Làm việc với Mẫu Pad Via

Cùng với đối tượng Track, Pad và Via là những phần tử cơ bản trong mọi thiết kế bo mạch. Mỗi Pad và Via có thể được cấu hình như một đối tượng tùy chỉnh trong hoặc sau khi đặt.

 
Pad và Via trong 3D

Để nâng cao khả năng tái sử dụng thiết kế và quản lý Pad/Via trong các thiết kế PCB, Altium Designer cũng hỗ trợ: tạo mẫu Pad và Via tự động; thư viện mẫu Pad và Via; cùng một số bảng điều khiển quản lý Pad và Via liên quan.

Khái niệm mẫu Pad và Via có thể được gom vào một thư viện khá giống với thư viện footprint PCB, dù đơn giản hơn đôi chút. Thư viện Pad Via Template không lưu các Pad và Via thực tế, mà lưu các định nghĩa được cấu hình sẵn để áp dụng cho một thể hiện Pad hoặc Via khi được đặt. Các thư viện Pad Via Template đã lưu có thể được nạp và dùng để đặt các thể hiện Pad và Via định nghĩa sẵn trong bất kỳ thiết kế PCB hoặc footprint PCB nào.

Như đã đề cập, các template hiện có có thể được lưu vào thư viện Pad và Via Template, đồng thời cũng có thể tạo template mới. Các template trong những thư viện này được cung cấp để sử dụng thông qua bảng PCB Pad Via Templates. Các template cục bộ cũng được liệt kê trong bảng này, khiến nó trở thành nơi trung tâm để làm việc với các thư viện Pad và Via template.

Bảng PCB Pad Via Templates

Bảng PCB Pad Via Templates là một bảng chuyên dụng, liệt kê cả các Pad/Via template được lưu trong tài liệu PCB hiện tại (Local), hoặc những template có sẵn từ các Pad Via Library đã được cài đặt hoặc đưa vào dự án thiết kế hiện tại (Available libraries).

Nhấp nút ở góc dưới bên phải vùng thiết kế rồi chọn PCB Pad Via Templates để mở bảng.

Bảng này cung cấp hai chức năng: truy cập cả Template cục bộ và Template từ thư viện.

Hai khái niệm thư viện được trình bày trong bảng có thể được tóm tắt như sau:

• Available Pad/Via Template Libraries – các Pad Via Library đã được nạp hoặc cài đặt (các tập hợp Pad/Via Template dựa trên tệp). Vùng này của bảng liệt kê các template có trong Pad Via Library hiện đang được chọn.
• Local Pad & Via Library – thuật ngữ chung cho các Pad/Via Template được dùng trong thiết kế bo mạch hiện tại, bao gồm cả những template được lấy hoặc thêm từ một Pad Via Library. Vùng này của bảng liệt kê các template áp dụng cho Pad/Via trong thiết kế bo mạch hiện tại.

Pad & Via Library cục bộ

Các mục được liệt kê trong vùng Local Pad & Via Library phía dưới của bảng đại diện cho các cấu hình pad/via (template) đang được dùng và lưu trong thiết kế bo mạch hiện tại. Bản xem trước của template đang chọn được hiển thị ở cuối vùng này.

Các template được liệt kê ở đây là các Pad Via template được lưu trong tệp PCB, và không nằm trong một “thư viện” được định nghĩa riêng biệt theo đúng nghĩa. Một template được chọn có thể được tái sử dụng trong bo mạch hiện tại dưới dạng một thể hiện Pad hoặc Via mới bằng cách kéo nó vào layout, hoặc chọn Place từ menu ngữ cảnh nhấp phải của bảng.

Đặt một thể hiện Pad template cục bộ.

Các thư viện tệp Pad & Via Template khả dụng

Vùng phía trên của bảng, Available Pad/Via template Libraries, được dùng để làm việc với các thư viện tệp Pad Via Template.

Một Template có thể được đặt từ thư viện đang chọn vào PCB bằng cách kéo từ bảng hoặc dùng menu ngữ cảnh nhấp phải. Vì Pad/Via đang được đặt từ một thư viện tệp Template bên ngoài, nên các thuộc tính của nó sẽ không thể chỉnh sửa trong PCB, như có thể thấy trong hình của bảng Properties bên dưới, ở phía bên phải. Để chỉnh sửa thuộc tính của pad/via dựa trên thư viện, template của nó phải được hủy liên kết; nội dung này sẽ được trình bày thêm trong phần Hủy liên kết Template khỏi Library.

