Posicionamento de componentes

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Altium Essentials: PCB Component Placement

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Num relance

Este artigo explica por que o posicionamento de componentes é uma etapa tão importante do projeto de PCBs no Altium Designer e mostra como os footprints definem a montagem, os pontos de conexão, o contorno e, opcionalmente, o espaço 3D ocupado por um componente na placa. Também apresenta as principais propriedades dos componentes que você pode ajustar após o posicionamento, incluindo posição, rotação, camada, área, designador, tipo e detalhes relacionados à origem, ajudando você a entender o que cada configuração controla e como ela afeta a placa. Se você quer entender melhor como os componentes posicionados são definidos e gerenciados no editor de PCB, este artigo oferece uma base prática para aprofundar seus conhecimentos. Continue a leitura com confiança.

- Você entenderá o que o footprint de um componente de PCB inclui, desde pads e elementos de serigrafia até corpos 3D opcionais.
- Você aprenderá quais propriedades dos componentes no Altium Designer afetam o posicionamento, a orientação, a atribuição de camadas e a identificação.
- Você verá como os diferentes tipos de componentes e as definições de área são tratados no editor de PCB.
Aprofunde-se com a IA:

Há um ditado que diz que o projeto de PCB é 90% posicionamento e 10% roteamento. Embora se possa discutir a porcentagem de cada etapa, geralmente se aceita que um bom posicionamento dos componentes é fundamental para um bom projeto de placa. Lembre-se de que também pode ser necessário ajustar o posicionamento durante o roteamento.

O footprint do componente define o espaço e os pontos de conexão necessários para montar o componente físico na placa de circuito impresso. É um objeto de grupo composto por um conjunto de objetos primitivos simples, incluindo pads, linhas e arcos, além de outros objetos de projeto.

O footprint do componente define a montagem e as conexões do componente na PCB e também pode incluir objetos de corpo 3D para definir o componente real. 
O footprint do componente define a montagem e as conexões do componente na PCB e também pode incluir objetos de corpo 3D para definir o componente real.

Os pads fornecem os pontos de montagem e conexão para os pinos do componente. Primitivas de projeto adicionais, como linhas e arcos, costumam ser incluídas para definir o contorno do formato do componente na camada de sobreposição do componente (serigrafia).

O footprint do componente também pode incluir objetos de corpo 3D opcionais, que definem o espaço físico ou o volume ocupado pelo componente real montado na placa. Se o componente físico tiver sido definido usando objetos de corpo 3D ou modelos STEP importados, será possível realizar a verificação tridimensional das distâncias de separação entre componentes.

Os footprints de componentes são criados no editor de footprints de PCB, posicionando os objetos de projeto adequados para criar o formato necessário para montar e conectar o componente. O ponto de referência do componente é a origem do espaço de projeto do editor de footprints de PCB, que pode ser definida no editor como: pino 1, centro geométrico ou uma posição definida pelo usuário no componente. Para saber mais sobre a criação de footprints, consulte a página Criar um footprint de PCB.

Disponibilidade de componentes na PCB

Quando o projeto é transferido do editor de esquemáticos para o editor de PCB, os footprints dos componentes da PCB são posicionados automaticamente a partir das bibliotecas disponíveis. Isso é chamado de Sincronização do projeto, um processo para detectar e resolver as diferenças entre o esquemático e a PCB.

O Altium Designer oferece um conjunto de ferramentas que facilitam o posicionamento do footprint do componente necessário na área de projeto da PCB. Consulte as seguintes páginas para saber mais sobre essas ferramentas:

Navegação pelos componentes posicionados

No modo do painel PCB, Components suas três regiões principais mudam para refletir a hierarquia dos componentes do projeto de PCB atual (de cima para baixo):

  • Component Classes
  • Components dentro de uma classe
  • Component Primitives

As regiões do painel PCB permitem uma seleção cumulativa de filtros, desde classes de componentes até componentes individuais e primitivas de componentes.
As regiões do painel PCB permitem uma seleção cumulativa de filtros, desde classes de componentes até componentes individuais e primitivas de componentes.

