Phân mảnh bảng mạch

Một bo mạch in không được chế tạo như một thực thể đơn lẻ; thông thường sẽ có nhiều bo được chế tạo trên cùng một panel. Panel có thể do nhà chế tạo xác định, hoặc nhà thiết kế bo mạch cũng có thể tự tạo panel trong trình biên tập PCB, bằng một tính năng được gọi là Embedded Board Array, còn được biết đến là panelization.

Embedded Board Array là một đối tượng thiết kế nguyên thủy mà bạn đặt vào không gian thiết kế PCB và liên kết với một tệp bo mạch hiện có. Embedded Board Array sẽ stamps out bo mạch được liên kết từ 1 đến n lần với khoảng cách xác định. Bằng cách đặt nhiều Embedded Board Array, bạn cũng có thể tạo một panel chế tạo gồm các bo khác nhau, hoặc cùng một bo có thể được bố trí theo mẫu step and turn.

Hình bên dưới cho thấy một bo được lặp lại tám lần theo mẫu step and turn (các bo xen kẽ được lật). Điều này được tạo ra bằng cách đặt hai Embedded Board Array; một với các bo hướng lên trên và một với các bo đã được lật. Thông tin về chồng lớp, kích thước, rãnh V-groove và đường chạy dao được thêm trong tệp này thay vì trong PCB nguồn ban đầu.

Vì Embedded Board Array liên kết tới PCB nguồn, mọi thay đổi thiết kế được thực hiện trong PCB nguồn sẽ được nạp vào Embedded Board Array vào lần tiếp theo khi mở tệp bo mảng.

Một phần quan trọng của quá trình panelization là xác định cách các bo riêng lẻ sẽ được tách ra. Có hai cách tiếp cận phổ biến: panelization bằng V-groove hoặc panelization bằng breakaway-tab. Panelization bằng V-groove có chi phí thấp và hiệu quả đối với các bo hình chữ nhật; các bo không phải hình chữ nhật phải dùng breakaway tab.

Để tạo panelization bằng breakaway-tab, hãy xác định một khe đường chạy dao quanh mép của mỗi bo, chừa lại những phần bo nhỏ được đục lỗ bằng một dãy lỗ nhỏ, như minh họa trong hình bên cạnh.

Đường chạy dao được xác định bằng cách đặt các đối tượng track trên một lớp cơ khí, sau đó lớp này được chỉ định là lớp Route Tool Path trong bảng Properties (cũng được hiển thị trong hình). Dùng lệnh Create Primitives from Board Shape để tạo đường bao hình dạng bo bằng các track/arc xác định đường chạy dao, sau đó chỉnh sửa chúng khi cần để tạo các vùng breakaway tab. Các breakaway tab, còn được gọi là mouse bites, được tạo bằng cách đặt một hàng pad nhỏ không mạ.

Để tìm hiểu thêm về panelization, hãy đọc các hướng dẫn về panelization rất hay và chi tiết này, được đăng trên trang web Electronic Design.

Đặt đối tượng

Sau khi khởi chạy lệnh embedded board array (Place » Embedded Board Array/Panelize), con trỏ sẽ đổi thành hình chữ thập và bạn sẽ vào chế độ đặt embedded board array. Vị trí của hình chữ thập quyết định góc dưới bên trái của mảng bo.

1. Đặt góc này của mảng vào vị trí mong muốn rồi nhấp chuột hoặc nhấn Enter để đặt.
2. Tiếp tục đặt thêm các embedded board array khác hoặc nhấp chuột phải hay nhấn Esc để thoát chế độ đặt.

Xác minh tính tương thích của chồng lớp

Khi tạo panel, điều quan trọng là phải bảo đảm chồng lớp của từng bo con được tham chiếu tương thích với chồng lớp của bo cha, nơi các panel được đặt vào. Khi bạn chọn thiết kế PCB tham chiếu cho embedded board array đang được đặt, Altium Designer sẽ so sánh chồng lớp của bo đó với chồng lớp của PCB đang hoạt động mà bạn đang đặt mảng vào. Kết quả của phép so sánh này sẽ được hiển thị trong chế độ Embedded Board Array của Properties bảng điều khiển:

• Nếu các chồng lớp tương thích, dòng chữ sau sẽ được hiển thị: Child and Parent PCB Design Layer Stacks are Compatible.
• Nếu các chồng lớp không tương thích, dòng chữ sau sẽ được hiển thị: Child and Parent PCB Design Layer Stacks are NOT Compatible.

