Создание простой печатной платы с помощью Altium designer в картинках. (Часть 2)
В первой части статьи я подготовил библиотеки и нарисовал схему мультивибратора. Можно приступить к трассировке. Но мне показалось, что трассировка мультивибратора, скажем так, бесполезное занятие и из четырех элементов «каши не сваришь». Поэтому в этой статье я покажу, как создать свой компонент и как «содрать» его из чужой (или своей) библиотеки.
Создание компонента
В качестве подопытного проекта, я выбрал стабилизатор температуры паяльника. Создаем новый проект (рис.1).
Используем в нем уже созданные библиотеки. «Перетягиваем» их мышкой с нажатой кнопкой ctrl из предыдущего проекта (рис.2).
Создается ссылка на библиотеку, и она автоматически становится библиотекой по умолчанию (рис.3).
Открываем библиотеку символов (рис.4).
Жмем кнопку Add. В открывшемся окошке пишем новое название компонента в библиотеке, в моем случае это оптрон MOC3021. Получилось название компонента (рис.5).
Добавим немного информации. Двойной клик на названии компонента в списке, получаем уже знакомое окно свойств компонента (рис.6).
Вписываем Default designator (позиционное обозначение по умолчанию), не забыв при этом поставить знак вопроса для автоматической нумерации, Comment (комментарий или наименование компонента, важный параметр) и при желании несколько строк параметров. Дополнительными параметрами могут быть: номинал, рабочее напряжение, производитель элемента и др. Для добавления параметра жмем кнопку Add… (рис.7).
Заполняем поля Name и Value. Посадочное место пока не добавляем, т.к. оно еще не нарисовано. Получаем заполненное окно свойств (рис.8).
Теперь добавим несколько названий аналогов (Aliases). Этот параметр используется при поиске компонента в библиотеке по названию. После добавления аналогов, они будут видны в окне выбора компонентов, как отдельные компоненты. Жмем кнопку Add… (рис.9) и вписываем имя (в моем случае это MOC3022 и MOC3023).
Создание символа
Подготовительные операции закончены. Теперь непосредственно рисуем символ.
<note>Сразу маленькое отступление. Важно, проследить, чтобы символ находился вблизи начала координат (перекрестья). Это поможет избежать очень неприятных сюрпризов при обновлении схемы из библиотеки. AD, позволяет накладывать несколько фигур друг на друга. Как следствие, начинает играть роль последовательность создания (отображения) фигур. Эту последовательность можно изменить, но чтобы не заниматься лишней работой, об этом нужно помнить. Так же, следует обратить внимание на шаг сетки, для оценки размера будущего символа.</note>
Идем в Главное меню|PlaceRectangle. Рисуем «тело» символа (рис.10). Идем в Главное меню|PlaceLine и рисуем линии. При необходимости изменить атрибуты линии можно прямо во время рисования, нажав кнопку Tab (рис.11).
Треугольник диода можно нарисовать полигоном через Главное меню|PlacePoligon (рис.12).
Изменить его атрибуты можно, так же как и линии. Здесь хочу отметить только один момент. Единичный объект нужно перемещать с помощью команды Главное меню|EditMove, группу можно просто «перетащить» мышкой. Добавлять объекты к выделению по одному можно при нажатой кнопке Shift.
К готовому изображению элемента (рис.13) добавим электрические выводы — Главное меню|PlacePin (рис.14).
Здесь действуют те же приемы, что и при рисовании схемы. Отмечу лишь наличие автоматической нумерации выводов. Причем она сквозная для всей библиотеки. Т.е. если начать с вывода 1 и закончить 20-ым, то в следующем элементе нумерация начнется с 21-го. Но, на помощь приходит кнопка Tab (рис.15).
Открывается окно атрибутов, и мы меняем необходимые атрибуты и номер вывода (Designator). Следующие будут меняться относительно, только что введенного. (Выводы, так же наследуют и название, что хорошо видно на рисунке 14. Название вывода +VCC, это артефакт оставшийся от предыдущего символа.) Открыть окно атрибутов, так же, можно просто двойным кликом на выводе. После установки всех выводов, символ практически готов (рис.16). Не забываем сохраниться.
Создание посадочного места
Переходим к рисованию посадочного места. Открываем библиотеку посадочных мест (рис.17).
<note>Здесь небольшое отступление. Очень желательно иметь Datasheet на элемент (рис.18). В нем можно подсмотреть размеры корпуса и систему измерения. По умолчанию единица измерения в редакторе – mils (тысячная доля дюйма – 0.0254мм). При желании можно перейти на метрическую систему через Главное меню|ToolsLibrary options…</note>
Component Wizard
Жмем в списке компонентов правой кнопкой мыши (рис.19) и идем по одному из двух путей. Первый – попроще, Component Wizard… Надо сказать, что этот мастер закрывает 90% потребностей.
Жмем Next. Выбираем тип корпуса (DIP) и систему измерения (imperial – дюймовую). Жмем Next. Выбираем размеры площадок и отверстий, далее, расстояние между рядами ног, далее, толщину линии контура («шелкографии») и количество ног у корпуса. Остается прописать название (я оставил по умолчанию) и готово (рис.20).
Не забываем сохранить сделанные изменения! Возвращаемся в библиотеку символов. Выбираем нужный символ, и жмем кнопку Add Footprint (рис.21).
Открывается уже знакомое окно (рис.22). В нем жмем Browse и снова получаем знакомое окно (рис.23). В нем, из списка, выбираем нужное посадочное место. Все, получился компонент. Сохраняемся.
Я рассмотрел простейший способ создания компонента. Основное правило здесь – имя вывода символа должно совпадать с именем вывода посадочного места. Причем нужно проследить, чтобы количество выводов в символе было равно или меньше количества выводов посадочного места. В этом можно убедиться, открыв окно атрибутов вывода в посадочном месте, двойным кликом (рис.24).
Ручное создание компонента
Второй путь создания компонента – вручную. Щелкаем правой кнопкой мыши в списке компонентов и выбираем New Blank Component. В списке появится новое посадочное место (рис.25).
Двойной клик на названии PCBComponent_1 и откроется окошко свойств (рис.26).
Здесь пишем более подходящее название корпуса (я взял для примера DIP4) и не лишним будет указать его высоту. Добавим площадки — Главное меню|PlacePad (рис.27).
Техника та же, что и при добавлении выводов в символе. Т.е., еще не нажав левую кнопку мыши для установки площадки, жмем кнопку Tab и открываем окно свойств площадки (рис.28).
В нем меняем номер (designator) и при необходимости остальные свойства (например, можно сделать первую площадку квадратной). Последующие площадки унаследуют свойства предыдущей с инкрементом номера. Вкратце о назначении важных галочек:
Доступ к диалогу настройки слоев по кнопке L.
Далее, переходим на слой Top overlay и рисуем контур посадочного места (информация для сборки, она же – «шелкография») командами Главное меню|PlaceLine и Главное меню|PlaceArc by Angel (рис.29). Прокладка трасс и линий в AD имеет некоторые особенности, с которыми я надеюсь, получится разобраться самостоятельно.
Осталось упомянуть еще один момент, который поможет при разработке платы. В слое Top overlay мы нарисовали контур элемента, который нужен для правильной установки. Часто, просто нет возможности (места) для точного отображения элемента, а компоновать плату по урезанным изображениям, чревато проблемами при монтаже. Выход из этой ситуации следующий.
Оставляем в слое Top overlay упрощенное изображение корпуса, а более точное изображение рисуем в слое Mechanical (рис.30). Остается передать позиционное обозначение в слой Mechanical, т.к. по умолчанию, эта информация передается только в слой *** overlay.
Делается это так: Добавляем текстовую строку в слое Mechanical командой Главное меню|PlaceString (рис.31).
Далее кликаем дважды на текстовой строке и открываем окно свойств (рис.32).