Clique com o botão direito em uma entrada de componente ou primitiva de componente e escolha o comando Properties (ou clique duas vezes diretamente na entrada) para acessar o painel Properties, no qual você pode visualizar/modificar as propriedades do componente/da primitiva conforme necessário.

Clique com o botão direito em uma entrada de classe de componentes e escolha Properties (ou clique duas vezes diretamente na entrada) para abrir a caixa de diálogo Editar classe de componentes para essa classe. Na caixa de diálogo, você pode visualizar/modificar os componentes pertencentes à classe, renomeá-la ou adicionar outras classes.

Edição de uma classe de componentes selecionada.
Edição de uma classe de componentes selecionada.

Consulte a página Trabalhando com classes em um esquemático e uma PCB para saber mais sobre como trabalhar com classes.

A exibição/inclusão de cada tipo de primitiva de componente na região Component Primitives do painel depende de a opção correspondente a cada um ter sido habilitada no menu de contexto acessado a partir das regiões Components ou Component Primitives.

Clique com o botão direito em uma entrada de componente ou primitiva de componente para selecionar os itens a serem incluídos.
Clique com o botão direito em uma entrada de componente ou primitiva de componente para selecionar os itens a serem incluídos.

Durante a navegação, os componentes podem ser facilmente bloqueados ou desbloqueados clicando duas vezes na caixa à direita da coluna Footprint na região Components.

Bloquear/desbloquear pelo painel PCB evita que você precise navegar pelo painel Properties.
Bloquear/desbloquear pelo painel PCB evita que você precise navegar pelo painel Properties.

Caixa delimitadora de seleção de componentes

Ao clicar e selecionar um componente, a caixa delimitadora de seleção é exibida. Para controlar quais camadas são usadas para definir a caixa delimitadora, pode-se usar a opção PCB.ComponentSelection na caixa de diálogo Configurações avançadas. A opção oferece três modos (insira o valor 0, 1 ou 2; o modo padrão é 2):

  • 0 - legacy mode - este modo combina as geometrias de todas as camadas, exceto os textos de designador e comentário da serigrafia.

  • 1 - by layer mode - usa as geometrias da primeira das camadas listadas abaixo que contenha objetos, com a seguinte prioridade:

    1. Tipo de camada Courtyard

    2. Camada de corpo 3D (os modelos STEP são armazenados em um objeto de corpo 3D dimensionado como o menor prisma retangular que contém o modelo. Para a seleção do componente, esse corpo 3D é usado, e não a forma do modelo STEP)

    3. Camada de serigrafia mais camadas de cobre

    4. Camadas de cobre

     

  • 2 - by graphic mode - este modo combina as geometrias detectadas no tipo de camada Courtyard, na serigrafia, nos objetos de corpo 3D e nas camadas de cobre. Os textos são excluídos.

  • As referências à camada Courtyard dizem respeito a um par de camadas de componente com Layer Type = Courtyard; o nome do par de camadas não é considerado.

  • Se o componente incluir um modelo 3D, a forma real do modelo 3D será usada para a verificação de colisão de componentes, enquanto a forma da caixa de seleção do componente será determinada conforme descrito acima.

  • Os objetos das camadas mecânicas são excluídos da caixa delimitadora de seleção, mas são incluídos na caixa delimitadora de verificação de colisão quando não há corpos 3D nem objetos da camada Courtyard definidos. As exceções são os textos .Designator e .Comment, que são sempre excluídos. Saiba mais sobre Como trabalhar com camadas mecânicas.

  • Quando a caixa delimitadora de seleção de um componente é definida pelas trilhas da camada Courtyard, a linha central dessas trilhas é usada para definir a caixa delimitadora (como se pode ver ao selecionar o componente – ). Observe que isso só ocorre quando a forma definida na camada Courtyard é fechada, com os vértices das extremidades das trilhas coincidentes (tocando-se exatamente). Caso contrário, a caixa delimitadora é definida pelo menor retângulo que engloba todos os objetos da camada Courtyard.

