Planowanie obszarów sztywnych i elastycznych — tryb zaawansowany

Właśnie otwarto płytkę PCB i zastanawiasz się, czy używa ona standardowego, czy zaawansowanego trybu sztywno-giętkiego?

Możesz to sprawdzić, otwierając menedżer stosu warstw. Możesz też przełączyć się do trybu planowania płytki (skrót 1) i przyjrzeć się aktywnemu paskowi:

	Standardowy tryb Rigid-Flex
	Tryb Advanced Rigid-Flex

Umieszczanie obszaru płytki

Obszar płytki jest obiektem wielokątnym umieszczanym przy użyciu standardowych technik umieszczania obiektów wielokątnych. Kształt płytki musi być precyzyjnie zdefiniowany, dlatego ważne jest, aby tworzące ją obszary były utworzone dokładnie zgodnie z wymaganiami. Poniższy film przedstawia tworzenie obszarów płytki przez wyrównywanie ich krawędzi do wcześniej umieszczonych prowadnic przestrzeni projektowej. Zaletą tej techniki jest możliwość precyzyjnego określenia położenia prowadnic przez edycję ich współrzędnych w panelu Properties.

Wstępnie zdefiniowane prowadnice obszaru roboczego służą jako odniesienie podczas umieszczania obszarów płytki.

Obszary płytki umieszcza się i modyfikuje w Board Planning Mode:

1. Wybierz View » Board Planning Mode (lub użyj skrótu 1), aby przejść do Board Planning Mode. Domyślny istniejący obszar płytki zostanie wyświetlony jako zielony prostokąt.
2. Wybierz Place » Board Region, aby umieścić nowy obszar (lub kliknij przycisk na Active Bar).
3. Ustaw kursor i kliknij, aby ustalić położenie początkowego wierzchołka obszaru płytki. Obszar płytki jest obiektem wielokątnym, podobnie jak obszar lub wielokąt, i jest umieszczany (oraz edytowany) w taki sam sposób.
4. Przesuń kursor, aby umieścić drugi wierzchołek. Domyślnie każde kliknięcie powoduje umieszczenie dwóch krawędzi z narożnikiem o kształcie określonym przez użytkownika pomiędzy nimi. Naciśnij Spacebar, aby przełączyć kierunek narożnika. Więcej informacji o zmianie trybów narożników znajdziesz w sekcji Placement Modes poniżej.
5. Kontynuuj przesuwanie myszy i klikaj, aby umieszczać wierzchołki, tworząc krawędzie potrzebne do zdefiniowania ogólnego kształtu obszaru płytki.
6. Po umieszczeniu ostatniego wierzchołka kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby zamknąć i zakończyć definiowanie kształtu płytki. Nie trzeba ręcznie zamykać kształtu płytki — oprogramowanie zrobi to automatycznie, łącząc ostatni umieszczony punkt z punktem początkowym.
7. Każdy obszar płytki ma nazwę, która jednoznacznie go identyfikuje. Wprowadź odpowiednią nazwę w polu Name w trybie obszaru płytki panelu właściwości (aby wyświetlić właściwości obszaru płytki w panelu, należy zaznaczyć go w przestrzeni projektowej).
8. Każdy obszar płytki musi mieć przypisany stos warstw. Nowo utworzonemu obszarowi płytki zostaje przypisany domyślny stos warstw o nazwie Board Layer Stack. Przypisz wymagany stos warstw w trybie Board Region panelu Properties. Stosy warstw definiuje się i nadaje im nazwy w menedżerze stosu warstw.
9. Jeśli docelowa płytka PCB wymaga wielu obszarów płytki, kontynuuj definiowanie kolejnych obszarów.

Dodatkowo możesz nacisnąć klawisz Tab, aby wstrzymać umieszczanie i uzyskać dostęp do trybu obszaru płytki w Properties panelu, w którym można na bieżąco zmieniać jego właściwości. Aby wznowić umieszczanie, kliknij przycisk pauzy wyświetlany nad przestrzenią projektową ().