 
Các template trong Pad Via Library đang hoạt động, Preferred.PvLib trong ví dụ này. Thuộc tính của một thể hiện được đặt của Pad đang chọn được hiển thị ở hình thứ hai. Lưu ý rằng các thuộc tính vật lý, chẳng hạn như hình dạng pad và kích thước lỗ, không thể chỉnh sửa.

Danh sách thả xuống ở đầu bảng được dùng để chọn thư viện khả dụng nào đang hoạt động; trong hình bên dưới, đó là ExampleViaLib.PvLib. Nút  được dùng để mở hộp thoại Available Libraries, tại đó có thể thêm hoặc xóa các tệp thư viện Template. Các Available Libraries được trình bày bên dưới. Sử dụng trường Filter để chỉ hiển thị các template có Name bắt đầu bằng chuỗi đó.

Sử dụng trường Filter để nhanh chóng lọc danh sách template.

Làm cho Pad Via Template Library khả dụng

Thuật ngữ Available Libraries dùng để chỉ các thư viện Pad Via Template mà template của chúng sẵn sàng để sử dụng trong thiết kế bo mạch hiện tại. Điều này bao gồm các thư viện Template đã được thêm vào dự án hiện tại, cũng như các thư viện Template đã được cài đặt trong Altium Designer. Cả hai loại này đều có thể được xem xét và quản lý trong hộp thoại Available Libraries; nhấp nút  ở đầu bảng PCB Pad Via Templates để mở hộp thoại.

Cài đặt một Pad Via Library bên ngoài, hoặc dùng tab Project để thêm một thư viện hiện có vào dự án hiện tại.

• Tab Project của hộp thoại liệt kê tất cả các tệp PvLib có trong dự án và cũng có các nút để thêm hoặc xóa thư viện khỏi dự án.
• Tab Installed liệt kê tất cả các thư viện Pad Via Template hiện đang khả dụng trong bản cài đặt Altium Designer này, và do đó khả dụng cho mọi dự án thiết kế PCB. Lưu ý rằng với một thư viện đã cài đặt, bạn có thể kiểm soát việc nó có khả dụng để sử dụng hay không bằng cách bật/tắt tùy chọn Activated liên quan. Điều này giúp không phải liên tục xóa rồi thêm lại thư viện.

Sử dụng Template trong thiết kế

Các template được liệt kê trong bảng PCB Pad Via Templates có thể được dùng trong thiết kế bo mạch hiện tại theo các cách sau:

• Placed – đặt trực tiếp một Pad Via Local hoặc từ thư viện template từ bảng.
• Được chọn trong danh sách thả xuống Template – trong bảng Properties khi Pad hoặc Via đang được chọn. Dùng cách này để thay đổi các Pad hoặc Via đã chọn sang dùng một template khác.
• Là một Rule Constraint – một Pad Via Template có thể được chọn làm Constraint trong quy tắc thiết kế Routing Via Style (hiển thị bên dưới).
• Là một Rule Scope – có thể dùng các từ khóa truy vấn sau khi xác định phạm vi cho một quy tắc thiết kế (ví dụ quy tắc thiết kế Testpoint Style):
  • IsLinkedToPadViaTemplate(TemplateName : String) : Boolean/Boolean_String (ví dụ IsLinkedToPadViaTemplate('r75_140'))
  • PadViaLibraryTemplate : string (ví dụ PadViaLibraryTemplate = 'r75_140')
  • PadViaLinkedToTemplate : Boolean_String (ví dụ PadViaLinkedToTemplate = 'True')
• Dùng cho Via Stitching/Shielding – chọn Via Template cần thiết trong hộp thoại Add Stitching to Net dialog hoặc hộp thoại Add Shielding to Net dialog.

Sử dụng Via Template trong quy tắc thiết kế Routing Via Style, hoặc khi thêm via stitching vào một net.

Pad Via Template và cách đặt tên

Đối với mỗi Pad hoặc Via duy nhất được đặt vào thiết kế bo mạch, một Pad/Via Template sẽ tự động được tạo, đặt tên và lưu trong tệp bo mạch. Template này lưu cấu hình cơ sở của Pad/Via, bao gồm kích thước, hình dạng, loại padstack, thông tin Paste/Solder Mask và Hole, v.v. Cấu hình được tự động đặt tên theo tiêu chuẩn IPC (cụ thể là quy ước đặt tên Padstack IPC-7251/7351). Mọi Pad và Via dùng trong thiết kế đều tham chiếu đến Template của nó; điều này có thể thấy trong bảng Properties, như minh họa bên dưới.

