Thiết lập môi trường PCB
Altium Essentials: PCB Introduction
This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.
Một bước hợp lý sau khi tạo và kiểm tra tài liệu sơ đồ nguyên lý là tạo và thiết kế PCB. Sử dụng lệnh File » New » PCB để tạo một tài liệu PCB mới. Bạn nên cấu hình PCB bằng cách xác định gốc tọa độ, đơn vị, kích thước lưới, cũng như màu hiển thị và khả năng hiển thị của các lớp cần thiết.
Nhiều khía cạnh của việc thiết lập môi trường PCB được cấu hình thông qua bảng Properties ở chế độ Board như được mô tả bên dưới. Để tìm hiểu thêm về các tính năng khác dùng để cấu hình môi trường PCB, hãy tham khảo các trang sau:
- Làm việc với hệ thống Cursor-Snap – trình biên tập PCB bao gồm một số tính năng bắt điểm, được thiết kế để giúp bạn định vị và căn chỉnh các đối tượng thiết kế một cách chính xác. Bổ sung cho hệ thống lưới bắt điểm là tính năng bắt điểm hotspot, ghi đè lưới bắt điểm và kéo con trỏ tới hotspot của một đối tượng khi nó nằm trong phạm vi do người dùng xác định. Tính năng này giúp dễ dàng làm việc với các đối tượng lệch lưới, ví dụ như đi dây đến các pad của một linh kiện hệ inch trên một bo mạch hệ mét. Các tính năng này kết hợp với nhau được gọi là Unified Cursor-Snap System.
- Làm việc với Grids & Guides – trình biên tập PCB là một môi trường thiết kế dựa trên lưới - các đối tượng thiết kế được đặt trên cái được gọi là lưới đặt, hay lưới bắt điểm. Ngoài ra còn có các điểm bắt và đường dẫn bắt do người dùng xác định, cũng như các đường dẫn căn chỉnh theo trục của đối tượng, tất cả đều hữu ích cho việc định vị đối tượng chính xác.
- Góc nhìn của bạn về PCB – PCB hiện đại là các thực thể đa lớp, đòi hỏi phải được biểu diễn rõ ràng trong không gian thiết kế của trình biên tập PCB. Altium Designer cung cấp một bộ công cụ toàn diện hỗ trợ hiển thị các đối tượng, lớp và net mà bạn cần ngay lúc này, ở cả chế độ 2D và 3D.
- Bảng PCB – bảng PCB cho phép bạn duyệt thiết kế PCB hiện tại bằng nhiều chế độ lọc để xác định những loại đối tượng hoặc phần tử thiết kế nào được liệt kê, tô sáng hoặc chọn.
Bảng Properties
Bảng Properties ở chế độ Board (được kích hoạt khi hiện không có đối tượng thiết kế nào được chọn trong không gian thiết kế của trình biên tập PCB) chứa các tùy chọn và điều khiển để cấu hình cơ bản tài liệu PCB hiện tại.
Các phần có thể thu gọn sau đây chứa thông tin về các tùy chọn và điều khiển khả dụng trong tab General của bảng:
Selection Filter
Các tùy chọn trong phần này của bảng xác định những đối tượng PCB nào có thể được chọn trong không gian thiết kế.
- All - On nút – chọn để bỏ lọc đối tượng để mọi loại đối tượng đều có thể được chọn.
- Object các nút – bật/tắt từng nút đối tượng để cho phép/vô hiệu hóa khả năng chọn loại đối tượng đó.
Snap Options
- Grids – dùng để bật/tắt việc con trỏ có bắt vào lưới đang hoạt động trong không gian thiết kế hay không. Khi tùy chọn này được bật, con trỏ sẽ bị hút, hay bắt, vào vị trí lưới bắt gần nhất. Lưới bắt đang hoạt động được hiển thị trên thanh Status, và trong phần Heads Up display của trình biên tập PCB.
- Guides – dùng để bật/tắt việc con trỏ có bắt vào các Snap Guide dạng đường thẳng hoặc điểm được đặt thủ công hay không. Snap Guide sẽ ghi đè Snap Grid.
- Axes – dùng để bật/tắt việc con trỏ có căn chỉnh theo trục (theo hướng X hoặc Y) tới các Objects được bật để bắt điểm hay không. Axis Snap Range xác định khoảng cách trong đó việc căn chỉnh trục X hoặc Y sẽ diễn ra. Một đường guide căn chỉnh động sẽ được hiển thị khi căn chỉnh thành công, từ vị trí con trỏ hiện tại đến điểm bắt (hotspot) của đối tượng được căn chỉnh theo trục.