Placement Modes

Podczas ponownego definiowania kształtu płytki dostępnych jest pięć trybów narożników, z których cztery mają również podtryby kierunku narożnika. Podczas ponownego definiowania:

• Naciskaj Shift+Spacebar, aby przełączać kolejno pięć dostępnych trybów narożników.
• Naciśnij Spacebar, aby przełączyć między dwoma podtrybami kierunku narożnika.
• W jednym z trybów narożników łukowych przytrzymaj  klawisz, aby zmniejszyć łuk, lub klawisz , aby go powiększyć. Przytrzymaj klawisz Shift podczas naciskania, aby przyspieszyć zmianę rozmiaru łuku.
• Naciśnij klawisz skrótu 1, aby przełączać się między umieszczaniem dwóch krawędzi a jednej krawędzi na kliknięcie. W drugim trybie krawędź przerywana jest nazywana segmentem wyprzedzającym (jak pokazano na ostatnim obrazie w poniższym zestawie).
• Naciśnij klawisz Backspace, aby usunąć ostatni wierzchołek.

 
 
 
Naciśnij Shift+Spacebar, aby przełączać się między pięcioma dostępnymi trybami narożników. Naciśnij klawisz skrótu 1, aby przełączać się między umieszczaniem dwóch krawędzi a jednej krawędzi.

Właściwości obszaru płytki

Tryb Board Region panelu Properties.

Działania

Te elementy sterujące służą do dodawania folii ochronnej coverlay do bieżącego obszaru płytki lub jej usuwania. Aby włączyć przyciski Add i Remove Coverlay , do obszaru płytki musi być przypisany stos warstw z włączoną opcją Is Flex i warstwami Coverlay uwzględnionymi w zestawie warstw. 

• Add Coverlay - Dodaj automatycznie utworzone poligony folii coverlay do wybranego obszaru płytki.
• Remove Coverlay - Usuń automatycznie utworzone i ręcznie zdefiniowane poligony folii coverlay z wybranego obszaru płytki.

► Dowiedz się więcej o dodawaniu folii coverlay do obszaru elastycznego w projekcie sztywno-elastycznym

Położenie

Ikona po prawej stronie tej sekcji musi być wyświetlana jako (odblokowana), aby uzyskać dostęp do pól położenia. Kliknij ikonę blokady/odblokowania, aby zmienić stan blokady.

• (X/Y) - współrzędne X i Y pierwszego wierzchołka umieszczonego podczas tworzenia obszaru płytki, względem bieżącego początku układu współrzędnych przestrzeni projektowej. Edytuj je, aby zmienić położenie X lub Y obszaru płytki. Wartości można wprowadzać w jednostkach metrycznych lub imperialnych; podczas wprowadzania wartości w jednostkach innych niż aktualnie domyślne należy podać jednostkę.

Właściwości

• Name - nazwa tego obszaru płytki definiowana przez użytkownika. Nadawanie nazw poszczególnym obszarom płytki jest przydatne, gdy projekt zawiera wiele obszarów.
• Layer Stack - określa, który stos warstw jest przypisany do tego obszaru płytki. Lista rozwijana zawiera wszystkie stosy warstw (podstosy) zdefiniowane w menedżerze stosu warstw.
• Color - kliknij, aby otworzyć paletę kolorów i ustawić lub zmienić kolor wybranych obszarów płytki. Pamiętaj, że zmiany koloru są stosowane do wszystkich obszarów płytki korzystających z tego samego stosu warstw co wybrany obszar.
• Priority - wartość priorytetu określa, który obszar płytki jest renderowany jako ostatni. Używaj jej podczas projektowania płytki z obszarem elastycznym wewnątrz wycięcia w obszarze sztywnym — obszar elastyczny musi mieć wyższy priorytet niż otaczający go obszar sztywny (a wycięcie w płytce musi przebiegać wokół obszaru elastycznego znajdującego się wewnątrz wycięcia).
• 3D Locked - zaznacz to pole, aby unieruchomić ten obszar płytki podczas składania płytki w trybie widoku 3D. Można zablokować tylko jeden sztywny obszar płytki.