Меняем текст строки на .Designator (рис.33, 34). Обратите внимание на точку перед текстом – это признак служебной строки. Осталось включить отображение данных вместо служебных строк, Главное меню|ToolsPreference, далее PCB EditorDisplayConvert Special Strings (Рис. 35).
В результате, можно будет отключить отображение слоя Top overlay и включить слой Mechanical1 (рис.36, 37).
Ускорении создания новых компонентов
Теперь немного об ускорении создания новых компонентов. Есть два пути. «Содрать» компонент у себя и «содрать» его у кого-нибудь еще и использовать его в качестве компонента или заготовки с минимальными изменениями.
Копирование компонента в библиотеке
Рассмотрим первый путь. Переходим в библиотеку символов. Щелкаем правой кнопкой на нужном символе в списке и выбираем Copy (рис.38). Далее снова правой кнопкой мыши и выбираем – Paste.
Получаем копию символа с добавленным в название исходного — _1 (рис.39). Все, можно пользоваться. Изменить название и пару выводов и готов новый символ. Ту же самую процедуру можно проделать и с посадочным местом. Скопировать элемент можно и со схемы или платы.
Копирование компонента из другой библиотеки
Второй путь. Отличается от первого только источником. Этим источником может быть чужая схема (плата) или библиотека. Для начала, нужно проследить, чтобы была открыта созданная нами библиотека символов.
Для схемы:
Для платы:
Для начала, нужно проследить, чтобы была открыта созданная нами библиотека посадочных мест.
Библиотеки посадочных мест:
Библиотеку инсталлируем, добавляем на плату (из любого проекта или вновь созданную) компоненты из нее, и все той же операцией копируем их себе в библиотеку. К статье «в комплекте» выложены библиотеки посадочных мест с сайта Altium. Не забываем, сразу прописать, или исправить символу, ссылку на посадочное место. На всякий случай, укажу на возможность использования одного посадочного места, для разных символов.
Обращу внимание на некоторые моменты. В первой статье я описал создание библиотек символов и посадочных мест используя информацию со схемы или платы. Эти же библиотеки перекочевали и в текущий проект. И вероятно перекочуют в последующие. В каждом проекте в них будут добавляться и изменяться компоненты. И здесь важно осознавать, что изменения, внесенные в библиотеку, будут вноситься в схемы или платы при каждой попытке обновить компоненты. И если Вы отправили проект в производство, то есть смысл сделать копию проекта с текущей библиотекой (кстати сказать, для этого предусмотрена штатная утилита Project packager, которая вызывается через Главное меню|ProjectProject packager…). Так же, стоит избегать внесения корректив в компоненты в готовой схеме или плате, т.к. есть риск потерять сделанные изменения при обновлении компонентов из библиотеки.
За помощь в работе над статьей, благодарю Сергея Правдивцева, Konkere, Grey
Top overlay altium что за слой
Там еще проще: просто курсором-крестиком тыкаешь куда-нибудь, жмешь левую кнопку и ведешь — сверху слева (если не менял настройки), будет показывать координаты по x и y относительно центра листа и dx и dy — смещение относительно первоначальной точки.
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Источники питания для автомобильной электроники, включая маяки, GPS/ГЛОНАСС-трекеры и охранную сигнализацию, должны обеспечивать бесперебойное питание и безопасность, а также быть устойчивыми к вибрации и исправно работать при низких температурах. Батарейки FANSO EVE Energy обладают всеми необходимыми параметрами для надежной работы оборудования современного автомобиля.
На складе КОМПЭЛ доступны сетевые адаптеры (внешние блоки питания) производства MEAN WELL, представленные семействами GS, GST и GSM различного конструктивного исполнения: в розетку и настольные. Адаптеры GS и GST предназначены для питания различных промышленных и бытовых приборов, а семейство GSM может применяться для питания устройств медицинского назначения, поскольку соответствует требованиям EN 60601-1 и 60601-1-11. При этом они характеризуются малым потреблением энергии на холостом ходу.
Слой keepout — для запрета какой-бы то ни было меди на его элементах. На механику компонента этот слой не влияет; в футпринтах используется крайне редко. По хорошему, футпринт должен содержать механическую 3D модель компонента (именно 3D Body, а не просто линии) — обычно на слое Mechanical1. Тогда механические зазоры будут считаться корректно. Если же 3D модели в футпринте нет — за мех. границы компонента принимается прямоугольник со сторонами по внешней границе падов или по границе шелкографии (слои top/bottom overlay) в зависимости от того, что дальше торчит наружу (см. картинку).
Altium — Пранович В. 04. Altium Designer 6 в примерах. Пример 1. Аналого-цифровой преобразователь
В статье приводится последовательность действий при создании библиотек, разработке схемы, трассировки платы и подготовки выходных файлов и технологических и других документов на конкретных примерах. Автор не претендует на уникальность и полноту предложенных подходов, а просто приводит один из способов по написанию правил, созданию классов, компонентов и других действий, которые были применены в приведенных проектах. Многие способы и приемы в статье рассмотрены поверхностно или вообще не затронуты, так как подробно описаны автором ранее [1].
Настройка приложения и проекта
Сделаем настройку нашего первого проекта так, как он настроен у автора. При этих настройках вы всегда будете видеть на экране именно то, что будет приведено ниже на рисунках, и все предложенные действия будут приводить к одинаковым визуальным результатам. Для этого выполним следующие действия:
1. Установите их на своем компьютере шрифты, удовлетворяющие требованиям ГОСТ. В качестве таких можно использовать шрифты от других пакетов.
2. Командой File/New/Design Workspace создадим новый дизайн. По умолчанию создается файл Workspace1.DsnWrk. Для удобства командой File/Save Design Workspace As сохраним его под именем Training.DsnWrk в директорию …\DsnWrk.
Здесь и далее всегда будут указаны относительные пути размещения директорий и файлов. Место расположения вы можете устанавливать самостоятельно.
3. Командой File\New\Project\PCB Project создадим новый проект. По умолчанию создается файл PCB_Project1.PrjPCB. Командой File/Save/Project As сохраним его как …\Project\Training_01\Training_01.PrjPCB.
4. Для выбора шрифта, используемого в качестве системного, применим команду «Design/Document Option/Sheet Option/Change System Font». В примерах автора будет использоваться шрифт GOST type A, установленный ранее (см. п. 1).
Рис. 1. Добавление нового листа схемы
5. Из панели Project нажатием правой кнопки «мышки» при выделении нашего проекта вызываем контекстное меню (рис. 1), командой Add New to project/Schematic создаем новый лист схемы проекта и командой File/Save As сохраняем под именем Tr01Sh01, означающем первый лист нашего проекта. Систему именования листов вы можете использовать свою.
6. В примерах для схем будем использовать размер листа А4. В данной статье мы не останавливаемся на вопросе создания шаблонов (TEMPLATE). Вы можете создать свои шаблоны или обратиться к автору. Загрузим шаблон первого листа командой Design/Template/Set Template File Name, где укажем путь и имя шаблона (для первого листа формата А4 с вертикальным расположением). При первой загрузке всегда устанавливайте опцию «Add new parameters exist in the template only». При загрузке шаблона на листе будут определены размер, параметры и установки из указанного шаблона.
Выбор схемы для примера
Все примеры в данной статье взяты из реальных проектов, разработанных при участии автора, но приводятся без описания принципа их действия и назначения, а также без обоснования выбора того или иного схематического и конструктивного решения.
Рис. 2. Схема преобразователя на основе ADS1255
Схема, выбранная для примера, приведена на рис. 2. Здесь представлена реализация схемы преобразователя на основе ADS1255. Данная схема не имеет самостоятельного применения и используется в составе других устройств. Однако это не мешает использовать ее в качестве примера. Более того, в дальнейшем мы используем ее при построении схемы многоканального АЦП.
