Tạo lắp ráp đa bo mạch vật lý

Altium Designer hỗ trợ tạo một cụm lắp ráp nhiều bo mạch, được gọi là multi-board assembly. Sau khi cấu trúc logic của hệ thống được xác định trong sơ đồ nhiều bo mạch (*.MbsDoc), thiết kế vật lý nhiều bo mạch sẽ được tạo bằng cách chuyển thiết kế hệ thống vào một tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch trống (*.MbaDoc). Quá trình này sẽ tải biểu diễn vật lý (PCB và các cụm lắp ráp nhiều bo mạch khác) được tham chiếu bởi từng khối logic trong sơ đồ nhiều bo mạch vào trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch. Trang này trình bày về quy trình đó.

Để tìm hiểu thêm về giai đoạn thiết kế logic của một cụm lắp ráp nhiều bo mạch, hãy tham khảo trang Capturing the Logical System Design.

Để tạo một tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch mới:

1. Thêm một tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch mới (*.MbaDoc) vào dự án nhiều bo mạch bằng cách nhấp chuột phải vào mục dự án trong bảng Projects, sau đó chọn Add New to Project » Multi-board Assembly từ menu ngữ cảnh.

   Mỗi dự án thiết kế nhiều bo mạch chỉ có thể bao gồm một tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch.

2. Lưu tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch mới (nhấp chuột phải vào mục của tài liệu đó trong bảng Projects và chọn Save As từ menu ngữ cảnh).

3. Chuyển biểu diễn logic của hệ thống từ sơ đồ nhiều bo mạch sang tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch – tìm hiểu thêm.

4. Nếu đã có vỏ enclosure, hãy tải nó vào cụm lắp ráp – tìm hiểu thêm.

5. Định vị từng phần tử trong cụm lắp ráp – tham khảo trang Positioning & Orienting Your Boards để tìm hiểu thêm.

6. Kết nối các phần tử trong cụm lắp ráp bằng mate – tham khảo trang Working with Mates để tìm hiểu thêm.

Ví dụ về một cụm lắp ráp nhiều bo mạch. Nhiều PCB được kết nối được đặt bên trong một enclosure.

Chuyển thiết kế hệ thống sang tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch

Thiết kế nhiều bo mạch được chuyển từ sơ đồ nhiều bo mạch sang tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch bằng một trong các lệnh sau:

• Design » Update Assembly - <MultiBoardAssemblyDocumentName>.MbaDoc từ các menu chính của trình biên tập sơ đồ nhiều bo mạch.

• Design » Import Changes From <MultiBoardProjectName>.PrjMbd từ các menu chính của trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch.

Khi bạn chạy một trong các lệnh này, phần mềm sẽ kiểm tra từng mô-đun trên sơ đồ nhiều bo mạch, xác định PCB/cụm lắp ráp đã được chọn cho từng dự án con, và hiển thị danh sách các thay đổi cần thiết để thêm từng bo đó vào cụm lắp ráp trong hộp thoại Engineering Change Order.

Bo mạch từ mỗi dự án PCB được liệt kê như một thay đổi ECO và được tải vào trình biên tập Multi-board Assembly khi các ECO được thực thi.

Khi nhấp vào nút  , các bo/cụm lắp ráp sẽ được tải vào trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch. Mỗi bo/cụm lắp ráp được đặt trong không gian thiết kế theo cùng hướng như trong dự án con. Quá trình này sẽ mất một khoảng thời gian, vì toàn bộ tập dữ liệu của từng PCB phải được phân tích và tải.

Các bo trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch này đã được tải vào không gian thiết kế của trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch, sẵn sàng để định vị.

Thêm các đối tượng bổ sung vào cụm lắp ráp nhiều bo mạch

Bạn cũng có thể tải các đối tượng bổ sung vào một cụm lắp ráp nhiều bo mạch (ngoài các PCB được tham chiếu trong sơ đồ nhiều bo mạch). Các đối tượng bổ sung có thể được tải bằng menu Design hoặc bằng các nút nằm ở phía trên cùng của bảng Multi-board Assembly.

Sử dụng lệnh hoặc nút phù hợp để:

• Insert PCB Part () – chèn thêm một PCB khác vào cụm lắp ráp này.

• Insert MBA Part () – chèn thêm một cụm lắp ráp nhiều bo mạch khác vào cụm lắp ráp này.

• Insert STEP Part () – chèn một mô hình cơ khí định dạng STEP vào cụm lắp ráp này.

Cập nhật hoặc chỉnh sửa một part của cụm lắp ráp

Khóa/Mở khóa một part

Để khóa/mở khóa một part, hãy chọn part mong muốn, nhấp chuột phải, rồi chọn lệnh Lock Selected Part/Unlock Selected Part trong menu ngữ cảnh để khóa/mở khóa part đó (hoặc các part được mate) tại vị trí hiện tại của nó trong không gian thiết kế của trình biên tập cụm lắp ráp. Ngoài ra, nhấp chuột phải vào một mục part trong bảng Multiboard Assembly, rồi chọn Locked.