Wierzchołki obrysu

Ta sekcja służy do modyfikowania poszczególnych wierzchołków aktualnie wybranego obiektu obszaru płytki. Można zmieniać położenie istniejących wierzchołków, dodawać nowe lub usuwać je w razie potrzeby. Można definiować połączenia łukowe między wierzchołkami, a także eksportować informacje o wierzchołkach do pliku CSV i importować je z takiego pliku (za pomocą menu dostępnego po kliknięciu prawym przyciskiem myszy).

• Vertices Grid - wyświetla wszystkie wierzchołki aktualnie zdefiniowane dla obszaru płytki w postaci:
  • Index - przypisany indeks wierzchołka (nieedytowalny).
  • X - współrzędna X (pozioma) wierzchołka. Kliknij, aby edytować.
  • Y - współrzędna Y (pionowa) wierzchołka. Kliknij, aby edytować.

  • Arc Angle (Neg = CW) - kąt łuku łączącego ten wierzchołek z następnym. Domyślnie połączenia są prostymi krawędziami, a to pole pozostaje puste. Kliknij, aby edytować, a następnie wprowadź żądany kąt łuku. Wprowadzenie wartości dodatniej spowoduje narysowanie łuku przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Aby narysować łuk zgodnie z ruchem wskazówek zegara, wprowadź wartość ujemną.

    Do łączenia kolejnych wierzchołków używane są proste krawędzie. Jeśli zamiast tego chcesz zastosować połączenie łukowe, wprowadź żądaną wartość Arc Angle. Wartość należy wprowadzić w polu powiązanym z wierzchołkiem początkowym, a łuk będzie przebiegał od tego wierzchołka do następnego wierzchołka poniżej na liście.
• Add - kliknij, aby dodać nowy wierzchołek. Nowy wierzchołek zostanie dodany poniżej aktualnie aktywnego wpisu wierzchołka i początkowo będzie miał takie same współrzędne X,Y jak ten wpis. Kliknij , aby usunąć aktualnie wybrany wierzchołek.

Tworzenie obszaru płytki z bryły 3D

Obszary płytki można również tworzyć z obiektów brył 3D za pomocą polecenia Create Board Region from 3D Body w trybie 3D. Procedura jest następująca:

1. Upewnij się, że płytka jest wyświetlana w widoku 3D (jeśli nie, użyj skrótu klawiaturowego 3, aby szybko przełączyć się do tego trybu).
2. Wybierz polecenie Design » Board Shape » Create Board Region from 3D body z menu głównego.
3. Umieść kursor nad modelem 3D, którego chcesz użyć do utworzenia obszaru płytki PCB, i kliknij lub naciśnij Enter. Model stanie się przezroczysty.
4. Przesuwaj kursor nad modelem 3D, aby znaleźć odpowiednią ścianę. Gdy pod kursorem znajdzie się płaska powierzchnia, stanie się ona nieprzezroczysta i zostanie otoczona cienkim niebieskim obramowaniem.
5. Po znalezieniu odpowiedniej ściany kliknij lub naciśnij Enter — zostanie utworzony nowy obszar płytki (zastępujący wcześniej zdefiniowany obszar płytki w przestrzeni projektowej).
6. Pojawi się okno dialogowe Board Outline Creation Successful potwierdzające pomyślne utworzenie obszaru. W tym oknie można ukryć część modelu i wyłączyć ją ze sprawdzania DRC. Dostępne są również opcje zmiany wysokości modelu w celu wyrównania ściany z górną lub dolną powierzchnią albo pozostawienia położenia bez zmian.

Tworzenie obszaru wycięcia w płytce

Aby utworzyć wewnętrzne wycięcie w płytce, umieść obszar wycięcia w płytce (Place » Define Board Cutout lub kliknij przycisk na Active Bar). Wycięcie w płytce również jest obiektem wielokątnym, więc proces jego umieszczania jest taki sam jak w przypadku obszaru płytki. Poniższe obrazy przedstawiają obszar płytki z dwoma wycięciami, które po wyprodukowaniu płytki staną się otworami.

Wycięcie umieszczone w obszarze płytki staje się otworem w gotowej płytce.

Dzielenie obrysu płytki na obszary

Istniejący obszar płytki można podzielić na dwa obszary przez jego przecięcie. Operację tę wykonuje się, gdy edytor PCB znajduje się w trybie Board Planning Mode.

