Tworzenie i konfigurowanie dokumentu PCB

Możesz teraz przystąpić do tworzenia PCB.

Dodawanie dokumentu PCB do projektu

Zanim przeniesiesz projekt z edytora schematów do edytora PCB, musisz utworzyć pusty dokument PCB, nadać mu nazwę i zapisać go jako część projektu.

1. Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję projektu w panelu Projects, a następnie wybierz polecenie Add New to Project » PCB z menu kontekstowego. Otworzy się nowy dokument PCB, a jego pozycja pojawi się jako powiązana z projektem w panelu Projects, pod pozycją Source Documents.

   ❯ ❮ Javascript ID: Tutorial_AddNewPCB_AD25_4

2. Kliknij prawym przyciskiem myszy pozycję dokumentu PCB w panelu Projects i wybierz polecenie Save As. Otworzy się okno dialogowe Save As, umożliwiające zapisanie dokumentu w tej samej lokalizacji co plik projektu. Wpisz nazwę Multivibrator w polu File name i kliknij przycisk Save.

3. Dodanie PCB spowodowało zmianę projektu, dlatego zapisz projekt lokalnie, klikając prawym przyciskiem myszy pozycję projektu w panelu Projects i wybierając Save.

Przed przeniesieniem projektu z edytora schematów zmienimy również kilka atrybutów nowego PCB.

Ustawianie początku układu współrzędnych i jednostek miary

Main page: Praca z systemem przyciągania kursora

Edytor PCB ma dwa początki układu współrzędnych: bezwzględny, znajdujący się w lewym dolnym rogu obszaru projektowego, oraz względny, definiowany przez użytkownika i służący do określania bieżącego położenia w obszarze projektowym. Współrzędne obiektów w dokumencie PCB są określane względem względnego początku układu współrzędnych. Współrzędne wyświetlane na pasku stanu również odnoszą się do tego początku. Często stosowanym rozwiązaniem jest ustawienie względnego początku układu współrzędnych w lewym dolnym rogu obrysu płytki.

1. Powiększ widok lewego dolnego rogu bieżącego obrysu płytki, aby wyraźnie widzieć zarówno siatkę zgrubną, jak i dokładną, tak jak pokazano na poniższych ilustracjach.

2. Aby ustawić względny początek układu współrzędnych, wybierz polecenie Edit » Origin » Set z menu głównego, a następnie umieść kursor nad lewym dolnym rogiem obrysu płytki i kliknij.

   

3. Wybierz polecenie View » Toggle Units z menu głównego, aby zmienić jednostki miary dokumentu PCB z milsów na milimetry.

   Spójrz na współrzędne i siatkę na pasku stanu, aby szybko sprawdzić, jakie jednostki miary są obecnie używane.

   

Edycja obrysu płytki

Main pages: Definiowanie obrysu płytki

Domyślna płytka ma wymiary 6 × 4 cale. Na potrzeby tego samouczka zmienisz wymiary płytki na 30 × 30 mm.

1. Wybierz odpowiednią siatkę przyciągania. Podczas projektowania często zmienia się siatkę, na przykład można używać siatki zgrubnej podczas rozmieszczania komponentów i dokładniejszej podczas prowadzenia ścieżek. Wybierz polecenie View » Grids » Set Global Snap Grid z menu głównego i wpisz 5 w polu okna dialogowego Snap Grid, które się otworzy, a następnie kliknij OK, aby zamknąć okno.

   

2. Oddal widok, aby zobaczyć całą płytkę wraz z jej krawędziami.

3. Zmianę obrysu płytki wykonuje się w trybie planowania płytki. Wybierz polecenie View » Board Planning Mode z menu głównego, aby przejść do tego trybu (skrót: 1). Widok się zmieni, a obszar płytki będzie teraz wyświetlany na zielono.

   

4. W trybie planowania płytki edytor PCB udostępnia kilka poleceń służących do zmiany obrysu płytki. W przypadku prostego kwadratu lub prostokąta wygodniej jest edytować istniejący obrys. Widoczna siatka zgrubna ma odstęp 25 mm (5 razy większy niż siatka przyciągania), a widoczna siatka dokładna — 5 mm; można ich użyć jako punktu odniesienia.

   1. Wybierz Design » Edit Board Shape z menu głównego.

   2. W każdym narożniku i na środku każdej krawędzi pojawią się uchwyty edycyjne, jak pokazano na poniższym filmie.

      Pamiętaj, że kliknięcie w dowolnym miejscu poza uchwytem edycyjnym lub krawędzią obrysu spowoduje wyjście z trybu edycji obrysu płytki.