Для создания схемы нам потребуется создать три библиотечных элемента: резисторную и конденсаторную сборки, а также компонент ADS1255. Дополнительно будем вести базу данных всех компонентов, создаваемых или используемых в рамках проекта. Ведение базы — это необязательный элемент, и по началу вызовет немало сомнений в необходимости его использования, но для больших проектов (которые ведет не один разработчик) и на стадии оформления сопроводительных документов он существенно облегчает подготовку и оперативное внесение изменений в проект.
Поиск компонентов схемы и пример ведения базы данных
Как правило, все пользователи CAD превосходно владеют программой Excel из пакета Microsoft Office, поэтому предложим пример ведения базы компонентов проекта именно в этом приложении. Тем более что поиск и заполнение ячеек базы может вести и вспомогательный персонал.
1. Создадим в директории …\Project\Training_01\DOC базу данных на основе пустого листа Excel (имя файла, например, DB_TR01.XLS).
2. Из панели Project нажатием правой кнопки «мышки» при выделении нашего проекта вызываем контекстное меню и командой Add Existing to Project добавим файл …\Project\Training_01\DOC\DB_TR01.XLS к проекту. После этого ссылка на соответствующий файл появится в соответствующем разделе браузера (рис. 3) панели Project, и мы сможем открывать этот файл непосредственно из пакета Altium Designer. Это очень удобно, так как не нужно запоминать места и имена файлов, имеющих прямое отношение к проекту, несмотря на то, что они созданы и будут редактироваться не средствами пакета Altium Designer.
Рис. 3. Вид панели Project
3. Переименуем лист Excel на DB_TR01 и введем название столбцов (таблица 1).
Вы вправе добавить, удалить, переименовать любые столбцы. Обязательно присутствие столбца L_DB. На него накладывается еще одно ограничение — в столбце не должно быть совпадающих записей. Именно по записям этого столбца мы будем и добавлять, и модифицировать параметры компонентов проекта.
4. Начнем заполнение первой строки листа Excel для идентичных компонентов C1B и C2B схемы (рис. 2). Для этого:
– в столбец «№» вводим номер порядковой записи — «001»;
– в столбец «L_DB» введем запись «С01», в нашем случае это запись для первой модификации конденсатора (буква С — обозначение типа элемента, 01 — первый компонент типа конденсатор в базе данных);
– столбцы «Item ID» и «Item Footprint» оставляем незаполненными, так как на данный момент мы еще не создали компонент и посадочное место;
– в столбец «Modify» вносим текущую дату;
– столбцы «PDF» и «Description Pdf» также на данный момент оставляем незаполненными;
– в столбец «ValueSCH» и «NoteSCH» введем записи, которые будут отражаться на схеме «1u0» — емкость конденсатора и «X7R» — ТКЕ конденсатора (для нашего случая конденсаторы используются в фильтре и данный параметр имеет принципиальное значение).
Рис. 4. Страница с параметрами найденного компонента на www.digikey.com
– в столбец «Description» — «CAP 4−ARRAY 1.0UF 6.3V X7R 1206»;
– в столбец «Supplier» — «Digi-Key»;
– в столбец «Supplier P/N» — «490−3446−2−ND»;
– в столбец «Vendor» — «Murata»;
– в столбец «Vendor P/N» — «GNM314R70J105MA01L»;
– в столбец «Package» — «1206 (3216)»;
– в столбце «ValueBOM» автоматически сформируется запись «CAP 4−ARRAY 1.0UF 6.3V X7R 1206»,
– в столбец «PDF» вносим ссылку ну найденный документ ..\..\..\..\PDF\Murata\ARRAY TYPE MULTILAYER CERAMIC Murata P1537.pdf;
– в столбец «Description Pdf» копируем из PDF строку «Multilayer Ceramic Chip Capacitor Arrays GNM Series».
7. Аналогично заполняем столбцы и для резистивных сборок и микросхемы ADS1255.
Вы вправе выбрать свою форму заполнения таблицы. Она должна полностью и адекватно отражать наполнение данного проекта, и стать в будущем основой общей базы данных для вашей организации или ваших проектов. Для других проектов вы сможете заполнять индивидуальную базу проекта не поиском, а уже ссылкой или копированием строки и общей базы компонентов.
Создание библиотеки компонентов
Итак, все компоненты будущей схемы определены и найдены их описания. Приступим к поиску и созданию компонентов и посадочных мест. Процесс создания новых компонентов описан автором ранее [1]. Здесь остановимся только на новых возможностях пакета и в применении именно данного примера.
Особенности при создании компонента:
1. Для всех компонентов введем один дополнительный параметр L_DB и присвоим ему значение по умолчанию «. ».
2. Для всех пассивных элементов нет необходимости ввода значений параметров, характеризующих основную величину (емкость, сопротивление и т. п.) и второстепенные (напряжение, ТКЕ и т. п.). Эти параметры мы позже введем через базу данных.
3. При проектировании схемы и возможности использования нескольких посадочных мест желательно имя посадочного места на этапе проектирования отображать на схеме, что бы получить его и на твердой копии схемы. Для этого можно стандартному параметру Comment присвоить значение «=CurrentFootprint». Но это не всегда удобно, потому что через данный параметр осуществляется передача других атрибутов потому что, как правило, имена посадочных мест большие и занимают много места для отображения. Поэтому введем специальный параметр Current_Footprint (написано вместе через знак подчеркивания) и присвоим ему значение «=CurrentFootprint» (написано без пробела). При этом сразу установим размер шрифта таким, чтобы текст не выходил за размеры изображения самого элемента.
4. При создании компонента и посадочного места на основе PDF из базы данных сразу внесите и название компонента в ячейку столбца «Item ID», и название посадочного места в ячейку столбца «Item Footprint» базы данных, тогда будет проще производить в будущем поиск и идентификацию их в базе.
5. При создании компонента следует учитывать также и следующие нюансы, не отраженные ранее:
– при заполнении текстовых параметров Pin можно пользоваться копированием из PDF и переносом текста через буфер обмена;
– при использовании в графике закрашенных фигур после завершения формирования компонента все закрашенные фигуры командой Edit/Move/Send to Back следует переместить на задний план, так как при использовании в дальнейшем преобразования схемы в формат PDF, надписи на фоне данных фигур могут не отображаться;
– настройка эквивалентности выводов и взаимозаменяемых частей компонента производится не в библиотечных редакторах, а непосредственно в схеме;
– добавлять, изменять и редактировать параметры компонентов проще через Tools/Parameter Manager.
Рис. 5. Пример создания компонента для резисторной сборки
Итак, создадим три компонента, необходимые для создания нашей схемы. На рис. 5 показан пример компонента резисторной сборки, для которого в панели SCH Library указано:
— — название компонента в библиотеке (принцип названия выбран следующий: краткое имя и число PIN в компоненте).
— ARV341 — Aliases (другие названия этого корпуса, выбираются по названию компонента из описания) в нашем случае одно. Может быть несколько или отсутствовать.
— R_Array_50P125X200X95−8N — Footprint (название посадочного места) в нашем случае одно. Может быть несколько или вообще отсутствовать.
Особенности при создании посадочного места:
1. При создании посадочного места следует определиться с технологий сборки платы. В нашем примере по умолчанию мы будем создавать корпуса, используя команду Tools/IPC Footprint Wizard с опцией Level B: Medium Density. В последней версии Altium Designer 6.7 появилась возможность автоматического создания всех корпусов проекта с помощью файла Excel с их параметрами (команда Tools/IPC Footprints Batch Generator). Это еще раз говорит в пользу создания и использования баз данных. Однако в данной статье мы не будем затрагивать эту проблему.
2. В посадочном месте рекомендуем сразу создавать Component Body для построения простых 3−мерных изображений, так как это существенно снижает вероятность ошибки наложения компонентов при размещении. Не стоит сразу заниматься поиском моделей 3−мерных изображений в библиотеках самого пакета Altium Designer 6.7 или на сайтах производителей. Естественно, они значительно лучше отображают вид компонента, однако отнимают очень много времени и нужны только для редких проектов, требующих и механического моделирования платы.