Płytka została podzielona na trzy obszary płytki za pomocą polecenia Slice Region.

Aby podzielić obszar płytki:

1. Wybierz View » Board Planning Mode (lub naciśnij skrót 1), aby przejść do Board Planning Mode.
2. Wybierz Design » Slice Board Region (lub kliknij przycisk  na pasku Active Bar), aby przejść do trybu Slice Board Region.
3. Po wybraniu polecenia zostaje włączony tryb podziału, podobny do trybu umieszczania ścieżek. Zaczynając poza obszarem przeznaczonym do podziału, klikaj, aby umieszczać kolejne wierzchołki definiujące linię podziału. Podczas definiowania podziału naciskaj Shift+Spacebar, aby przełączać tryby narożników; naciskaj Spacebar, aby przełączać między początkowym i końcowym trybem narożnika, a klawiszem Backspace usuwaj ostatnio umieszczony narożnik. Umieść koniec linii podziału poza krawędzią obszaru płytki. Po zakończeniu definiowania podziału kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby zakończyć polecenie.

4. Zostanie otwarte okno dialogowe z informacją o liczbie wielokątów (obszarów), które zostaną podzielone, oraz liczbie wielokątów (obszarów), które zostaną utworzone. Kliknij Yes, aby potwierdzić ich utworzenie.

   

Tworzenie obszarów płytki na podstawie zaznaczonych obiektów

W zależności od kształtu płytki wygodniejsze może być zbudowanie jej kształtu przez utworzenie wielu obszarów płytki. Jak wspomniano powyżej, obszary można umieszczać interaktywnie lub tworzyć przez odwzorowanie obrysu zdefiniowanego za pomocą ścieżek i łuków. Poniższy film przedstawia definiowanie trzech obszarów płytki na podstawie zaznaczonych obiektów. Na filmie widać, że ten sam obiekt służy do definiowania przylegających krawędzi w miejscach styku obszarów, co zapewnia ich dokładne pozycjonowanie.

Popularną metodą jest zdefiniowanie obrysów obszarów za pomocą ścieżek i łuków, a następnie utworzenie obszarów płytki na podstawie zaznaczonych obrysów.

Konwersja między podstawowymi obiektami rysunkowymi 2D a obiektami definiującymi płytkę

Popularną metodą definiowania kształtu płytki oraz potrzebnych w nim obszarów płytki jest zaimportowanie rysunku z mechanicznego programu CAD. Można na przykład zaimportować rysunek mechaniczny z pliku DWG, uzyskując zestaw linii (ścieżek) na warstwie mechanicznej, które definiują: kształt płytki, obszary w obrębie tego kształtu, a w przypadku projektu sztywno-elastycznego — linie określające położenie linii zgięcia w obszarach elastycznych.

Oprogramowanie udostępnia szereg poleceń ułatwiających tworzenie obiektów definiujących płytkę (obszar, wycięcie, linia zgięcia) na podstawie podstawowych obiektów rysunkowych 2D, a także odpowiadające im polecenia konwersji obiektów definiujących płytkę z powrotem na podstawowe obiekty rysunkowe.

Uwagi:

• Polecenia konwersji w obu kierunkach są dostępne w podmenu Tools » Convert odpowiedniego trybu View (z wyjątkiem polecenia Create Board Region from Selected Objects, które znajduje się w podmenu Design » Board Shape).
• Aby przekonwertować podstawowe obiekty rysunkowe 2D na obiekty definiujące płytkę, przełącz widok na 2D Layout Mode.
  • Przed uruchomieniem polecenia należy zaznaczyć obiekty podstawowe.
  • Aby utworzyć obszar lub wycięcie, obiekty podstawowe muszą tworzyć zamknięty kształt. Więcej informacji o wymaganiach dotyczących tego kształtu znajduje się w poniższej ramce z ostrzeżeniem.
• Aby przekonwertować obiekty definiujące płytkę na obiekty rysunkowe 2D, przełącz widok na Board Planning Mode.
  • Polecenia te nie wymagają wcześniejszego zaznaczenia obiektów, ale jeśli obiekt jest już zaznaczony, zostaną zastosowane do niego.
  • Jeśli istnieje wiele obszarów płytki, obszar znika po rozbiciu go na obiekty podstawowe. Jeśli istnieje tylko jeden obszar płytki, obiekty podstawowe zostaną utworzone, a wybrany obszar płytki pozostanie (zawsze musi istnieć co najmniej jeden obszar płytki).
  • Obiekty rysunkowe 2D są tworzone na warstwie mechanicznej typu Board Shape. Jeśli na płytce nie ma warstwy tego typu, zostanie dodana warstwa mechaniczna z typem warstwy ustawionym na Board Shape. Dowiedz się więcej o warstwach mechanicznych i typach warstw.
  • Choć nie ma osobnego polecenia ponownego grupowania rozbitego obiektu, można w tym celu użyć polecenia Undo.