Nếu bạn chọn thiết kế PCB tham chiếu cho embedded board array trong khi đặt (bằng cách nhấn Tab sau khi chọn lệnh đặt Embedded Board Array và chọn PCB từ bảng Properties), hộp thoại Warning! sẽ mở ra nếu các chồng lớp không tương thích. Bạn có thể chọn tự xử lý sai khác này ở giai đoạn sau (tùy chọn Synchronize Manually Later); một lời nhắc sẽ được tạo ra nếu bạn cố gắng tạo đầu ra chế tạo. Hoặc, bạn có thể để Altium Designer tự động thử giải quyết các vấn đề tương thích chồng lớp (tùy chọn Synchronize Automatically Now). Quá trình đồng bộ chồng lớp tự động sẽ cố gắng:

• Đảm bảo rằng tất cả các lớp có thứ tự trong chồng lớp của bo con cần thiết đều tồn tại trong bo cha (tệp PCB chứa embedded board array).
• Sửa đổi chồng lớp của bo cha để cố gắng đạt được sự đồng bộ; bo con sẽ không bao giờ bị sửa đổi.
• Chỉ thực hiện các sửa đổi theo kiểu bổ sung hoặc thay đổi loại lớp trên bo cha; các lớp sẽ không bao giờ bị xóa.

Khi phát hiện các chồng lớp không tương thích trong panel, một vấn đề cũng sẽ xuất hiện trên tab Health Check của bảng Properties ở chế độ Board. Tìm hiểu thêm về PCB Health Check Monitor.

Bạn cũng có thể tạo báo cáo Stackup Compatibility từ tài liệu panel PCB đang hoạt động. Báo cáo này cung cấp phản hồi về chồng lớp của từng bo được xác định trên panel, cũng như chồng lớp được xác định cho chính panel đó. Nếu có ít nhất một embedded board array được đặt trên tài liệu PCB, bạn có thể truy cập lệnh Reports » Stackup Compatibility Report từ các menu chính. Sau khi khởi chạy lệnh, một báo cáo - Embedded Boards Stackup Compatibility - <PCBDocumentName>.html - sẽ được tạo và mở như tài liệu đang hoạt động. Khi có sự không tương thích, báo cáo sẽ cung cấp phần tóm tắt về số lượng lớp không tương thích được tìm thấy trong các bo nhúng được đặt trên tài liệu panel. Một bảng tương thích cũng được trình bày, hiển thị trực quan các chồng lớp của các bo nhúng và của chính panel. Mọi lớp không tương thích sẽ được tô sáng bằng chữ màu đỏ.

Bảng này cũng cung cấp các siêu liên kết để mở Layer Stack Manager cho từng PCB (và panel), để bạn có thể kiểm tra các chồng lớp và xác định cách giải quyết các điểm không tương thích. Nhấp vào một trong các liên kết này trước tiên sẽ làm cho tài liệu PCB tương ứng trở thành tài liệu đang hoạt động, sau đó mở Layer Stack Manager.

Chỉnh sửa đồ họa

Phương pháp chỉnh sửa này cho phép bạn chọn trực tiếp một đối tượng embedded board array đã đặt trong không gian thiết kế và thay đổi vị trí hoặc hướng của nó bằng đồ họa.

Khi một đối tượng embedded board array được chọn, nó sẽ được phân biệt bằng nền màu xám nhạt. Các hình bên dưới minh họa một mảng bo chưa được tham chiếu (hình đầu tiên) và một mảng 2 x 2 tham chiếu tới một thiết kế PCB duy nhất (hình thứ hai).