   3. Możesz przesunąć górną krawędź w dół, a prawą krawędź w lewo, aby uzyskać właściwe wymiary. Aby przesunąć górną krawędź w dół, umieść kursor nad krawędzią (ale nie nad uchwytem). Gdy kursor zmieni się w dwukierunkową strzałkę, naciśnij i przytrzymaj przycisk myszy, a następnie przeciągnij krawędź do nowego położenia, tak aby współrzędna Y kursora na pasku stanu wynosiła 30mm, jak pokazano na poniższym filmie.

   4. Powtórz tę czynność, aby przesunąć prawą krawędź do wewnątrz, ustawiając ją tak, aby współrzędna X kursora na pasku stanu wynosiła 30mm.

   5. Kliknij w dowolnym miejscu obszaru projektowego, aby wyjść z trybu edycji obrysu płytki.

5. Wybierz polecenie View » 2D Layout Mode z menu głównego, aby powrócić do trybu projektowania 2D (skrót: 2).

6. Po zdefiniowaniu obrysu możesz ustawić siatkę (View » Grids » Set Global Snap Grid) na wartość odpowiednią do rozmieszczania komponentów, na przykład 1 mm.

7. Zapisz dokument PCB lokalnie, klikając prawym przyciskiem myszy jego pozycję w panelu Projects i wybierając Save z menu kontekstowego.

Wymiary płytki zostały zdefiniowane, a jednostki, początek układu współrzędnych i siatka — ustawione.

Konfigurowanie domyślnych ustawień obiektów PCB

Gdy umieszczasz obiekt w obszarze projektowym edytora PCB, Altium Designer określa jego kształt i właściwości na podstawie:

• An applicable design rule – jeśli zdefiniowano regułę mającą zastosowanie do tego obiektu, jego właściwości są określane na podstawie tej reguły. Na przykład podczas zmiany warstwy w trakcie interaktywnego prowadzenia ścieżek automatycznie dodawana jest przelotka, której rozmiar i średnica otworu są pobierane z odpowiedniej reguły projektowej Routing Via Style.

• Default settings – jeśli odpowiednia reguła projektowa nie istnieje lub nie ma zastosowania, właściwości obiektu są określane na podstawie ustawień domyślnych skonfigurowanych na stronie PCB Editor – Defaults okna dialogowego Preferences. Na przykład po uruchomieniu polecenia Place » Via Altium Designer nie wie, czy dana przelotka będzie częścią sieci, dlatego wyświetli przelotkę o rozmiarze określonym w ustawieniach domyślnych.

W ramach tego samouczka skonfigurujesz domyślne właściwości oznaczeń i komentarzy komponentów. Właściwości te zostaną zastosowane do tych tekstów komponentów podczas umieszczania komponentów na PCB.

1. Kliknij przycisk  u góry obszaru projektowego, aby otworzyć okno dialogowe Preferences, a następnie rozwiń kategorię PCB Editor w drzewie po lewej stronie i wybierz pozycję Defaults w tej kategorii, aby otworzyć stronę PCB Editor – Defaults.

   

2. Wybierz Designator w Primitive List, aby wyświetlić domyślne właściwości tego obiektu. Sprawdź, czy opcje są ustawione następująco:

   • Opcja Autoposition jest ustawiona na Left-Above. Jest to domyślne położenie tego tekstu po obróceniu komponentu. Położenie tekstu można interaktywnie zmienić w dowolnym momencie projektowania.

   • Wartość Text Height jest ustawiona na 1.5mm.

   • Opcja Font Type jest ustawiona na TrueType, a Font na Arial.

   

3. Wybierz Comment w Primitive List i sprawdź, czy komentarz jest ukryty (przycisk po prawej stronie pola Value ma postać ). Jest to często stosowane ustawienie domyślne. W razie potrzeby można w trakcie projektowania włączyć wyświetlanie komentarzy wybranych komponentów.