Hệ thống đặt tên IPC dựa trên hệ mét, trong đó một đơn vị tương đương một phần trăm milimét (10^-5 mét, 10µm). Vì vậy, ví dụ, template cho một pad tròn 1.5mm có lỗ 0.8mm được đặt tên là c150h80 – trong đó c chỉ dạng tròn (round) và h là tiền tố cho kích thước lỗ. Một pad tên r155_125 là pad gắn bề mặt hình chữ nhật, kích thước 1.55mm x 1.25mm; và một pad tên s160h100 là pad vuông xuyên lỗ, kích thước 1.6mm, với lỗ 1.0mm. Tên của các template pad hình dạng tùy chỉnh được thêm tiền tố u. Các tổ hợp chữ/số tiếp theo sẽ được thêm vào cho các thuộc tính Paste/Solder Mask được chỉ định.

Để quan sát hành vi này, hãy kiểm tra thuộc tính của một Pad hoặc Via hiện có từ bảng Properties liên quan bằng cách nhấp đúp vào đối tượng hoặc chọn đối tượng rồi chọn Properties từ menu ngữ cảnh nhấp phải.

Tên template Pad hoặc Via được tự động tạo hiển thị trong bảng Properties.

Xác định vị trí Pad hoặc Via trong không gian thiết kế PCB

Mỗi khi một Pad hoặc Via có kích thước riêng biệt được đặt vào thiết kế PCB bằng menu Place hoặc Active Bar, một Pad/Via Template mới sẽ tự động được tạo trong file board. Các template này được gọi là các template <Local>. Với PCB hiện tại, danh sách tất cả Pad Template và Via Template đang được sử dụng có thể được xem trong panel PCB khi panel này được đặt ở chế độ Pad & Via Templates.

Panel PCB ở Pad & Via Templates chế độ

Chế độ Pad & Via Templates cung cấp khả năng kiểm soát nâng cao đối với các Pad template và Via template được dùng trong tài liệu PCB hiện tại. Chế độ này của panel được chia thành ba phần:

• Library Name
• Templates
• Pads/Vias

Tên thư viện

Danh sách này hiển thị các instance của Pad & Via template trong thiết kế dưới dạng tập hợp các thư viện ảo và thư viện vật lý. Các thư viện này lọc các template được đưa vào danh sách ở phần panel bên dưới và được sắp xếp như sau:

• All – hiển thị tất cả Pad template và Via template, bao gồm cả những template được dùng từ Pad & Via Libraries.
• Pads – hiển thị tất cả Pad, cả cục bộ lẫn dựa trên thư viện.
• Vias – hiển thị tất cả Via, cả cục bộ lẫn dựa trên thư viện.
• Local – hiển thị tất cả Pad template và Via template đã được áp dụng cho board, nhưng không bao gồm những template được thêm từ Pad Via Libraries.
• Pad & Via Libraries – chỉ hiển thị các Pad template và Via template đã được áp dụng từ Pad Via Library đang được chọn.

Templates

Khu vực này cung cấp danh sách tất cả Pad/Via template đang được sử dụng trong thiết kế PCB hiện tại. Các cột của nó bao gồm Library Name nguồn template (cục bộ hoặc tên Pad Via Library) và số lượng instance Pad/Via cho mỗi template (Count).

Bất kỳ số lượng template nào trong danh sách cũng có thể được lưu vào một Pad Via Library riêng. Để thực hiện, hãy chọn nhiều template bằng các kỹ thuật Shift+Click và Ctrl+Click tiêu chuẩn rồi nhấn nút Save as Library. Thư viện sẽ tự động được thêm vào project và có thể được lưu với tên file *.PvLib mong muốn bằng File » Save As từ panel Projects. Để tìm hiểu thêm về cách tạo Pad Via Template library, hãy tham khảo trang Tạo và chỉnh sửa Pad Via Template Library.

Phần Templates cũng cho phép đặt một template dựa trên Pad Via Library vào thiết kế PCB bằng nút Place. Hãy chọn Pad Via Library mong muốn ở phần Library Name phía trên của panel để kích hoạt khả năng này.