Modyfikowanie obszarów płytki

W standardowym trybie sztywno-elastycznym miejsce styku dwóch sąsiadujących obszarów płytki określała ruchoma niebieska linia podziału. W zaawansowanym trybie sztywno-elastycznym to rozwiązanie nie jest stosowane — każdy obszar jest osobnym, zamkniętym wielokątem. Dzięki temu każdy obszar można dowolnie dostosowywać za pomocą standardowych technik edycji kształtów wielokątnych. Należy pamiętać, że nie wszystkie polecenia edycji wielokątów są dostępne podczas modyfikowania obszaru płytki; dotyczy to między innymi poleceń dodawania i odejmowania wielokątów.

O czym należy pamiętać podczas edycji obiektu wielokątnego:

• Podczas przeciągania wierzchołka lub krawędzi wielokąta dostępne są trzy tryby zmiany kształtu: przesuwanie, załamywanie i zakrzywianie — naciskaj Shift+Spacebar podczas przeciągania, aby przełączać te tryby. Bieżący tryb jest wyświetlany na pasku stanu oraz na wyświetlaczu Heads-Up.
• Przyciąganie kursora zależy od bieżących ustawień, które obejmują aktualną siatkę przyciągania, obiekty dostępne do przyciągania, obecność prowadnic obszaru roboczego oraz ustawienia przyciągania do osi — korzystaj z tych funkcji, aby uzyskać wymagany kształt. Dowiedz się więcej o zasadach działania przyciągania.

Przypisywanie stosu warstw i edycja nazwy obszaru płytki

Related page: Definiowanie stosu warstw

Nowo utworzona płytka zawiera jeden obszar o nazwie Default Layer Stack Region. Do tego obszaru zostanie przypisany domyślny stos warstw o nazwie Board Layer Stack.

Po podzieleniu kształtu płytki na wiele obszarów każdemu nowemu obszarowi również przypisywany jest domyślny stos warstw. Po zdefiniowaniu wymaganych stosów warstw w menedżerze stosu warstw można przypisać stos do każdego obszaru oraz nadać mu opisową nazwę.

Aby przypisać stos warstw i nadać nazwę obszarowi:

1. Wybierz View » Board Planning Mode lub naciśnij skrót klawiaturowy 1, aby przejść do Board Planning Mode.
2. Kliknij kartę Multi-Layer u dołu obszaru roboczego, aby ustawić ją jako aktywną warstwę (jeśli karta warstwy nie jest widoczna, naciśnij L, aby otworzyć panel View Configuration i włączyć jej wyświetlanie).
3. Kliknij dwukrotnie obszar płytki, aby otworzyć okno dialogowe Board Region, lub kliknij obszar płytki jednokrotnie i otwórz panel Properties. Jeśli obszar nie zostaje zaznaczony, a okno dialogowe się nie otwiera, upewnij się, że filtr zaznaczania nie wyklucza obszarów.
4. Przypisz stos warstw, wybierając wymagany stos z listy rozwijanej Layer stack.
5. Zmień Name zgodnie z potrzebami.

Nazwa obszaru płytki i przypisany do niego stos warstw są wyświetlane w geometrycznym środku tego obszaru. Jeśli przypisany stos jest skonfigurowany jako elastyczny, wyświetlane jest również oznaczenie (Flex).