzielony na trzy sekcje:

• Library Name
• Templates
• Pads/Vias

Nazwa biblioteki

Ta lista przedstawia instancje szablonów pól lutowniczych i przelotek w projekcie jako zbiór bibliotek wirtualnych i fizycznych. Pozycje te filtrują szablony wyświetlane na liście w dolnej sekcji panelu i są uporządkowane następująco:

• All — wyświetla wszystkie szablony pól lutowniczych i przelotek, w tym pochodzące z bibliotek pól lutowniczych i przelotek.
• Pads — wyświetla wszystkie pola lutownicze, zarówno lokalne, jak i pochodzące z bibliotek.
• Vias — wyświetla wszystkie przelotki, zarówno lokalne, jak i pochodzące z bibliotek.
• Local — wyświetla wszystkie szablony pól lutowniczych i przelotek zastosowane na płytce, z wyjątkiem tych dodanych z bibliotek pól lutowniczych i przelotek.
• Pad & Via Libraries — wyświetla wyłącznie szablony pól lutowniczych i przelotek zastosowane z wybranej biblioteki pól lutowniczych i przelotek.

Szablony

Ta sekcja zawiera listę wszystkich szablonów pól lutowniczych/przelotek używanych w bieżącym projekcie PCB. Jej kolumny obejmują źródło szablonu Library Name (lokalne lub nazwę biblioteki pól lutowniczych i przelotek) oraz liczbę instancji pól lutowniczych/przelotek dla każdego szablonu (Count).

Dowolną liczbę szablonów z listy można zapisać w osobnej bibliotece pól lutowniczych i przelotek. W tym celu zaznacz wiele szablonów, korzystając ze standardowych metod 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, korzystając z polecenia File » Save As w panelu Projects. Więcej informacji na temat tworzenia biblioteki szablonów pól lutowniczych i przelotek znajdziesz na stronie Tworzenie i edytowanie biblioteki szablonów pól lutowniczych i przelotek.

Sekcja Templates umożliwia również umieszczenie w projekcie PCB szablonu pochodzącego z biblioteki pól lutowniczych i przelotek za pomocą przycisku Place. Aby włączyć tę możliwość, wybierz żądaną bibliotekę pól lutowniczych i przelotek w górnej sekcji Library Name panelu.

Pola lutownicze/przelotki

Ta sekcja panelu zawiera poszczególne instancje pól lutowniczych/przelotek utworzone na podstawie szablonu wybranego w sekcji Templates powyżej.

Po wybraniu każdej instancji pola lutowniczego/przelotki obiekt zostaje graficznie wyróżniony w obszarze projektowania, zgodnie ze standardowymi opcjami wyróżniania, powiększania i zaznaczania znajdującymi się u góry panelu PCB. Wybrane pola lutownicze lub przelotki można następnie edytować w panelu Properties, aby używały innego szablonu — wybierz wymagany szablon z listy rozwijanej Template.

Każdej instancji na liście w tej sekcji towarzyszy pole wskaźnika Changed, które zostaje zaznaczone, gdy powiązany szablon źródłowy z biblioteki różni się od szablonu używanego w lokalnym polu lutowniczym lub przelotce, tj. gdy źródłowa biblioteka pól lutowniczych i przelotek została zaktualizowana. Wskaźnik Changed również zostanie zaznaczony, jeśli w lokalnym polu lutowniczym/przelotce zmieniono typ stosu pól lutowniczych, na przykład gdy lokalnie zmieniono instancję pola lutowniczego z wielowarstwowej na jednowarstwową.

We wszystkich przypadkach lokalną wersję pola lutowniczego lub przelotki można zaktualizować (lub przywrócić) do bieżącego szablonu w źródłowej bibliotece pól lutowniczych i przelotek za pomocą przycisku w panelu PCB Pad Via Templates Update.

Edytowanie szablonów pól lutowniczych i przelotek oraz zarządzanie nimi

W tej sekcji omówiono różne sytuacje, w których konieczna jest edycja szablonów pól lutowniczych lub przelotek.

Przypisywanie innego szablonu do istniejących pól lutowniczych lub przelotek

Czasami zachodzi potrzeba przypisania innego szablonu do istniejących pól lutowniczych lub przelotek (na przykład w celu ograniczenia liczby różnych przelotek używanych w projekcie). W takiej sytuacji użyj trybu Pad & Via Templates panelu PCB, aby znaleźć i zaznaczyć pola lutownicze lub przelotki, które chcesz zmienić. Następnie możesz przypisać zaznaczonym polom lutowniczym lub przelotkom inny szablon w panelu Properties, wybierając odpowiedni szablon z listy rozwijanej Template.

Przypisywanie innego szablonu.

Odłączanie szablonu od biblioteki

Nie można edytować właściwości pól lutowniczych ani przelotek korzystających z szablonu z biblioteki szablonów opartej na plikach, ponieważ lokalna instancja przestałaby odpowiadać szablonowi bibliotecznemu, do którego się odwołuje. Aby edytować pole lutownicze lub przelotkę odwołującą się do szablonu bibliotecznego, należy odłączyć szablon.

Kliknij przycisk , aby odłączyć szablon. Po kliknięciu tego przycisku w bibliotece lokalnej zostanie utworzona kopia szablonu, a zaznaczone instancje pól lutowniczych lub przelotek zostaną powiązane z tym lokalnym szablonem. Jeśli przycisk jest wyszarzony, oznacza to, że szablon jest już lokalny.

Kliknij, aby odłączyć szablon od biblioteki opartej na plikach. Szablon zostanie skopiowany do biblioteki lokalnej i odtąd będzie używana ta kopia.