Рис. 6. Вид части окна Board Layer and Colors после ввода новых имен слоев
3. В самом редакторе желательно переименовать некоторые слои, как показано на рис. 6, и назначить пары для следующих слоев:
– Silkscreen Dimension — схематическое изображение компонента для нанесения маркировки на плате (изображается с учетом запрета нанесения на места PAD). Слой TOP Overlay (парный слой Bottom Overlay).
– Courtyard Information — схематическое изображение зоны запрета установки других элементов для возможности монтажа и демонтажа компонента. Для этого переименовываем пару слоев типа Mechanical в «TOP Courtyard» (Bottom Courtyard);
– Assembly Information — схематическое изображение компонента в масштабе 1:1 для оформления чертежей. Для этого переименовываем пару слоев типа Mechanical в TOP Assу (Bottom Assу);
– Component Body Information — слой для размещения элементов для построения примитивов 3−мерного изображения. Для этого переименовываем пару слоев типа Mechanical в TOP Component Body (Bottom Component Body).
4. И, наконец, не забудьте добавить библиотеки к существующему проекту либо перетаскиванием во встроенном браузере панели Project, либо идентично тому, как ранее добавляли любой файл.
Рис. 7. Пример создания Footprint для резисторной сборки
Итак, создадим три посадочных места, необходимые для создания проекта печатной платы. На рис. 7 показан пример посадочного места для компонента резисторной сборки R_Array_50P125X200X95−8N. При формировании названия посадочного места был использован следующий принцип:
— R_Array — название корпуса;
— 50P — шаг между выводами;
— 125X200X95 — размеры корпуса;
— 8N — число PAD и тип корпуса для установки на плату с плотностью NORMAL.
На рисунке указано:
1. Courtyard Information (отступы со стороны пайки больше, чем просто со стороны, где отсутствуют PAD).
2. Pad посадочного места.
3. Два перпендикулярных отрезка для указания центра корпуса в слое TOP Courtyard.
4. Assembly Information.
5. Silkscreen Dimension нанесен внутри корпуса и после его установки на плату виден не будет. Дополнительно нанесена буква «R», для лучшей идентификации посадочного места на плате, так как точно такой же размер имеет и конденсаторная сборка.
6. Component Body Information.
Создание схемы
Схема у нас достаточна простая, и ее создание не должно вызвать особых проблем. Отразим в основном только те моменты, которые отличаются от описанных в предыдущей статье или не нашли там отражения.
1. И так все компоненты имеют один параметр: L_DB=. Сделаем его видимым. После этого нам легко будет его править и контролировать.
2. При создании схемы для наших компонентов установим значение этого параметра равным значению ячейки столбца L_DB для строки листа базы, содержащей описание соответствующего компонента DB_TR01.XLS.
Рис. 8. Пример заполнение значений параметра L_DB
На рис. 8 показан пример для компонента R1B (резисторная сборка в корпусе R_Array_50P125X200X95−8N с номиналом 220 Ом).
3. Аналогичную операцию проделаем и для всех остальных компонентов: R2B— L_DB= «R02»; C1B, C2B— L_DB= «C01»; D1B— L_DB= «D01».
4. После ввода значений параметра L_DB делаем этот параметр неотображаемым на схеме.
Рис. 9. Подключение ссылки и настройка базы данных
5. Командой File/New/Library/DataBaseLibrary создадим ссылку на файл DB_TR01.XLS (рис. 9). При этом выполняем последовательно операции:
А. Выбираем тип базы данных для нашего проекта Select Database Type = Microsoft Excel.
Б. Указываем путь, где хранится наша база проекта (файл DB_TR01.XLS).
В. Нажимаем кнопку Connected.
Г. В колонке Table появятся все листы из файла DB_TR01.XLS. Базу можно держать не только в одном листе, но и в нескольких, сгруппированных, например, отдельно для микросхем, отдельно для резисторов и т. д. В нашем случае это один общий лист DB_TR01 для всех компонентов. И именно для него тогда и устанавливаем маркер Enable.
Д. В поле Field Setting выберем имя столбца L_DB для базы данных (Database field) и имя параметра L_DB для компонентов проекта (Part parameter). Не обязательно синхронизировать по совпадающим именам столбца и соответствующего ему параметра, можно сопоставить и разные имена столбца и параметра.
Е. С помощью команды Tools/Option вызовем окно свойств синхронизации с базой данных и установим свойства по умолчанию:
– Update Values = Update — если параметр существует для компонента проекта и есть идентичный столбец, то параметр в объекте обновить;
– Add To Design = Do not add — не добавлять новых параметров к проекту. (большинство параметров базы данных непосредственно в проекте не нужны);
– Remove From Design = Do not remove — не удалять параметры из проекта.
Ж. При выделенной строке с именем листа DB_TR01 справа внизу окна появится таблица со строками, соответствующими столбцам базы данных. На схему мы хотим добавить параметры Package (для удобства определения посадочного места), Marking (для последующей передачи данных в PCB и удобства создания вариаций монтажных схем), ValueSCH, NoteSCH и сделать видимыми ValueSCH и NoteSCH. Для них отдельно устанавливаем в соответствующей строке индивидуальные параметры синхронизации и значок отображения параметра на схеме.
6. Сохраним и закроем Traning_01.DbLink и перейдем на окно схемы. Командой Tools/Update Parameters From Database вызовем окно синхронизации и введем новые параметры из базы данных. В будущем вы можете проводить синхронизацию компонентов только выбранных листов или выбранных компонентов. На рис 10 представлен вид окна и синхронизации и предложенных изменений параметров, где вы можете просмотреть и при необходимости исправить вносимые изменения.
Рис. 10. Вид окна синхронизации параметров с базой данных и связь с компонентом
7. Размешаем наши отображаемые параметры на схеме так, что их было удобно читать. На рис. 10 отмечен ввод из базы данных и отображение на схеме для компонента R1B двух параметров NoteSCH = «5%» и ValueSCH = «k22».
Настройка параметров проекта и его проверка
Итак, схема готова, настроим некоторые параметры проекта, которые отличаются от значений, установленных по умолчанию.
1. На вкладке Project/Project Option: Option устанавливаем опцию Allow Port to Name Net, в этом случае нам не нужно присваивать имена цепям с помощью Net Name, что позволяет избежать дублирования идентичных имен на схеме.
2. Проводим проверку листа схемы командой Project/Compile Document Tr01Sh01.SCHDOC (рис 11а). Проверка выдает предупреждение, что Net Ref не имеет источника. Вызвано сообщение тем, что вход 4 микросхемы D1B имеет тип Input. Ошибка не критическая, но все же открываем свойства данного компонента, входим в режим редактирования свойств PIN и исправляет тип данного PIN с Input на Passive, а отображение PIN делаем как Analog Signal In (точно также как PIN № 3). После этого при повторной компиляции листа схемы предупреждение, связанное с этим PIN, исчезнет. Желательно это исправление внести и в библиотеку.
Рис. 11. Сообщение об ошибках при компиляции: а) листа схемы, б) проекта
3. Проводим проверку проекта целиком командой Project/PCB Project Tr01Sh01.PrjPCB (рис. 11б). Проверка выдает шесть идентичных предупреждений. Ранее предупреждения не формировались, так как Port (а именно так произведен ввод имен цепей на листе схемы) имел свойство Output. При проверке проекта целиком в действительности указанные в предупреждениях Net не имеют источника сигнала, так как лист в этом проекте один и через Port к данному листу не подключена ни одна связь. Пока мы не будем обращать внимание на данные предупреждения и вернемся к этому вопросу позднее, при рассмотрении более сложных проектов, где данный лист схемы будет являться только частью общей схемы.