-
Snapping – chọn trực tiếp hoặc dùng phím tắt Shift+E để chọn bạn muốn bắt vào các đối tượng trên:
- All Layers – bật tùy chọn này để cho phép con trỏ bắt vào bất kỳ đối tượng điện nào trên bất kỳ lớp hiển thị nào.
- Current Layer – bật tùy chọn này để cho phép con trỏ chỉ nhận diện và bắt vào các đối tượng được đặt trên lớp hiện đang được chọn.
- Off – bật tùy chọn này để tắt bắt vào hotspot.
-
Objects for snapping
- On/Off – đánh dấu để bật bắt điểm cho các đối tượng mong muốn.
- Objects – danh sách các đối tượng khả dụng.
- Snap Distance – khi con trỏ nằm trong khoảng cách này tới điểm bắt của một đối tượng đang được bật (và việc bắt điểm được bật cho lớp đang hoạt động), con trỏ sẽ bắt vào điểm đó.
- Axis Snap Range – khi con trỏ được căn chỉnh theo trục và nằm trong khoảng cách này tới điểm bắt của một đối tượng đang được bật (và tính năng Axes được bật), một đường guide động sẽ hiển thị để chỉ ra rằng việc căn chỉnh đã thành công.
Board Information
-
Board Size
- Horizontal/Vertical – tổng chiều dài của bo mạch theo hướng ngang (X) và dọc (Y).
- Area – diện tích của bo mạch như được xác định bởi hình dạng bo mạch (vùng màu đen).
-
Components Area – tổng diện tích mà tất cả linh kiện trên bo mạch chiếm dụng. Tham khảo chủ đề Component Area để biết chi tiết về cách xác định diện tích linh kiện.
-
Density – phần trăm của Area bo mạch được nhân đôi (cho cả mặt trên và mặt dưới của bo mạch) bị chiếm bởi Components Area:
- Components/Layers/Nets/Primitives và Others – hiển thị thông tin cho từng danh mục được liệt kê, chẳng hạn như tổng số lượng của mục được liệt kê đó.
-
Reports – nhấp để mở hộp thoại Board Report, trong đó bạn có thể chỉ định nội dung sẽ được đưa vào khi tạo báo cáo chi tiết cho bo mạch.
Các mục được hỗ trợ để đưa vào gồm có:
- Board Specifications - thông tin chung về kích thước bo mạch và số lượng linh kiện trên bo mạch.
- Layer Information - số lượng primitive (cung, pad, via, track, text, fill, region và component body) trên mỗi lớp đang được sử dụng của bo mạch, cùng với tổng số sử dụng cho từng loại primitive.
- Layer Pair - các cặp lớp khoan đã được định nghĩa, cùng với thống kê số lượng via bắt đầu và kết thúc giữa các cặp đó.
- Copper Area - số lớp có chứa vùng đồng cho các đối tượng (chẳng hạn như board region, board shape và polygon pour), kích thước của các vùng đồng (được cung cấp theo inch và milimét), và tỷ lệ phần trăm vùng đồng được sử dụng trong từng lớp.
- Non-Plated Hole Size - số lượng pad và via cho từng kích thước lỗ của loại này.
- Plated Hole Size - số lượng pad và via cho từng kích thước lỗ của loại này.
- Non-Plated Slot Size - số lượng pad cho từng kích thước rãnh của loại này.
- Plated Slot Size - số lượng pad cho từng kích thước rãnh của loại này.
- Non-Plated Square Holes Size - số lượng pad cho từng kích thước lỗ của loại này.
- Plated Square Holes Size - số lượng pad cho từng kích thước lỗ của loại này.
- Top Layer Annular Ring Size - số lượng đối tượng (pad và via) cho từng kích thước vòng khuyên trên lớp trên cùng.
- Mid Layer Annular Ring Size - số lượng đối tượng (pad và via) cho từng kích thước vòng khuyên trên một lớp giữa.
- Bottom Layer Annular Ring Size - số lượng đối tượng (pad và via) cho từng kích thước vòng khuyên trên lớp dưới cùng.
- Pad Solder Mask - số lượng pad cho từng giá trị giãn nở solder mask được chỉ định và duy nhất.
- Pad Paste Mask - số lượng pad cho từng giá trị giãn nở paste mask được chỉ định và duy nhất.
- Pad Pwr/Gnd Expansion - số lượng pad liên quan tới các giá trị Clearance duy nhất được chỉ định trong các quy tắc clearance của power plane đã định nghĩa.