Dodawanie szablonu bibliotecznego do biblioteki lokalnej

W razie potrzeby można dodać szablon biblioteczny do biblioteki lokalnej. Aby to zrobić, kliknij nazwę szablonu prawym przyciskiem myszy i wybierz Add to Internal Library z menu kontekstowego lub przeciągnij szablon z obszaru Pad/Via Library panelu i upuść go w pustym miejscu w obszarze Local Pad & Via Library.

Dodaj szablon pola lutowniczego lub przelotki do biblioteki lokalnej za pomocą menu kontekstowego lub metodą przeciągania i upuszczania.

Nieużywane szablony biblioteczne pól lutowniczych lub przelotek można usunąć z biblioteki lokalnej, klikając przycisk Removed Unused Pad/Via.

Jest to równoważne z umieszczeniem pola lutowniczego lub przelotki na podstawie szablonu z biblioteki Pad Via Library, a następnie usunięciem tego obiektu z płytki, co powoduje zarejestrowanie szablonu jako dostępnego lokalnie. Aby replace szablon lokalny, zamiast dodawać nowy do listy lokalnej, zapoznaj się z sekcją Zastępowanie szablonu lokalnego poniżej.

Aktualizacja z biblioteki Pad Via Library

Jeśli szablon pola lutowniczego lub przelotki został zaktualizowany w bibliotece i jest już używany w projekcie płytki, kliknij przycisk Update w panelu PCB Pad Via Templates, aby zaktualizować szablon w projekcie. Aktualizacja zostanie automatycznie zastosowana do wszystkich instancji pól lutowniczych lub przelotek korzystających z tego szablonu na płytce.

Pole lutownicze lub przelotkę korzystającą z szablonu zaktualizowanego w bibliotece można zaktualizować w projekcie PCB za pomocą przycisku Update w panelu PCB Pad Via Templates.

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

Szablony pól lutowniczych lub przelotek, w których wykryto różnice względem wersji w bibliotece źródłowej, można zaktualizować w projekcie PCB na podstawie biblioteki.

Okno dialogowe udostępnia trzy opcje sterujące procesem aktualizacji:

• Update locked objects – wymusza aktualizację szablonu pola lutowniczego lub przelotki niezależnie od stanu blokady obiektu.
• Update free objects – aktualizuje tylko szablony dotyczące niezależnych pól lutowniczych i przelotek.
• Update component objects – aktualizuje tylko szablony dotyczące pól lutowniczych i przelotek używanych w komponentach.

To zachowanie synchronizacji określa właściwość Library pól lutowniczych i przelotek, widoczna w panelu Properties podczas przeglądania właściwości zaznaczonego pola lutowniczego lub przelotki. Informacja o różnicach między lokalną wersją szablonu a szablonem źródłowym jest wyświetlana w kolumnie Changed obszaru Pads/Vias w trybie Pad & Via Templates panelu PCB.

W dolnym obszarze okna dialogowego znajduje się lista pól lutowniczych i przelotek przeznaczonych do aktualizacji. Dla każdego obiektu podane są informacje obejmujące Type, Description, Library, Template i Action. Ponadto możesz oznaczyć każde pole lutownicze lub przelotkę jako Locked i/lub In Component. Po włączeniu tych opcji obiekt podlega ustawieniom w górnym obszarze okna dialogowego.

Zastępowanie szablonu lokalnego

Szablon pola lutowniczego lub przelotki z biblioteki może również replace szablon lokalny, co spowoduje aktualizację pól lutowniczych lub przelotek na płytce korzystających z tego lokalnego szablonu.

Aby to zrobić, przeciągnij wybrany szablon biblioteczny z obszaru Pad/Via Library panelu do obszaru Local Pad & Via Library, ale tym razem upuść go on top of istniejącym wpisie szablonu lokalnego. Wszystkie instancje niezależnych pól lutowniczych i przelotek oraz tych należących do komponentów, które korzystają z tego szablonu, zostaną zaktualizowane zgodnie z nowym szablonem bibliotecznym.

Na poniższej animacji zwróć uwagę, że pola lutownicze komponentów C1 i C2 fizycznie zmieniają się na typ określony przez upuszczony szablon biblioteczny – z r110_100 na s120.

Upuść szablon biblioteczny na wpisie szablonu lokalnego, aby zastąpić go we wszystkich instancjach w projekcie.

Usuwanie nieużywanych szablonów pól lutowniczych lub przelotek

Ponieważ nazwy szablonów widoczne w bibliotece lokalnej są tworzone na podstawie pól lutowniczych i przelotek w bieżącym układzie PCB, usunięcie z płytki wszystkich instancji określonej lokalnej konfiguracji pola lutowniczego lub przelotki spowoduje usunięcie odpowiadającego jej szablonu z listy lokalnej.

Jeśli jednak umieszczone pole lutownicze lub przelotka pochodzą z biblioteki Pad Via Library, ich szablon pozostanie na liście lokalnej nawet po usunięciu z płytki wszystkich instancji tego pola lutowniczego lub przelotki. Niezbędne już nie będące wpisy szablonów z biblioteki Pad Via Library można usunąć z lokalnej „bazy danych” za pomocą przycisku Remove Unused Pad/Via. Otworzy się okno dialogowe Update Templates from Library, w którym możesz wybrać szablony pól lutowniczych i przelotek do usunięcia z lokalnej biblioteki Pad & Via Library. Użyj przycisku Templates  lub menu kontekstowego, aby zaznaczyć wszystkie szablony na liście, usunąć ich zaznaczenie lub odwrócić zaznaczenie.

Okno dialogowe Update Templates from Library