   

4. Kliknij OK, aby zapisać zmiany i zamknąć okno dialogowe Preferences.

Przenoszenie projektu ze schematu do układu PCB

Main page: Synchronizacja schematów i PCB

Projekt jest przenoszony bezpośrednio między edytorem schematów a edytorem PCB; nie jest tworzony pośredni plik listy połączeń. Można to zrobić, wybierając polecenie Design » Update PCB Document <PCBDocumentName> z menu głównego edytora schematów. Po uruchomieniu tego polecenia tworzony jest zestaw zleceń zmian inżynierskich (ECO), które:

• Wyszczególniają wszystkie komponenty użyte w projekcie oraz obudowę PCB wymaganą dla każdego z nich. Podczas wykonywania zleceń ECO Altium Designer próbuje odnaleźć każdą obudowę i umieścić ją w obszarze projektowym PCB.

• Tworzona jest lista wszystkich sieci (połączonych wyprowadzeń komponentów). Podczas wykonywania zleceń ECO Altium Designer dodaje każdą sieć do PCB, a następnie próbuje dodać należące do niej wyprowadzenia. Jeśli nie można dodać wyprowadzenia, wystąpi błąd. Najczęściej dzieje się tak, gdy nie znaleziono obudowy PCB lub jej pola lutownicze nie odpowiadają wyprowadzeniom symbolu.

• Następnie przenoszone są dodatkowe dane projektowe, takie jak klasy sieci i komponentów.

Innymi słowy, dla każdej zmiany wymaganej na PCB w celu zapewnienia zgodności ze schematem tworzone jest zlecenie ECO.

1. Kliknij kartę dokumentu schematu u góry obszaru projektowego, aby go uaktywnić.

2. Wybierz polecenie Design » Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc z menu głównego, aby otworzyć okno dialogowe Engineering Change Order.

   

3. Kliknij przycisk  w lewym dolnym rogu okna dialogowego. Jeśli wszystkie zmiany zostaną zweryfikowane pomyślnie, obok każdej z nich w kolumnie Status – Check pojawi się zielony znacznik wyboru.

   

   Jeśli zmiany nie przejdą weryfikacji, zamknij okno dialogowe, sprawdź panel Messages i usuń wszystkie błędy.

4. Jeśli wszystkie zmiany zostaną zweryfikowane pomyślnie, kliknij przycisk , aby przesłać zmiany do edytora PCB. Po wykonaniu każdej zmiany w kolumnie Status – Done okna dialogowego pojawi się znacznik wyboru.

   

5. Po wprowadzeniu wszystkich zmian PCB otworzy się za oknem dialogowym Engineering Change Order. Możesz teraz zamknąć to okno.

6. Komponenty znajdują się poza obrysem płytki i są gotowe do rozmieszczenia. Zwróć też uwagę, że pola lutownicze komponentów należące do tej samej sieci są połączone liniami połączeń. 

   

Przed rozpoczęciem rozmieszczania komponentów należy wykonać jeszcze kilka czynności, takich jak skonfigurowanie siatki rozmieszczania i warstw.

Konfigurowanie wyświetlania warstw

Main page: Widok PCB

Płytkę oglądasz z góry, czyli patrząc wzdłuż osi Z w jej głąb. Edytor PCB jest warstwowym środowiskiem projektowym; obiekty umieszczane na warstwach sygnałowych stają się miedzią podczas produkcji płytki, teksty umieszczane na warstwach opisowych są nanoszone na powierzchnię płytki metodą sitodruku, a uwagi umieszczane na warstwach mechanicznych stają się instrukcjami na drukowanym rysunku montażowym.

Projektujesz płytkę, patrząc z góry na ten stos warstw i umieszczając komponenty po górnej i dolnej stronie płytki (Top Layer / Bottom Layer), a pozostałe obiekty projektowe na warstwach miedzi, opisowych, maski i mechanicznych w miarę tworzenia projektu. Atrybuty wyświetlania warstw oraz inne warstwy konfiguruje się w panelu View Configuration.

1. Otwórz panel View Configuration. W tym celu kliknij przycisk  w prawym dolnym rogu obszaru projektowego i wybierz z menu pozycję View Configuration.

2. W sekcji Layers na karcie Layers and Colors panelu sprawdź, czy warstwy sygnałowe Top Layer i Bottom Layer są widoczne (kontrolka widoczności po lewej stronie pozycji warstw ma postać ).

   

3. Aby ograniczyć liczbę elementów widocznych podczas rozmieszczania komponentów i prowadzenia ścieżek, wyłącz wyświetlanie Component Layer Pairs (z wyjątkiem warstw Overlay), Mechanical Layers oraz warstw Drill Guide i Drill Drawing.