- Pad Relief Conductor Width - số lượng pad liên quan tới các giá trị Conductor Width duy nhất được chỉ định trong các quy tắc kiểu kết nối power plane đã định nghĩa.
- Pad Relief Air Gap - số lượng pad liên quan tới các giá trị Air-Gap duy nhất được chỉ định trong các quy tắc kiểu kết nối power plane đã định nghĩa.
- Pad Relief Entries - số lượng pad liên quan tới các giá trị Conductors duy nhất được chỉ định trong các quy tắc kiểu kết nối power plane đã định nghĩa.
- Via Solder Mask - số lượng via cho từng giá trị giãn nở solder mask được chỉ định và duy nhất.
- Via Pwr/Gnd Expansion - số lượng pad liên quan tới các giá trị Clearance duy nhất được chỉ định trong các quy tắc clearance của power plane đã định nghĩa.
- Track Width - số lượng đối tượng cho từng độ rộng track duy nhất được sử dụng trong thiết kế.
- Arc Line Width - số lượng đối tượng cho từng độ rộng đường cung duy nhất được sử dụng trong thiết kế.
- Arc Radius - số lượng đối tượng cho từng bán kính cung duy nhất được sử dụng trong thiết kế.
- Arc Degrees - số lượng đối tượng cho từng góc cung duy nhất được sử dụng trong thiết kế.
- Text Height - số lượng đối tượng cho từng chiều cao văn bản duy nhất được sử dụng trong thiết kế.
- Text Width - số lượng đối tượng cho từng chiều rộng văn bản duy nhất được sử dụng trong thiết kế.
- Polygon Clearance - số lượng polygon của từng clearance được sử dụng trong thiết kế.
- Net Track Width - số lượng net track của từng độ rộng được sử dụng trong thiết kế.
- Net Via Size - số lượng net via của từng kích thước được sử dụng trong thiết kế.
- Routing Information - thông tin về mức độ hoàn tất đi dây (theo phần trăm), cùng với thống kê chi tiết tổng số kết nối, số đã được đi dây và số còn lại.
Grid Manager
-
Grid Manager – nơi có thể định nghĩa và quản lý các lưới tùy chỉnh cục bộ, cũng như Snap Grid mặc định cho bo mạch.
-
Priority – trong không gian thiết kế, mức ưu tiên được phân biệt bằng thứ tự vẽ. Lưới có ưu tiên cao nhất (ưu tiên
1) sẽ được vẽ phía trước tất cả các lưới khác, tiếp theo là lưới có mức ưu tiên2, v.v., cho đếnGlobal Board Snap Gridmặc định, được vẽ phía sau tất cả các lưới tùy chỉnh khác. - Name – hiển thị tên của lưới.
- Color – nhấp để mở danh sách thả xuống nhằm đặt/thay đổi màu của lưới tương ứng.
- Origin – bật để hiển thị dấu mốc gốc tọa độ trong không gian thiết kế.
- Comp – bật để chỉ áp dụng lưới đã chọn cho các linh kiện.
- Non Comp – bật để áp dụng lưới đã chọn cho các đối tượng không phải là linh kiện.
-
Add
- Add Cartesian Grid – nhấp để thêm một lưới Descartes.
- Add Polar Grid – nhấp để thêm một lưới cực. Lưới cực cho phép bạn thiết kế các đặc tính và bo mạch không hình chữ nhật dễ dàng hơn.
- Properties – nhấp để mở hộp thoại trình chỉnh sửa lưới tương ứng (Cartesian Grid Editor hoặc Polar Grid Editor) để sửa đổi các thuộc tính của lưới đã chọn.
-
– nhấp để xóa lưới hiện đang được chọn.
-
Priority – trong không gian thiết kế, mức ưu tiên được phân biệt bằng thứ tự vẽ. Lưới có ưu tiên cao nhất (ưu tiên
Guide Manager
-
Guide Manager – nơi có thể định nghĩa và quản lý một loạt Snap Guide và Snap Point thủ công cho bo mạch.
- Enabled – cho biết đường dẫn có hiển thị trong không gian thiết kế (được chọn) hay không (bỏ chọn).
- Name – tên của đường dẫn.
- X – tọa độ x (nếu áp dụng) được chỉ định trong không gian thiết kế mà đường dẫn sẽ đi qua hoặc điểm sẽ được đặt tại đó.
-
Y – tọa độ y (nếu áp dụng) được chỉ định trong không gian thiết kế mà đường dẫn sẽ đi qua hoặc điểm sẽ được đặt tại đó.