• Một part bị khóa không thể được chỉnh sửa/di chuyển.

• Các part bị khóa được đánh dấu bằng biểu tượng ổ khóa trong bảng Multiboard Assembly .

• Một part riêng lẻ bị khóa sẽ không hiển thị object gizmo (để tìm hiểu thêm về object gizmo, hãy tham khảo trang Positioning & Orienting Your Boards).

• Một part bị khóa không thể được mate nếu nó được chọn làm nguồn (đối tượng di chuyển – để tìm hiểu thêm về việc mate các part, hãy tham khảo trang Working with Mates).

Cập nhật một part

Nếu một part hoặc khối 3D được thêm vào cụm lắp ráp đã được cập nhật, bản cập nhật có thể được tải vào cụm lắp ráp nhiều bo mạch bằng một trong các cách sau:

• Chọn lệnh Edit » Update All Parts từ các menu chính hoặc nhấp chuột phải vào bất kỳ đâu trong không gian thiết kế và chọn lệnh Update All Parts từ menu ngữ cảnh (phím tắt: Shift+Ctrl+U) để cập nhật tất cả các part trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch đang hoạt động bằng thông tin layout mới nhất từ các tài liệu PCB con tương ứng.

• Chọn part mong muốn và chọn lệnh Edit » Update Selected Part từ các menu chính hoặc nhấp chuột phải vào bất kỳ đâu trong không gian thiết kế và chọn lệnh Update Selected Part từ menu ngữ cảnh (phím tắt: Ctrl+U) để cập nhật các part đã chọn trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch đang hoạt động bằng thông tin layout mới nhất từ các tài liệu PCB con tương ứng.

• Chọn khối 3D mong muốn và chọn lệnh Edit » Update Selected 3D Body từ các menu chính hoặc nhấp chuột phải vào bất kỳ đâu trong không gian thiết kế và chọn lệnh Update Selected 3D Body từ menu ngữ cảnh để cập nhật các khối 3D đã chọn trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch đang hoạt động bằng thông tin layout mới nhất từ các tài liệu PCB con tương ứng.

Chỉnh sửa một part

Một phiên chỉnh sửa cụm lắp ráp hoặc PCB có thể được khởi chạy từ bên trong trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch. Chọn part mong muốn và chạy lệnh Edit » Edit Selected Part hoặc nhấp chuột phải vào bất kỳ đâu trong không gian thiết kế và chọn lệnh Edit Selected Part từ menu ngữ cảnh (phím tắt: Ctrl+E). Sau khi chạy lệnh, bạn sẽ vào chế độ chỉnh sửa part, với PCB đã chọn được phóng to và căn giữa (nếu có thể) để vừa với cửa sổ thiết kế chính. Bo mạch sẽ vẫn được hiển thị với đầy đủ màu sắc, trong khi tất cả các bo khác sẽ bị làm mờ (chỉ đọc).

Thực hiện các thay đổi đối với việc bố trí linh kiện nếu cần, bằng cách sử dụng tính năng đặt thủ công và/hoặc căn chỉnh. Khi hoàn tất chỉnh sửa, hãy dùng lệnh Finish Part Editing (Ctrl+E). Chế độ xem của không gian thiết kế sẽ trở về vừa với tất cả các bo trong cụm lắp ráp, và bo đang được chỉnh sửa sẽ vẫn được giữ ở trạng thái được chọn.

Nếu bạn muốn hủy chỉnh sửa mà không áp dụng bất kỳ thay đổi nào, hãy dùng lệnh Cancel Part Editing .

Điều hướng và quản lý cụm lắp ráp nhiều bo mạch

Để điều hướng và quản lý một cụm lắp ráp nhiều bo mạch, bạn có thể sử dụng bảng Multiboard Assembly.

Bảng này hiển thị cấu trúc cây có thể mở rộng của toàn bộ cấu trúc cụm lắp ráp, bao gồm:

• Các bo (PCB) và cụm lắp ráp nhiều bo mạch được đưa vào, cùng với các linh kiện, lớp và net trong từng PCB

• Các mô hình STEP đã được đưa vào

• Các cụm lắp ráp nhiều bo mạch khác đã được đưa vào

• Các mate được tạo giữa các đối tượng trong cụm lắp ráp

Làm nổi bật các phần tử trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch

Bảng Multiboard Assembly cung cấp khả năng làm nổi bật, trong đó part được chọn trong cây sẽ được làm nổi bật trong không gian thiết kế. Việc làm nổi bật là hai chiều đối với các lựa chọn được thực hiện ở cấp trên cùng của cây cụm lắp ráp; ví dụ, trạng thái chọn của các mục trong bảng sẽ thay đổi theo các đối tượng cấp cao nhất đã được chọn trong không gian thiết kế. Từ bảng, việc chọn được hỗ trợ ở tất cả các cấp của cây khi điều đó là hợp lý. Ví dụ, chọn một net riêng lẻ sẽ làm nổi bật net đó trên toàn bộ bo mạch, nhưng chọn một lớp điện môi riêng lẻ sẽ không làm nổi bật lớp đó. Có thể dùng các phím tắt Windows chuẩn Shift+Click hoặc Ctrl+Click để chọn nhiều mục trong bảng.