Создание макета печатной платы
Для нашего примера пока нет необходимости строить полный PCB проект, так как схема не имеет самостоятельного применения. Однако мы полностью проведем создание всех подготовительных действий, так как на небольшом проекте это удобно продемонстрировать. При создании первого проекта возьмем за основу модель четырехслойной платы прямоугольной формы размером 67z124,5 мм (именно этот размер будет в будущем у завершенного иерархического проекта).
1. Командой Project/Add New to Project PCB добавляем новую PCB к нашему проекту и командой File/Save As сохраняем под именем Tr01PCB01.
2. С помощью команды Design/Board Option вызываем окно параметров и там устанавливаем:
– Measurement Units = Metric — для ведения всех измерений в миллиметрах.
– Sheet Position — максимальные размеры отображаемого поля. В нашем примере всю документацию будем оформлять на листе формата A4, поэтому указываем его размеры в соответствии с ГОСТ.
– Параметры всех сеток устанавливаем под свои требования.
3. Командой Design/Layer Stack Manager вызываем окно настойки параметров физических слоев будущей платы.
К этому моменту мы должны определиться со структурой слоев, а также технологий при производстве платы — толщиной фольги для каждого слоя и типом и толщиной межслойного заполнителя. Типовые варианты значений вы должны выяснить у производителя печатных плат. В данном примере будут отсутствовать слои типа Plane.
А. Для добавления двух внутренних слоев нажимаем кнопку Add Layer и вводим название нового слоя.
Б. Для всех слоев и межслойных заполнителей указываем их свойства (толщина для фольги, толщина и диэлектрическая проницаемость для заполнителя и защитного покрытия). Выбор толщин производим так, что бы общая толщина печатной платы для нашего проекта была равной примерно 1,5 мм.
4. Точно так же, как при создании посадочных мест, переименуем механические слои и образуем из них пары (рис. 12):
– TOP Courtyard парный с Bottom Courtyard;
– TOP Assу парный с Bottom Assу;
– TOP Component Body парный с Bottom Component Body.
Рис. 12. Окно Layer Stack Manager
5. Переименуем еще три механических слоя в (рис. 12):
– Board Outline — слой внешнего контура печатной платы;
– Note — слой, где поместим специализированные требования для производства плат и другую техническую информацию;
– Template — слой для размещения рамки и общих текстовых надписей, необходимых для чертежей.
6. Отображение, цвет и другие настройки всех слоев настаиваем индивидуально (рис. 13).
Рис. 13. Окно Board Layer and Color
7. На слое Template наносим рамку шаблона листа A4 и заполняем все поля рамки, которые будут иметь одинаковое значение для всех технических чертежей.
8. На слое Board Outline наносим прямоугольный контур платы.
9. Выделяем контур Board Outline и командой Design/Board Shape/Redefine Board Shape from selected objects выделяем цветом область размещения платы.
10. На слое Layer наносим прямоугольный контур внутри которого должны быть размещены как посадочные места, так и элеметры трасировки. В нашем случае он будет совпадать с контуром на слое Board Outline (мы не будем ограничивать область для размещения компонентов, дорожек и т. п. на плате).
11. На слое Note:
– используя команду Place/Dimension/Datum наносим размеры контура печатной платы;
– в рамках листа A4 на свободном месте командой Tools/Layer Stackup Legend размещаем таблицу со сведениями о технологических слоях.
– Под таблицей дополнительно наносим сведения:
a. Gerber Note Layer (.GNL), «.Layer_Name» (отобразится надпись «Note») — сведения о текущем слое и расширении в имени файла GERBER текущего слоя;
b. Gerber Board Outline (.GBO), «Board Outline» — сведения о расширении в имени файла GERBER для контура платы;
c. NC Drill (.TXT) — сведения о расширении в имени файла для станка при сверловке отверстий (без разделения на металлизированные и не металлизированные отверстия);
d. NC Drill Plated NC Drill NoPlated — сведения об окончании в имени файла для станка при сверловке отверстий (для металлизированных и не металлизированных отверстий, для некруглых отверстий);
e. аналогично, если в проекте присутствуют фрезерованные и другие специализированные отверстия.
12. На слое Drill Drawing располагаем текст Place/String = «.Legend» (вначале слова обязательно точка) непосредственно над платой. При формировании Drill Drawing специальными средствами на этом месте будет располагаться таблица сведений о параметрах и количестве отверстий в печатной плате. В зависимости от количества строк, таблица будет иметь неопределенную высоту, поэтому сверху от этой надписи должно быть зарезервировано место, и других надписей и обозначений в этой зоне располагать не рекомендуется.
13. Справа от платы расположим сверху вниз на соответствующем слое их название и расширение названия в файле GERBER, в этом случае названия будут нанесены прямо на GERBER и производителю будет легче ориентироваться в назначении конкретного фотошаблона:
– .GTP «.Layer_Name» (отобразится как Top Paste)— GERBER для изготовления шаблона нанесения пасты для пайки;
– .GTO «.Layer_Name» (отобразится как Top Overlay) — GERBER для изготовления шаблона нанесения надписей;
– .GTS «.Layer_Name» (отобразится как Top Solder)— GERBER для нанесения защитной маски;
– .GTL «.Layer_Name» (отобразится как Top)— GERBER верхнего слоя печатной платы;
– .G1 «.Layer_Name» (отобразится как UndoTop) — GERBER первого внутреннего слоя печатной платы;
– .G2 «.Layer_Name» (отобразится как UndoBottom) — GERBER второго внутреннего слоя печатной платы;
– .GBL «.Layer_Name» (отобразится как Bottom) — GERBER нижнего слоя печатной платы;
– .GBS «.Layer_Name» (отобразится как Bottom Solder)— GERBER для нанесения защитной маски;
– .GBO «.Layer_Name» (отобразится как Bottom Overlay)— GERBER для изготовления шаблона нанесения надписей;
– .GBP «.Layer_Name» (отобразится как Bottom Paste)— GERBER для изготовления шаблона нанесения пасты для пайки;
Рис. 14. Global Fiducial
14. Стандарт требует установки на печатной плате трех позиционных меток Global Fiducials с радиусом от 1 до 3 мм со стороны установки элементов (рис. 14). Данные метки могут использоваться в технологически целях. В дальнейшем мы будем ориентироваться на двухсторонний монтаж, поэтому нам нужно установить 3 метки на слое TOP и 3 метки на слое Bottom, и сделать зону запрета трассировки и размещения элементов возле этих меток. Данные метки должны быть установлены после трассировки в свободных местах. Поэтому мы установим за пределами платы в левом нижнем углу заготовку такой метки, которую потом скопируем и разместим после трассировки платы в свободных местах.
– Командой Place/Pad ставим в это место PAD и устанавливаем ему свойства: Designator=GF (аббревиатура от Global Fiducials); Layer=TOP; Net=NoNet; Shape=Round.
– Командой Place/FullCircle рисуем вокруг данного PAD на слое TOP круг с радиусом 2mm и устанавливаем ему свойства: Net=NoNet; KeepOut=True. Последний параметр означает, что данный круг будет отображаться на соответствующем слое, но не будет передаваться в GERBER.
– Делаем копию данного PAD и круга, переводим копии в слой Bottom и совмещаем с PAD и кругом на слое TOP.
– Выделяем совмещенные два PAD и два круга, вызываем щелчком правой кнопки мышки контекстное меню. Командой Unions/Create Union from selected objects создаем Union. Теперь наш комплексный элемент из двух PAD и двух окружностей будет перемешаться как единое целое.
15. Наконец, поставим на печатную плату крепежные отверстия. Печатная плата должна крепиться к металлическому корпусу с помощью винтов с резьбой M3 и через них должна и подключаться корпусная «земля». Крепежные отверстия должны быть не металлизированы, так как при вращении винта металлизация может быть оторвана от платы и PAD такого отверстия. Соединение металлизированного ободка на слоях произведем несколькими VIA, расположенными равномерно на ободке.