Pads/Vias

Khu vực này của panel được điền bằng các instance Pad/Via riêng lẻ của template đang được chọn ở phần Templates bên trên.

Khi từng instance Pad/Via được chọn, đối tượng sẽ được làm nổi bật bằng đồ họa trong không gian thiết kế, theo các tùy chọn highlight, zoom và selection tiêu chuẩn của panel nằm ở phía trên PCB panel. Sau đó, Pad hoặc Via đã chọn có thể được chỉnh sửa để dùng template khác trong panel Properties, bằng cách chọn template cần thiết trong danh sách xổ xuống Template.

Mỗi instance được liệt kê trong khu vực này đi kèm một ô chỉ báo Changed, ô này sẽ được đánh dấu khi template nguồn từ thư viện được liên kết khác với template đang dùng trong Pad hoặc Via cục bộ, tức là khi Pad Via Library nguồn đã được cập nhật. Chỉ báo Changed cũng sẽ được đánh dấu nếu Pad/Via cục bộ bị thay đổi padstack type, ví dụ, một instance Pad được thay đổi cục bộ từ Multilayer sang Single layer.

Trong mọi trường hợp, phiên bản cục bộ của Pad hoặc Via có thể được cập nhật (hoặc hoàn nguyên) về template hiện tại trong Pad Via Library nguồn bằng nút PCB Pad Via Templates panel Update.

Các tác vụ chỉnh sửa và quản lý Pad Via Template

Phần này thảo luận về các tình huống khác nhau khi bạn cần chỉnh sửa Pad template hoặc Via template.

Áp dụng một template khác cho Pads/Vias hiện có

Sẽ có những lúc bạn muốn áp dụng một template khác cho các Pad hoặc Via hiện có (có thể bạn đang giảm số lượng loại Via khác nhau được dùng trong thiết kế). Trong tình huống này, hãy dùng chế độ Pad & Via Templates của panel PCB để tìm và chọn các Pad/Via bạn muốn thay đổi. Sau đó, Pad hoặc Via đã chọn có thể được chỉnh sửa để dùng template khác trong panel Properties bằng cách chọn template cần thiết trong danh sách xổ xuống Template.

Một template khác đang được áp dụng.

Hủy liên kết một template khỏi thư viện

Không thể chỉnh sửa các thuộc tính của Pad/Via đang dùng template từ thư viện template dựa trên file; nếu có thể thì điều đó sẽ khiến instance cục bộ không còn khớp với template tham chiếu trong thư viện. Để chỉnh sửa một Pad hoặc Via đang tham chiếu đến template thư viện, template đó phải được hủy liên kết.

Nhấn nút để hủy liên kết một template. Khi bạn nhấn nút này, một bản sao của template đó sẽ được tạo trong thư viện cục bộ, và các instance Pad/Via đã chọn sẽ được tham chiếu tới template cục bộ này.

Nhấn để hủy liên kết template khỏi thư viện dựa trên file. Template sẽ được sao chép vào thư viện cục bộ và template đó sẽ được sử dụng.

Thêm một template thư viện vào thư viện cục bộ

Nếu cần, một template thư viện có thể được thêm vào thư viện cục bộ. Việc này có thể được thực hiện bằng cách nhấp chuột phải vào tên template và chọn Add to Internal Library từ menu ngữ cảnh, hoặc kéo template từ khu vực Pad/Via Library của panel và thả nó vào vùng trống trong khu vực Local Pad & Via Library.

Thêm một Pad/Via template vào thư viện cục bộ bằng menu chuột phải hoặc thao tác kéo-thả.

Các Pad/Via template thư viện không dùng đến có thể được xóa khỏi thư viện cục bộ bằng cách nhấn nút Removed Unused Pad/Via.

Điều này tương đương với việc đặt một pad/via có nguồn từ Pad Via Library template rồi xóa nó khỏi board, qua đó đăng ký template đó là khả dụng cục bộ. Để replace một template cục bộ, thay vì thêm một template vào danh sách cục bộ, hãy xem Thay thế một template cục bộ bên dưới.

Cập nhật từ Pad Via Library

Nếu template cho một Pad/Via đã được cập nhật trong thư viện và template đó đã được sử dụng trong một thiết kế board, hãy nhấn nút Update trong panel PCB Pad Via Templates để cập nhật Pad/Via template trong thiết kế. Việc cập nhật sẽ tự động được phản ánh trong tất cả các instance Pad/Via trên board đang dùng template đó.