Ba bo mạch được chọn trong không gian thiết kế cũng được làm nổi bật trong bảng.

Kiểm soát độ hiển thị và độ trong suốt của các part trong cụm lắp ráp

Ngoài việc làm nổi bật một hoặc nhiều part cụ thể, bảng cũng có thể được dùng để kiểm soát độ hiển thị và độ trong suốt của các part hiện đang được chọn trong bảng. Nhấp chuột phải vào(các) part đã chọn rồi chọn Visible hoặc Transparent từ menu ngữ cảnh. Các part trong suốt sẽ trở nên nhìn xuyên qua được. Các part có tùy chọn Visible bị tắt sẽ bị ẩn.

❯ ❮ Javascript ID: MBA_Pnl_MultiboardAssembly_PartVisibility

Một mô hình STEP hiển thị đầy đủ trong cụm lắp ráp. Cùng mô hình đó đã được làm trong suốt. Cùng mô hình đó đã được ẩn hoàn toàn.

Đo khoảng cách

Lệnh Tools » Measure Distance từ các menu chính (phím tắt: Ctrl+M) được dùng để đo khoảng cách giữa các khối 3D trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch. Sau khi chạy lệnh, bạn sẽ vào chế độ đo. Việc đo được thực hiện như sau:

1. Chọn đối tượng 3D đầu tiên, hoặc một mặt cụ thể của đối tượng đó. Khi bạn di chuyển con trỏ qua một đối tượng 3D tiềm năng, màu của đối tượng đó sẽ thay đổi. Nếu bạn muốn chọn một mặt cụ thể của đối tượng, hãy giữ phím Ctrl  khi di chuyển con trỏ – mặt hiện nằm dưới con trỏ sẽ được làm nổi bật. Khi con trỏ ở đúng vị trí, nhấp để xác nhận lựa chọn đối tượng/mặt.

2. Chọn đối tượng 3D thứ hai, hoặc một mặt cụ thể của đối tượng đó.

3. Công cụ sẽ hiển thị trực quan khoảng cách ngắn nhất giữa hai đối tượng (mặt) đã chọn.

4. Tiếp tục đo khoảng cách giữa các đối tượng/mặt khác hoặc nhấn Esc để thoát khỏi chế độ đo.

Kiểm tra va chạm

Va chạm được đánh dấu bất cứ khi nào hai đối tượng có các bề mặt chạm nhau hoặc giao nhau.

Để kiểm tra va chạm, chọn Tools » Check Collisions (phím tắt: Ctrl+K). Sau khi chạy lệnh, phần mềm sẽ kiểm tra va chạm giữa các thực thể khác nhau liên quan trong cụm lắp ráp nhiều bo mạch. Trước tiên, mỗi bo sẽ được kiểm tra va chạm với các phần trên và dưới của enclosure/vỏ (các part STEP), sau đó là kiểm tra giữa chính các bo với nhau (PCB).

Mọi va chạm sẽ được báo cáo thông qua bảng Messages và các đối tượng gây lỗi sẽ được làm nổi bật bằng màu hệ thống Violation . Sử dụng vùng Details của bảng Messages để điều tra linh kiện nào trên bo liên quan đến xung đột đang gây ra va chạm.

Nếu cần, các vi phạm va chạm được làm nổi bật trong không gian thiết kế sau khi chạy kiểm tra va chạm có thể được xóa bằng cách chọn lệnh Tools » Clear Violations .

Hỗ trợ Rigid-Flex

Trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch hỗ trợ PCB rigid-flex. Rigid-flex là tên gọi dành cho mạch in kết hợp cả mạch dẻo và mạch cứng. Trình biên tập cụm lắp ráp nhiều bo mạch hiển thị PCB ở trạng thái gập cuối cùng như được định nghĩa trong trình biên tập PCB.

Để biết thông tin về thiết kế PCB rigid-flex, hãy tham khảo trang Designing a Rigid-Flex PCB.

Xuất sang MCAD

Cụm lắp ráp có thể được xuất ở định dạng STEP 3D hoặc Parasolid. Để xuất toàn bộ cụm lắp ráp dưới dạng STEP 3D (*.step hoặc *.stp), chọn File » Export » STEP 3D  từ các menu chính. Để xuất toàn bộ cụm lắp ráp ở định dạng Parasolid (*.x_t), chọn File » Export » Parasolid từ các menu chính.

Ví dụ về tệp STEP của cụm lắp ráp nhiều bo mạch được mở trong một công cụ MCAD.

Xuất sang PDF 3D

Một tài liệu cụm lắp ráp nhiều bo mạch cũng có thể được xuất sang tệp PDF (*.pdf). Để thực hiện việc này, hãy chọn lệnh File » Export to PDF File từ các menu chính.

Để biết thêm thông tin, hãy tham khảo trang Preparing a PDF3D File page.