– Командой Place/Pad располагаем PAD и устанавливаем ему свойства:
b. (сквозное отверстие);
c. (больше размера шайбы под винт);
d. Hole Size= 3.3mm (рекомендуемый размер для винта с резьбой M3);
f. Net=GndK (Pad должен быть подключен к корпусной «земле»);
g. Plated=False (не металлизированное отверстие).
– Командой Place/Via располагаем четыре (или больше) переходных отверстия на ободке Pad.
– Выделяем совмещенные PAD и все Via и создаем из них Union, как было описано в предыдущем пункте.
– Устанавливаем Union в угол платы, копируем его и добавляем в оставшиеся углы платы.
– Используя команду Place/Dimension/Datum, наносим размеры контура печатной платы, включая и крепежные отверстия. После этого перемещаем наши Union на нужные координаты, Datum Dimension при этом будет отслеживать перемещения, постоянно отображая текущие расстояния.
Подготовка проекта платы завершена.
Выделяем все элементы и устанавливаем опцию Lock для защиты от случайных перемещений. Результат представлен на рис. 15, где отмечено:
1. зона размещения Layer Stackup Legend;
2. зона размещения информации о дополнительных Gerber и NCDrill;
Рис. 15. Печатная плата
3. зона размещения информации ссылки на таблицу Drill Drawing (на рис. 15 сознательно опущена свободная зона между Layer Stackup Legend и Drill Drawing);
4. Datum Dimension — указание размеров контура платы;
5. зона размещения информации о расширении названий файлов Gerber и их названий;
6. KeepOut — контур печатной платы и контур;
7. зона печатной платы;
8. заготовка одного Global Fiducial;
9. рамка по ГОСТ для формата A4;
10. крепежное отверстие.
Перед чем начать трассировку платы, создадим типовые классы и правила.
Создание классов для печатной платы
Перед созданием классов следует передать все объекты из схемы на PCB. Для этого из PCB проекта используем команду Design/Import Changes from Source Documents. Чтобы при будущей синхронизации схемы вновь добавленные классы не удалялись из проекта командой Design/Option: ECO Generator изменим правило для как указано на рис 16.
Рис. 16. Правило Change Net Class Name
Командой Design/Classes… открываем окно Object Class Explorer и далее:
1. Net Classes. Дополнительно к стандартному классу All Nets создадим еще два:
– Power, куда включим Net (+3.3V, NetD1B);
– GND, куда включим Net (Gnd, GndA, GndK).
2. Component Classes, Layer Classes. Новых классов создавать не будем.
– PAD_GF для PAD, принадлежащих Global Fiducial (Free-GF);
– PAD_Mount для PAD, принадлежащих крепежным отверстиям (Free-M6−3.3).
4. Для оставшихся в списке типов новых классов создавать не будем.
Создание правил для печатной платы
Перед созданием правил определимся с классом печатной платы по ГОСТ 23751−86. На данный момент самым меньшим посадочным местом являются резисторные и конденсаторные сборки с шагом выводов 0,5 мм и шириной PAD 0,35 мм. Таким образом, расстояние между ними (зазор) равно 0,15 мм, что соответствует 4 классу. Поэтому на данный момент будем задавать все правила исходя из 4 класса печатной платы:
— минимальные зазоры между проводящими элементами — 0,15 мм;
— минимальная ширина дорожек — 0,15 мм;
— гарантированный поясок для отверстий — 0,05 мм;
— значение наименьшего диаметра металлизированного отверстия определим из расчета 1,5/4=3,75 мм и с учетом толщины металлизации, допустимых отклонений и номинального ряда диаметров сверла устанавливаем равным 0,5 мм.
Командой Design/Rule открываем окно PCB Rule and Constraints Editor и далее создаем правила, приведенные ниже (приоритет первого в списке для каждого правила самый высокий, последнего — самый низкий). Для задания или изменения приоритета правил внизу окна PCB Rule and Constraints Editor имеется кнопка Priorities…:
1. Electrical (правила приведены в порядке приоритетов от высшего к низшему):
– Clearance (правило для зазоров).
a. Вводим новое правило с именем Clearance_PAD_ to_PAD для задания зазора (0,15 мм) между PAD;
— Where the First object matches = (IsPAD);
— Where the Second object matches = (IsPAD);
— Minimum Clearance = 0.149 мм.
b. Вводим новое правило с именем Clearance_Power_ to_GND для задания увеличенного зазора (0.25 мм) между
сигналами класса Power и класса GND, где указываем:
— Where the First object matches = InNetClass(‘Power’);
— Where the Second object matches = InNetClass(‘GND’);
— Minimum Clearance = 0.25 мм.
c. Вводим новое правило с именем Clearance_Power_or_GND_to_All для задания зазора (0.2 мм) между сигнала-
ми классов Power и GND и остальными цепями, где указываем:
— Where the First object matches = (InNetClass(‘Power’) OR InNetClass(‘Gnd’));
— Where the Second object matches = All;
— Minimum Clearance = 0.2 мм.
d. Для стандартного правила Clearance устанавливаем Minimum Clearance = 0.15 мм.
2. Routing (правила приведены в порядке приоритетов от высшего к низшему):
– Width (правило ширины дорожек).
a. Вводим новое правило с именем GNDK:
— Where the First object matches = InNet(‘GNDK’)—только для указанной цепи;
— Min Width = 0.3 мм,—минимальная ширина;
— Preferred Width = 1 мм, — ширина по умолчанию;
— Max Width = 3 мм,—максимальная ширина.
b. Вводим новое правило с именем GND:
— Where the First object matches = InNet(‘GNDK’);
— Min Width = 0.25 мм, Preferred Width = 1 мм, Max Width = 1.5 мм;
c. Вводим новое правило с именем Power:
— Where the First object matches = InNetClass(‘Power’);
— Min Width = 0.25 мм, Preferred Width = 0.5 мм, Max Width = 1 мм;
d. Для стандартного правила с именем Width:
— Where the First object matches = All;
— Min Width = 0.15 мм, Preferred Width = 0.2 мм, Max Width = 0.25 мм.
– Routing Via Style (правила для переходных отверстий).
a. Вводим новое правило с именем RoutingVias_Power_or_GND для разводки земли и шин питания с увели-
ченными переходными отверстиями:
— Where the First object matches = (InNetClass(‘Power’) OR InNetClass(‘Gnd’));
— Via/Hole Diameter Min = 0.7/0.5 мм, Preferred = 1/0.7 мм, Max = 1.5/1 мм;
b. Для стандартного правила с именем RoutingVias;
— Where the First object matches = All;
— Via/Hole Diameter: Min= 0.7/0.5 мм; Preferred= 0.8/0.5 мм, Max= 0.9/0.5 мм.
3. SMT (правила для компонентов поверхностного монтажа):
– SMDToCorner (расстояние до первого излома). Where the First object matches = All, Distance= 0.2 мм — так, что бы первый излом начинался уже по маской.
– SMDNeckDown (подвод к SMD PAD с оп-
цией сужения дорожки).
• Where the First object matches = ((PadYSize_AllLayers >= PadXSize_AllLayers) And (PadXSize_AllLayers > 0.6)) Or ((PadXSize_AllLayers >= PadYSize_AllLayers) And (PadYSize_AllLayers > 0.6));
• Neck=Down=51% (сужение для всех PAD, один из размеров которого больше 0.6 мм).
4. Manufacturing (технологические правила):
– MinimumAnnularRing (гарантированная ширина ободка):
a. MinimumAnnularRing_HoleSize < 0.7, Minimum Annular Ring = 0.05 mm (для переходных отверстий);
b. MinimumAnnularRing_HoleSize >= 0.7, Minimum Annular Ring = 0.15 mm (для относительно больших отверстий).
– Acute Angle (значение острого угла при между дорожками)
a. AcuteAngle, Minimum Angle = 90 (запрет острых углов).