   

4. W sekcji Additional Options na karcie View Options panelu sprawdź, czy opcje Pad Nets i Pad Numbers są włączone.

   

Konfigurowanie stosu warstw płytki

Main page: Definiowanie stosu warstw

Fizyczne warstwy PCB (warstwy sygnałowe, płaszczyzn i dielektryczne) oraz inne aspekty związane z fizyczną strukturą PCB, takie jak typy przelotek i profile impedancji, konfiguruje się w menedżerze stosu warstw (Layer Stack Manager).

PCB w tym samouczku to prosty projekt, który można zrealizować jako płytkę dwustronną z przelotkami na wylot.

1. Otwórz menedżer stosu warstw. W tym celu wybierz polecenie Design » Layer Stack Manager z menu głównego edytora PCB. W przypadku nowej płytki domyślny stos obejmuje rdzeń dielektryczny, dwie warstwy miedzi oraz górne i dolne warstwy maski lutowniczej i opisów (sitodruku).

   

2. Aby uprościć zarządzanie warstwami, upewnij się, że opcja Stack Symmetry jest włączona w sekcji Board panelu Properties (jeśli panel nie jest widoczny, kliknij przycisk  w prawym dolnym rogu obszaru projektowego i wybierz z menu Properties). Gdy ta opcja jest włączona, warstwy są dodawane w dopasowanych parach, symetrycznie względem środkowej warstwy dielektrycznej.

   

3. Aby zastosować materiał do konkretnej warstwy (lub pary warstw, jeśli włączona jest symetria), kliknij przycisk  w komórce Material odpowiedniej warstwy, aby otworzyć okno dialogowe Select Material.

   

   Wybierz materiały warstw w następujący sposób:

   • Warstwy maski lutowniczej (Top Solder i Bottom Solder) – SM-001

   • Warstwy sygnałowe (Top Layer i Bottom Layer) – CF-004

   • Warstwa dielektryczna (Dielectric 1) – Core-043

   

4. Kliknij kartę Via Types u dołu menedżera stosu warstw i sprawdź, czy zdefiniowano typ Thru 1:2.

   

5. Zapisz zmiany wprowadzone w menedżerze stosu warstw, wybierając polecenie File » Save to PCB z menu głównego.

6. Zamknij menedżer stosu warstw, klikając prawym przyciskiem myszy jego kartę u góry obszaru projektowego i wybierając polecenie Close Multivibrator.PcbDoc [Stackup] z menu kontekstowego.

Konfigurowanie siatki przyciągania

Main page: Praca z siatkami i prowadnicami

Następnym krokiem jest wybranie odpowiedniej siatki do rozmieszczania komponentów. Wszystkie obiekty są umieszczane w obszarze projektowym PCB zgodnie z bieżącą siatką przyciągania.

1. Jeśli panel Properties nie jest jeszcze widoczny, wyświetl go, klikając przycisk  w prawym dolnym rogu obszaru projektowego i wybierając Properties z otwartego menu. Panel wyświetla właściwości zaznaczonego obiektu, a jeśli żaden obiekt nie jest zaznaczony — właściwości dokumentu PCB.

2. W sekcji Grid Manager na karcie General panelu wybierz pozycję Global Board Snap Grid i kliknij przycisk . Otworzy się okno dialogowe Cartesian Grid Editor.

   

3. W oknie dialogowym Cartesian Grid Editor:

   1. Upewnij się, że pole Step X ma wartość 1mm. Ponieważ pola X i Y są ze sobą powiązane, nie trzeba określać wartości Step Y.

   2. Kliknij próbkę koloru siatki Fine i wybierz jaśniejszy kolor w otwartym oknie dialogowym Choose Color (np. wybierz kolor w wierszu 34 na karcie Basic – ).

   3. Dla siatki Coarse wybierz Lines z listy rozwijanej i kliknij element Darker, aby automatycznie ustawić jej kolor na odcień ciemniejszy niż bieżący kolor siatki drobnej. Ułatwi to rozróżnianie siatki drobnej i zgrubnej.

   4. Upewnij się, że ustawienie Multiplier ma wartość 5x Grid Step. Dzięki temu siatka będzie widoczna przy mniejszym powiększeniu.

   

4. Kliknij OK, aby zamknąć okno dialogowe. Wygląd siatki w obszarze projektowym zostanie zaktualizowany. 

   

5. Zapisz dokument PCB lokalnie, klikając prawym przyciskiem myszy jego pozycję w panelu Projects i wybierając Save z menu kontekstowego.