Một Pad/Via đang dùng template đã được cập nhật trong thư viện có thể được cập nhật trong thiết kế PCB bằng cách dùng nút Update trong panel PCB Pad Via Templates.

Khi quá trình cập nhật được khởi động, hộp thoại Update Pads/Vias on Board sẽ mở ra, liệt kê chi tiết các thay đổi được phát hiện sẽ được áp dụng.

Các Pad/Via Template được phát hiện là khác với phiên bản thư viện nguồn của chúng có thể được cập nhật từ Library vào thiết kế PCB.

Hộp thoại cung cấp ba tùy chọn cập nhật để kiểm soát quá trình cập nhật:

• Update locked objects – tùy chọn này sẽ buộc template của đối tượng Pad/Via được cập nhật, bất kể trạng thái Locked của nó.
• Update free objects – chỉ cập nhật các Pad/Via template áp dụng cho các Pad và Via tự do.
• Update component objects – chỉ cập nhật các Pad/Via template áp dụng cho các Pad và Via được dùng trong component.

Hành vi đồng bộ này được thiết lập bởi thuộc tính Library của pad và via, như thấy trong panel Properties khi xem thuộc tính của pad hoặc via đang chọn tương ứng. Dấu hiệu cho thấy có sự khác biệt giữa phiên bản cục bộ của template và template nguồn được cung cấp trong cột Changed của khu vực Pads/Vias trong chế độ Pad & Via Templates của PCB panel.

Khu vực phía dưới của hộp thoại liệt kê các Pad/Via sẽ được cập nhật. Thông tin về từng mục được liệt kê, bao gồm Type, Description, Library, Template, và Action. Ngoài ra, bạn có thể chọn đánh dấu mỗi Pad/Via là Locked và/hoặc In Component. Khi được bật, các tùy chọn này sẽ đặt đối tượng dưới sự kiểm soát của các điều khiển ở khu vực phía trên của hộp thoại.

Thay thế một template cục bộ

Một Pad/Via template dựa trên thư viện cũng có thể replace một template cục bộ, thao tác này sẽ cập nhật các Pad hoặc Via trên board đang dùng template cục bộ đó.

Để thực hiện việc này, hãy kéo template thư viện mong muốn từ khu vực Pad/Via Library của panel sang khu vực Local Pad & Via Library của panel, nhưng trong trường hợp này, hãy thả template thư viện on top of mục template cục bộ hiện có. Tất cả các instance pad/via tự do hoặc pad/via của component đang dùng template đó sẽ được cập nhật sang kiểu template thư viện mới.

Trong hoạt ảnh bên dưới, hãy lưu ý rằng các Pad của linh kiện C1 và C2 sẽ thay đổi vật lý sang kiểu được xác định bởi mẫu thư viện được “thả” vào – từ r110_100 thành s120.

Thả một mẫu thư viện lên trên một mục mẫu cục bộ để thay thế nó cho tất cả các thể hiện trong thiết kế.

Xóa Pad/Via Không Sử Dụng

Vì tên mẫu được liệt kê trong Thư viện Cục bộ được lấy từ các Pad và Via trong bố cục PCB hiện tại, nên nếu tất cả các thể hiện của một cấu hình pad/via cục bộ cụ thể đã bị xóa khỏi bo mạch, mẫu tương ứng của nó cũng sẽ bị xóa khỏi Danh sách Cục bộ.

Tuy nhiên, nếu một Pad hoặc Via đã được đặt có nguồn gốc từ Pad Via Library, thì mẫu của nó sẽ được giữ lại trong danh sách Cục bộ khi tất cả các thể hiện của pad/via đó đã bị xóa khỏi bo mạch. Các thể hiện của mẫu Pad Via Library không còn cần thiết có thể được xóa khỏi bản ghi “cơ sở dữ liệu” cục bộ bằng nút Remove Unused Pad/Via. Hộp thoại Update Templates from Library sẽ mở ra, từ đó bạn có thể chọn những mẫu pad và via nào sẽ bị xóa khỏi Pad & Via Library cục bộ. Sử dụng nút Templates  hoặc menu nhấp chuột phải để chọn/bỏ chọn tất cả các mẫu trong danh sách hoặc đảo ngược lựa chọn.

Hộp thoại Update Templates from Library