Một mảng bo chưa được tham chiếu

Một mảng 2 x 2 tham chiếu tới một thiết kế PCB duy nhất

Nhấp vào bất kỳ đâu trong ranh giới của mảng rồi kéo để đổi vị trí. Mảng sẽ tự động được “nắm” tại góc dưới bên trái và vị trí của mảng bo được dùng làm điểm neo với con trỏ. Embedded board array có thể được xoay hoặc lật trong khi kéo theo các cách sau:

• Nhấn Spacebar để xoay embedded board array. Phép xoay là ngược chiều kim đồng hồ.
• Nhấn phím L để lật embedded board array sang mặt còn lại của bo.

Lưu ý

• Các embedded board array dùng để tạo biểu diễn của panel sản xuất nên được đặt trên một tài liệu PCB riêng trong dự án PCB hiện có hoặc dự án PCB khác. Tài liệu này nên được xem là “hub” sản xuất cho các tài liệu PCB khác chứa các thiết kế thực tế.
• Bạn có thể đặt thêm các đối tượng để hỗ trợ sản xuất panel (ví dụ: free pad làm lỗ định vị), tuy nhiên không nên đặt bất kỳ đối tượng nào khác đại diện cho thiết kế vật lý thực tế trong cùng tài liệu với embedded board array.
• Vì đối tượng embedded board array tham chiếu đến một tệp thiết kế PCB thay vì chứa một bản sao đã dán của nó, thiết kế PCB nguồn có thể được sửa đổi bất cứ lúc nào. Khi tệp tham chiếu được lưu, hãy làm mới chế độ xem của tài liệu panel để cập nhật panel.
• Nếu một mảng đã đặt vẫn chưa tham chiếu đến tài liệu PCB nào, sẽ có một khung bao hình chữ nhật màu xanh lá với dòng chữ No source ở giữa, cùng với một dấu thập nhỏ đánh dấu góc dưới bên trái của mảng.
• Có thể tạo đầu ra Gerber, NC Drill, ODB++ và bản in từ một panel gồm các embedded board array.
• Khi sử dụng tùy chọn Route Tool Outline của lệnh Design » Board Shape » Create Primitives From Board Shape, bạn cũng có thể chọn tùy chọn Include Cutouts để mô phỏng các đường chạy dao bám theo cạnh cắt bo.
• Phần mềm sẽ tự động cố gắng giải quyết các vấn đề tương thích chồng lớp. Quá trình đồng bộ chồng lớp tự động sẽ cố gắng:
  • Đảm bảo rằng tất cả các lớp có thứ tự trong chồng lớp của bo con cần thiết đều tồn tại trong bo cha (tệp PCB chứa embedded board array).
  • Sửa đổi chồng lớp của bo cha để cố gắng đạt được sự đồng bộ - bo con sẽ không bao giờ bị sửa đổi.
  • Chỉ thực hiện các sửa đổi theo kiểu bổ sung hoặc thay đổi loại lớp trên bo cha, các lớp sẽ không bao giờ bị xóa.
• Lưu ý rằng các tính năng counterhole hiện chưa được hỗ trợ bởi embedded board array và Drill Table cùng Hole Size Editor của nó.

Embedded Board Array Properties

Tab General

Vị trí

Biểu tượng  ở bên phải vùng này phải được hiển thị là  (đã mở khóa) để có thể truy cập các trường bên dưới. Chuyển đổi biểu tượng khóa/mở khóa để thay đổi trạng thái khóa. 

• (X/Y)
  • X (trường thứ nhất) - tọa độ X (ngang) hiện tại của điểm tham chiếu của mảng bo nhúng, tương đối so với gốc không gian thiết kế hiện tại. Chỉnh sửa để thay đổi vị trí X của mảng bo nhúng. Giá trị có thể được nhập theo hệ mét hoặc hệ inch, hãy kèm đơn vị khi nhập giá trị có đơn vị khác với đơn vị mặc định hiện tại.
  • Y (trường thứ hai) - tọa độ Y (dọc) hiện tại của điểm tham chiếu của mảng bo nhúng, tương đối so với gốc hiện tại. Chỉnh sửa để thay đổi vị trí Y của mảng bo nhúng. Giá trị có thể được nhập theo hệ mét hoặc hệ inch, hãy kèm đơn vị khi nhập giá trị có đơn vị khác với đơn vị mặc định hiện tại. 
• Rotation - góc xoay của mảng nhúng (tính bằng độ) được đo ngược chiều kim đồng hồ từ giá trị 0 (trục 3 o'clock nằm ngang). 