– Hole Size (диапазон значений диаметра отверстия)
a. HoleSizeMount (для монтажных отверстий);
— Where the First object matches = (InPadClass(‘PAD_Mount’));
— Measurement method = absolute;
— Minimum =2 mm; Maximum = 6.5 mm.
b. HoleSize (для всех отверстий);
— Where the First object matches = All;
— Measurement method = absolute;
— Minimum = 0.5 mm; Maximum = 2 mm.
5. Placement (правила для размещения компонентов):
– ComponentClearance (расстояние между компонентами).
— Where the First object matches = All;
— Where the Second object matches = All;
— Check Mode = Quick Check — (формально по наибольшим размерам, что соответствует контуру на слоях Courtyard;
— Minimum Horizontal Gap=0 mm.
На этих правилах остановимся, их список представлен на рис. 17.
Рис. 17. PCB Rules and Costraints Editor
Размещение и разводка
При импорте из схем командой Design/Import Changes from Source Documents все элементы располагаются справа (рис. 18) от печатной платы и формируется Room (в нашем случае Tr01Sh01 или по имени листа схемы). На рисунке Room показано выделение Room и его свойства.
Рис. 18. PCB Rules and Costraints Editor
«Перетащим» их на поле печатной платы, при этом компоненты переместятся вместе с Room. Выделив Room, зададим ей нужный размер, передвигая белые квадратики в углах Room и в середине сторон (рис. 19). Если нужно задать более сложную форму Room используйте команду Design/Rooms/Move Polygonal Room Vertices. При этом белые квадратики в углах можно передвинуть в любое относительное место, а белые квадратики на сторонах Room добавляют новый угол (Vertice) Room.
Командой Design/Component Placement/Arrange Components Within Room поместим все компоненты внутри Room. При написании правил мы практически полностью пропустили раздел Placement, поэтому запуск авторасстановщика командой Design/Component Placement/Auto Placer не даст хороших результатов, но пять компонентов легче, а главное, проще и быстрее расположить вручную, чем писать сложные правила расстановки.
Расположим компоненты вручную внутри Room и при необходимости корректируем его форму. При выделенной Room через контекстное меню командой Room Action/Autorotation Room производим автотрассирование Room.
Рис. 19. Результат автоматической и интерактивной трассировки Room
Результат представлен на рис. 19 слева и нас не устраивает. Действительно мы всерьез не занимались правилами для автотрассирования и поэтому получили такой результат. Нас он не удовлетворяет и рядом на рис. 19 справа представлен результат интерактивной трассировки печатной платы. Как видно из рис. 19, пришлось увеличить расстояние между посадочными местами и использовать дополнительный слой.
В данном примере осталось около 10 связей, которые подключены только к одному PAD и одна не разведенная связь GNDK, которую, впрочем, мы и не пытались развести, так как она находится и за пределами Room (крепежные отверстия).
На этом рассмотрение первого примера завершим. В следующем примере рассмотрим пример реализации 8- и 16−канальных АЦП на основе данной схемы.
1. Пранович В. Система проектирования Altium Designer 6 // Технологии в электронной промышленности. 2006. N 5, N 6, 2007 N 2.
Altium Designer Summer 09. Практические подходы к организации библиотек и структуры проектов. Библиотека посадочных мест
Заранее мы не знаем, какой стек слоев будет использоваться в конкретном проекте, но пока нам это и не нужно. Командой Tools=>Layer Stack Manager вызовем редактор слоев. Будем создавать посадочные места только для размещения на верхнем слое печатной платы, поэтому исключим все лишние слои в данном редакторе. Нет необходимости редактировать сами параметры слоев в библиотеке, так как они в проект не передаются. Работа в редакторе Layer Stack Manager частично описана в [1], и этого достаточно на данном этапе.
В таблице указаны слои, которые используются в редакторе посадочных мест, и их назначение.
Таблица. Назначение слоев
| Наименование слоя | Имя парного слоя | Назначение | Примечание | |
| По умолчанию | После переименования | |||
| Слои для топологии и размещения компонентов | ||||
| Top Layer | Bottom Layer | Сигнальный. Размещение компонентов и топологии | Верхняя сторона платы | |
| Bottom Layer | Top Layer | Сигнальный. Размещение компонентов и топологии | Нижняя сторона платы | |
| Internal Layer | Сигнальный. Топология | Не используем | ||
| Plane Layer | Слой типа Plane. Топология | Не используем | ||
| Слои графики защитного покрытия на плату, нанесения пасты для контактных площадок | ||||
| Top Paste | Top Paste | Bottom Paste | Слой пасты | Верхняя сторона платы |
| Bottom Paste | Bottom Paste | Top Paste | Слой пасты | Нижняя сторона платы |
| Top Solder | Top Solder | Bottom Solder | Слой маски | Верхняя сторона платы |
| Bottom Solder | Bottom Solder | Top Solder | Слой маски | Нижняя сторона платы |
| Слои для нанесения надписей и графики компонента | ||||
| Top Overlay | Top Overlay | Bottom Overlay | Верхняя сторона платы | |
| Bottom Overlay | Bottom Overlay | Top Overlay | Нижняя сторона платы | |
| Другие специальные слои | ||||
| Drill Guide Drill Drawing | Drill Guide Drill Drawing | Слои для размещения сведений об отверстиях в печатной плате | В библиотеке не используем | |
| Keep-Out Layer | Keep-Out Layer | Для указания зон запрета размещения компонентов и топологии на всех слоях печатной платы | ||
| Multi-Layer | Multi-Layer | Для указания объектов, принадлежащих всем сигнальным и внутренним слоям, например сквозных отверстий | ||
| Механические слои | ||||
| Mechanical 1 | Резерв | |||
| Mechanical 2 | Резерв | |||
| Mechanical 3 | Board Inner line | Графика внутренних вырезов в плате | ||
| Mechanical 4 | Board Outline | Графика контура обрезки платы | ||
| Mechanical 6-12 | Графика вариантов чертежей печатной платы | Используем при необходимости | ||
| Mechanical 13 | TOP Assy | Mechanical 14 | Графика изображения компонента | Верхняя сторона платы |
| Mechanical 14 | Bottom Assy | Mechanical 13 | Графика изображения компонента | Нижняя сторона платы, не используем |
| Mechanical 15 | TOP Courtyard | Mechanical 16 | Графика поля установки компонента | Верхняя сторона платы |
| Mechanical 16 | Bottom Courtyard | Mechanical 15 | Графика поля установки компонента | Нижняя сторона платы, не используем |
| Mechanical 17-32 | Резерв | |||
Заметим, что в библиотеке не нужно применять все доступные слои в том назначении, какое указано в таблице, поэтому рассмотрим их использование подробнее:
- Группа слоев для топологии и размещения компонентов.
- В библиотеке мы будем использовать только два таких слоя: верхний Top Layer и нижний Bottom Layer, которые образуют пару. Укажем следующие особенности, которые будут касаться и других парных слоев:
- При переносе компонента на противоположную сторону печатной платы графика парных слоев меняется.
- Слои Top Layer и Bottom Layer всегда образуют пару, и это не требует специального указания.
- Непосредственно в библиотеке можно не настраивать пары слоев (эти сведения не передаются из библиотеки в проект печатной платы), достаточно правильно оформить графику на нужном слое. Автор, однако, рекомендует не игнорировать данную настройку.
- Образовать парные слои необходимо непосредственно при настройке свойств слоев проекта уже печатной платы. Поэтому здесь мы не будем разбирать процесс подробно, отметим только, что в библиотеке назначить пары можно посредством команды Design=>Board Layers & Color, а затем нажать кнопку Layer Pair в левом нижнем углу окна.
- Итак, в библиотеке будем создавать посадочные места и иные элементы топологии таким образом, как они должны выглядеть при размещении на верхнем (Top Layer) слое. Соответственно, нижний слой (Bottom Layer) можно скрыть. На слое Top Layer следует расположить:
- Графику контактных площадок компонентов поверхностного монтажа.
- Полигоны и иные элементы топологии, находящиеся на проводящем слое, которые рекомендует производитель компонента.