- Color – nhấp để mở danh sách thả xuống nhằm đặt/thay đổi màu của đường dẫn tương ứng.
-
Add – nhấp để thêm một snap guide hoặc snap point mới. Chọn lệnh tương ứng cho loại đường dẫn cần dùng từ menu liên kết; một mục nhập cho đường dẫn/điểm mới sẽ được thêm vào lưới. Có các loại đường dẫn sau:
-
Add Horizontal Guide– dùng lệnh này để thêm một đường hướng dẫn ngang tại vị trí tọa độ Y mong muốn trong không gian thiết kế. -
Add Vertical Guide– dùng lệnh này để thêm một đường hướng dẫn dọc tại vị trí tọa độ X mong muốn trong không gian thiết kế. -
Add +45 Guide– dùng lệnh này để thêm một đường hướng dẫn 45 độ (y=x) đi qua vị trí tọa độ X,Y mong muốn trong không gian thiết kế. -
Add -45 Guide– dùng lệnh này để thêm một đường hướng dẫn -45 độ (y=-x) đi qua vị trí tọa độ X,Y mong muốn trong không gian thiết kế. -
Add Snap Point– dùng lệnh này để thêm một point snap guide. Đây là một điểm nóng mà bạn đánh dấu thủ công trong phạm vi của lưới snap mặc định. Trong quá trình tương tác như đặt hoặc di chuyển một đối tượng, điểm nóng của đối tượng đó sẽ 'snap' vào point snap guide khi nó đi đến gần điểm đó.
-
-
Place – nhấp để đặt một đường dẫn. Chọn loại đường dẫn từ danh sách thả xuống:
-
Place Horizontal Guide– dùng lệnh này để đặt một đường hướng dẫn ngang tại vị trí tọa độ Y mong muốn trong không gian thiết kế. -
Place Vertical Guide– dùng lệnh này để đặt một đường hướng dẫn dọc tại vị trí tọa độ X mong muốn trong không gian thiết kế. -
Place +45 Guide– dùng lệnh này để đặt một đường hướng dẫn 45 độ (y=x) đi qua vị trí tọa độ X,Y mong muốn trong không gian thiết kế. -
Place -45 Guide– dùng lệnh này để đặt một đường hướng dẫn -45 độ (y=-x) đi qua vị trí tọa độ X,Y mong muốn trong không gian thiết kế. -
Place Snap Point– dùng lệnh này để đặt một point snap guide. Đây là một điểm nóng mà bạn đánh dấu thủ công trong phạm vi của lưới snap mặc định. Trong quá trình tương tác như đặt hoặc di chuyển một đối tượng, điểm nóng của đối tượng đó sẽ 'snap' vào point snap guide khi nó đi đến gần điểm đó.
-
-
– nhấp để xóa đường dẫn hiện đang được chọn.
Other
-
Units – dùng để chọn đơn vị đo mặc định cho tài liệu PCB hiện tại. Đơn vị mặc định được dùng để hiển thị mọi thông tin liên quan đến khoảng cách trên màn hình hoặc trong báo cáo. Đơn vị mặc định luôn được sử dụng nếu không nhập hậu tố đơn vị (mm hoặc mil) khi chỉ định bất kỳ thông tin nào liên quan đến khoảng cách.
-
Polygon Naming Scheme – chọn một hệ thống đặt tên từ menu thả xuống. Có bốn lựa chọn mẫu đặt tên:
-
NET NAME_LXX_PXXX -
LXX_NET NAME_PXXX -
NET NAME_LAYER NAME_PXXX -
LAYER NAME_NET NAME_PXXX
trong đó:
-
NET NAME– tên của net mà polygon được kết nối tới. Nếu polygon không được kết nối với net nào, tênNONETsẽ được sử dụng. -
LAYER NAME– tên do người dùng xác định của lớp đó từ Layer Stack. -
LXX– số lớp đồng do hệ thống gán dựa trên thứ tự hiện tại của các lớp trong Layer Stack, trong đó Top Layer làL01. Giá trị này được cập nhật bất cứ khi nào thứ tự các lớp đồng thay đổi. -
PXXX– chỉ số số học do hệ thống gán; duy nhất cho mỗi polygon trên bo mạch.