  • A caixa delimitadora de seleção do componente é usada para calcular a área do componente e durante o posicionamento de componentes nos modos de posicionamento Push e Avoid Obstacles.

Como adicionar primitivas a um componente

As primitivas selecionadas podem ser adicionadas a um componente escolhendo o comando Tools » Convert » Add Selected Primitives to Component nos menus principais. Após selecionar o comando, escolha o componente ao qual deseja adicionar as primitivas selecionadas. Após a confirmação, as novas primitivas serão reconhecidas como parte do objeto único do componente e poderão ser usadas em conjunto com as primitivas originais dele.

As primitivas do componente de destino devem estar desbloqueadas para realizar esta operação. Use o ícone de cadeado Primitives nas propriedades do componente para desbloquear suas primitivas.

Como decompor um componente em primitivas

Um componente pode ser convertido nos objetos primitivos que o constituem usando o comando Tools » Convert » Explode Component to Free Primitives nos menus principais ou clicando com o botão direito do mouse sobre um componente posicionado (selecionado ou não) e escolhendo o comando Component Actions » Explode Component To Free Primitives (ou Explode Selected Components To Free Primitives) no menu de contexto. Um componente decomposto deixa de ser um componente; portanto, o designador e o comentário serão removidos, e o componente voltará a ser as diversas primitivas das quais foi criado.

A decomposição não afeta o modelo de footprint armazenado na biblioteca de origem correspondente, apenas as instâncias convertidas dos componentes posicionados no documento de PCB.

  • A decomposição é um processo irreversível; não há um comando para reagrupar um componente decomposto. No entanto, você pode usar o comando Undo para fazer isso.

  • O comando de decomposição não deve ser usado para modificar as propriedades de um componente. As primitivas de um componente podem ser editadas desbloqueando-as (usando o Primitives ícone de cadeado nas propriedades do componente), editando-as conforme necessário e, em seguida, bloqueando-as novamente.

Como acessar links clicáveis para informações de referência

Quando links nomeados para documentos forem adicionados ao componente, será possível abrir o URL do documento/página indicado — especificado por meio de um parâmetro de link de URL subjacente definido — para o componente selecionado ou para o componente sob o cursor. Esse recurso permite que links nomeados para documentos, transferidos de componentes do esquemático, sejam apresentados como links nomeados de componentes da PCB para PDFs, arquivos de texto ou páginas HTML. Isso ocorre quando os links nomeados para documentos do componente são atualizados do esquemático para a PCB (Design » Update PCB Document). Durante esse processo de atualização (por meio de uma ECO), os links nomeados para documentos do esquemático são convertidos em pares de parâmetros ComponentLink (ComponentLinknDescription/ComponentLinknURL) para o componente correspondente na PCB. Por exemplo:

Parâmetro do componente do esquemático   Parâmetros do componente da PCB
Name Url

 

⇒

Name Value
STM32 Family Web Page http://www.st.com/stm32 ComponentLink1Description STM32 Family Web Page
ComponentLink1URL http://www.st.com/stm32

O número de índice do link (n) usado nos parâmetros do componente definirá a posição do link correspondente do componente da PCB no submenu References. Com um componente da PCB selecionado, os pares de parâmetros ComponentLink definidos são apresentados na seção Parameters do painel Propriedades.

Após executar o comando, a página de destino do URL da web ou o documento indicado será aberto diretamente (se disponível).

  • Um URL da web será aberto em um navegador externo ou como um documento em uma aba no Altium Designer, conforme determinado pela opção Open internet links in external Web browser, na página Sistema - Visualização da caixa de diálogo Preferences. Lembre-se de que, para abrir em um navegador externo, o valor (URL) do parâmetro de link deve incluir o prefixo http://.

  • Para obter mais informações sobre como definir parâmetros de link para documentos no ambiente do esquemático, consulte a página Bibliotecas de esquemáticos.

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