Thuộc tính

• PCB Document - hiển thị đường dẫn đến tài liệu PCB tham chiếu hiện tại sẽ được dùng để điền vào mảng. Nhấp vào  để duyệt đến một tài liệu PCB khác.
• Column Count - hiển thị số cột trong mảng bo. Chỉnh sửa trường này để xác định số cột trong mảng.
• Row Count - hiển thị số hàng trong mảng bo. Chỉnh sửa trường này để xác định số hàng trong mảng.
• Mirrored - bật để lật gương mảng bo theo chiều ngang.
• Link Location to Embedded Board Origin - bật để tham chiếu mảng bo/panel hóa từ gốc của bo nhúng. Tắt (mặc định) để xây dựng mảng dựa trên điểm dưới cùng bên trái của các đối tượng trong không gian thiết kế của bo được tham chiếu.
• Column Margin - hiển thị khoảng cách lề cột hiện tại giữa các cạnh của các PCB trong mảng. Giá trị có thể được xác định theo đơn vị mm hoặc mil . Để chỉ định đơn vị khi nhập một số, thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị.
• Row Spacing - hiển thị bước dọc hiện tại giữa các PCB trong mảng. Khoảng cách giữa hai bo liền kề bằng bước trừ đi chiều cao của một bo. Chỉnh sửa trường này để thay đổi bước bo. Giá trị có thể được xác định theo đơn vị mm hoặc mil . Để chỉ định đơn vị khi nhập một số, thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị. 
• Column Spacing - hiển thị bước ngang hiện tại giữa các PCB trong mảng. Khoảng cách giữa hai bo liền kề bằng bước trừ đi chiều rộng của một bo. Chỉnh sửa trường này để thay đổi bước bo. Giá trị có thể được xác định theo đơn vị mm hoặc mil . Để chỉ định đơn vị khi nhập một số, thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị. 
• Row Margin - hiển thị khoảng cách lề hàng hiện tại giữa các cạnh của các PCB trong mảng. Giá trị có thể được xác định theo đơn vị mm hoặc mil . Để chỉ định đơn vị khi nhập một số, thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị. 

Tùy chọn bổ sung

Bật các đối tượng bổ sung mà bạn muốn hiển thị hoặc ẩn, theo từng loại. Nếu nút có màu xanh lam, loại đối tượng đó sẽ được hiển thị.

Lưu ý rằng các Special String được đặt trong tệp PCB mảng bo nhúng cũng có thể hiển thị/ẩn tên Special String chồng lên của chúng bằng cách bật/tắt nút Special Strings trong phần Additional Options của tab View Options của bảng View Configuration. Tính năng tên chồng lên này không hoạt động đối với special string được nhúng trong tệp PCB nguồn, mà chỉ hoạt động với những special string được đặt trong tệp PCB mảng bo nhúng.

Tab Parameters

Table - hiển thị Name của từng tham số được liệt kê. Sử dụng biểu tượng  để bật hoặc tắt các tham số.

Tab Layers

Table - hiển thị Name và Type của tất cả các lớp từ PCB được liên kết. Sử dụng biểu tượng  để bật hoặc tắt các lớp.

Các đối tượng Keepout được đặt trong một thiết kế PCB cũng có thể được hiển thị trong một mảng bo nhúng đã panel hóa khi sử dụng PCB làm nguồn. Lưu ý rằng tính năng này chỉ cung cấp biểu diễn trực quan của lớp Keepout - các đối tượng đồng sẽ không tuân theo keepout từ PCB nguồn khi được đặt trên Embedded Board Array.