-
-
Designator Display – dùng trường này để xác định cách hiển thị designator. Có thể khó định vị các chuỗi designator trong một thiết kế đa kênh vì chúng có thể trở nên khá dài. Bên cạnh việc chọn một tùy chọn đặt tên tạo ra tên ngắn, một lựa chọn khác là chỉ hiển thị ký hiệu linh kiện logic ban đầu. Ví dụ,
C30_CIN1sẽ được hiển thị làC30. Tất nhiên điều này đòi hỏi phải thêm một ký hiệu khác trên bo mạch để chỉ ra các kênh riêng biệt, chẳng hạn như vẽ một khung bao quanh từng kênh trên lớp phủ linh kiện. Có các tùy chọn sau:-
Physical– chọn để hiển thị các designator vật lý. Đây là các designator được hiển thị trên các chế độ xem tab đã biên dịch của các tài liệu nguồn sơ đồ nguyên lý. Đối với thiết kế đa kênh, định dạng designator được xác định bởi trường Designator Format trên Multi-Channel tab của hộp thoại Project Options. Các designator vật lý là duy nhất, ví dụ:R1_CH1. -
Logical– chọn để hiển thị các designator logic. Đây là các designator được hiển thị trên các chế độ xem tab Editor của các tài liệu nguồn sơ đồ nguyên lý. Các designator logic không duy nhất; ví dụ, designator vật lýR1_CH1sẽ trở thành đơn giản làR1.
-
-
Sheet Settings – dùng vùng này để cấu hình trang PCB.
- X/Y– nhập tọa độ X và Y cho góc dưới bên trái của tờ sheet. Khoảng cách này được đo từ gốc tọa độ tuyệt đối, tức là góc dưới bên trái của không gian thiết kế. Khoảng cách có thể được xác định bằng đơn vị hệ mét hoặc hệ imperial, bất kể đơn vị mặc định là gì (được xác định bởi thiết lập Units). Để chỉ định đơn vị khi nhập kích thước, hãy thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị.
- Width – nhập chiều rộng của tờ sheet tại đây. Sheet cung cấp một vùng mô phỏng tờ bản vẽ truyền thống và hữu ích để đặt các thông tin như kích thước, ghi chú và khung tiêu đề. Thông tin được đặt trên các lớp cơ khí có thể được liên kết với sheet để chúng chỉ hiển thị khi sheet đang được hiển thị. Kích thước sheet có thể được xác định bằng đơn vị hệ mét hoặc hệ imperial, bất kể đơn vị mặc định là gì (được xác định bởi thiết lập Units). Để chỉ định đơn vị khi nhập kích thước, hãy thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị.
- Height – nhập chiều cao của tờ sheet tại đây. Sheet cung cấp một vùng mô phỏng tờ bản vẽ truyền thống và hữu ích để đặt các thông tin như kích thước, ghi chú và khung tiêu đề. Thông tin được đặt trên các lớp cơ khí có thể được liên kết với sheet để chúng chỉ hiển thị khi sheet đang được hiển thị. Kích thước sheet có thể được xác định bằng đơn vị hệ mét hoặc hệ imperial, bất kể đơn vị mặc định là gì (được xác định bởi thiết lập Units). Để chỉ định đơn vị khi nhập kích thước, hãy thêm hậu tố mm hoặc mil vào giá trị.
- Get Size From Sheet Layer – bật tùy chọn này để xác định kích thước sheet từ lớp sheet.
Phần thu gọn sau đây chứa thông tin về các tùy chọn và điều khiển có sẵn trong tab Parameter của panel:
Strings
- Buttons – bật/tắt từng nút để hiển thị/ẩn các tham số liên quan trong bảng lưới bên dưới.
- Grid – liệt kê Name và Value của các tham số liên quan tới tài liệu PCB hiện tại. Bảng lưới liệt kê cả tham số hệ thống (ví dụ: tên tệp PCB) và các tham số được tính toán từ PCB (ví dụ: số lượng linh kiện trên PCB và độ dày bo mạch).
- Place – nhấp để đặt tham số hiện đang được chọn dưới dạng một chuỗi đặc biệt. Chuỗi đặc biệt sẽ được đặt trên lớp được xác định là lớp mặc định cho đối tượng Text trên trang PCB Editor - Defaults page của hộp thoại Preferences.
Kiểm tra tình trạng
Tab Health Check của panel cung cấp giao diện cho PCB Health Check Monitor. Để tìm hiểu thêm về chức năng này, xem PCB Health Check Monitor.
Khi một đối tượng được chọn
Khi một đối tượng thiết kế được chọn, panel sẽ hiển thị các tùy chọn dành riêng cho loại đối tượng đó. Bảng sau liệt kê các loại đối tượng có thể được đặt trong một tài liệu PCB – nhấp vào liên kết để truy cập trang thuộc tính của đối tượng đó.