- Текстовую или иную информацию в проводящем слое, не имеющую прямого отношения к топологии.
- Элементы, указывающие зону или границу запрета размещения топологии печатной платы, если этого требует конструкция посадочного места. Отметим, что в свойствах таких элементов должен быть установлен флаг KeepOut.
- Параметры слоев графики защитного слоя и пасты устанавливаются в правилах, и только при необходимости их следует указать особо. Рекомендуем значения по умолчанию для отступа от контактных площадок в слоях маски и пасты указать для всех проектов с помощью команды Tools=>Preference=>PCB Editor=> Defaults=>Primitive Type: Pad, установив желаемые значения или флаги. Если есть необходимость вскрытия защитной маски (нанесения пасты на полигоны) -следует разместить в этих слоях соответствующую графику зон вскрытия. Однако такая операция, как правило, проводится достаточно редко, поэтому рекомендуем данную группу слоев также скрыть, сняв соответствующие флаги Design=>Board Layers & Color.
- Top Overlay (Bottom Overlay) – слой для размещения надписей и графики компонента. Здесь необходимо разместить элементы графики компонента. Отметим: следует создавать графику таким образом, чтобы она не попадала на контактные площадки. Хотя производители печатных плат могут сами очистить такие участки непосредственно на гербере, лучше сделать это самим, иначе оставшееся после очистки отображение может быть неадекватным. Сразу учтите зазор, который может обеспечить производитель. На этом слое следует также поместить графику указателя первого контакта или нумерацию выводов посадочного места. Заметим, что для соединителей такую информацию бывает удобно расположить не только на верхнем слое (Top Overlay), но и на противоположном слое (Bottom Overlay).
- Специальные слои.
- Как правило, специальные слои Drill Guide и Drill Drawing не используются в библиотеках, разве что для сложных компонентов, таких, например, как соединитель PCI-слота. Данный слот является частью печатной платы и может содержать контур части платы и иную служебную информацию. Такие посадочные места удобней создавать не в редакторе библиотеки, а непосредственно в PCB-редакторе, а затем уже сделать импорт в библиотеку. Однако данный вопрос мы рассмотрим отдельно. Рекомендуем эти слои для редактора библиотек скрыть.
- Keep-Out Layer. Здесь следует поместить графику зоны запрета топологии для всех слоев. Примером таких зон может быть место вокруг крепежных отверстий компонента или место, где необходимо сделать внутренние отверстия, которые выполняются путем фрезерования. Как правило, такие компоненты – это соединители. Рекомендуем этот слой скрыть для всех библиотек, кроме соединителей.
- Multi-Layer. На данном слое следует расположить элементы, которые относятся к нескольким слоям, – сквозные и переходные отверстия. Заметим, что графика таких элементов настраивается отдельно для каждого внутреннего и внешнего слоя в свойствах компонента.
- Механические слои. Назначение этих слоев не регламентировано, и пользователь может сам определить, какую графику он будет располагать на том или ином механическом слое. Автор описывает использование и назначение слоев так, как они применяются в его личных библиотеках.
- Первые два слоя автор не использует, однако отметим, что в ранних версиях именно эти слои применялись по умолчанию при создании графики Component Body (для трехмерного изображения компонента) через команду Tool>>IPC Footprint Wizard. При этом первый предназначен для графики со стороны Top Layer слоя, второй – для графики с противоположной стороны. При таком назначении эти два механических слоя должны образовывать пару.
- Следующие два слоя автор использует для обозначения границ внутренних вырезов в печатной плате (3 Board Inner line) и внешнего контура обрезки печатной платы (4 Board Outline). Для большинства посадочных мест эти слои не используются в библиотеке, и автор рекомендует отключить их доступность.
- Слои с шестого по двенадцатый автор резервирует для формирования на них различных чертежей и в библиотеке не использует.
- Следующие четыре слоя используются для таких целей:
- 13 TOP Assy. Именно на этом слое автор располагает графику компонента такой, какой она должна выглядеть на чертежах. Здесь же располагаем и графику для трехмерного отображения компонента. Соответственно, данный слой должен иметь пару, и таким слоем у автора является 14 Bottom Assy.
- 15 TOP Courtyard. Здесь расположим контур, указывающий зону, внутри которой не должны находиться элементы соседних посадочных мест при их размещении на печатной плате. Аналогично парный слой будет 16 Bottom Courtyard. В этом же слое перекрестием двух линий укажем точку привязки (центр) посадочного места.
- Начиная с версии Summer 09 стали доступны еще 16 механических слоев.
Теперь определим стек слоев для библиотеки и назначим, а также переименуем механические слои.
В [2] автор подробно описывал порядок создания стека слоев для печатной платы. Так, стек слоев, определенный в библиотеке, не переносится в проект печатной платы, задание параметров стека слоев носит формальный характер, и здесь укажем только необходимые действия:
- Командой Tools>>Layer Stack Manager открываем одноименное окно задания свойств (рис. 1), где следует оставить только два слоя (Top Layer и Bottom Layer). Если у вас присутствуют внутренние слои, удалите их с помощью кнопки Delete в окне Layer Stack Manager. Отметим еще раз: в библиотеке нет смысла переименовывать данные слои и указывать их свойства, и мы это делать не будем.
- Командой Tools>>Layer and Color откроем окно свойств слоев и установим флаг отображения только для используемых в библиотеке слоев. В нашем примере для типовых библиотек это будут слои:
- Top Layer – сигнальный слой, именно с этой стороны будем создавать графику металлизации контактных площадок компонентов поверхностного монтажа.
- Top Overlay – слой размещения надписей и графики компонента, которые будут нанесены на печатную плату.
- Multi-Layer – слой размещения контактных площадок компонентов.
- 13 TOP Assy – слой размещения графики посадочного места для отображения проекции компонента на печатную плату, а также тела (Component Body) трехмерного изображения компонента.
- 15 TOP Courtyard – слой, где размещена графика границы зоны запрета для расположения иных компонентов.
Рис. 1. Настройка отображаемых слоев в библиотеке
Отметим: последние два слоя имеют иное название, чем предлагаемое по умолчанию. Для переименования механического слоя следует навести указатель на имя слоя, нажать левую кнопку указателя и отредактировать название.
Примечание. В случае если у вас в таблице нужный механический слой отсутствует, следует снять флаг Оnlу show enabled mechanical Lауеr. После этого установите в таблице напротив тех слоев, которые необходимо отобразить в библиотеке, флаг Enable.
Пример библиотечного элемента
Вначале продемонстрируем создание простого примера на основе топологического места для метки Fidicular, которая наносится по рекомендации в трех углах печатной платы с каждой стороны, где находятся компоненты. Итак, для этого элемента (рис. 2):
Рис. 2. Графика метки Fidicular
- Форма и размер (значение R радиуса рекомендовано выбирать в пределах от 1 до 3 мм) метки описаны в [3] и представлены на рис. 2. Метка представляет собой медный диск требуемого радиуса, не закрытый маской, вокруг которого должна быть установлена зона запрета размещения любых элементов топологии.
- Создадим данный элемент в библиотеке Mech.PcbLib. Для этого откроем ее или создадим, если элемент этой библиотеки будет первым. В последнем случае следует настроить Layer Stack, как было указано выше. Командой Tools>>New blank Component создадим новый компонент в нашей библиотеке. Откроем панель PCB>>PCBLibrary, а в ней – новый добавленный бланк компонента, который по умолчанию создается с именем PCBComponent_1. (Открытие производится двойным нажатием левого указателя на имени компонента в таблице панели.)
- В окне PCB Library Component произведем следующие действия:
- В поле Name изменим название библиотечного элемента, присвоенное по умолчанию, на новое: PCBComponent_1 => FIDICULAR_1x3mm. Название элемента может быть произвольным, однако рекомендуем в нем, например, указать назначение, размер элемента и поля запрета для топологии. Таким образом легче производить поиск в библиотеке нужных элементов.
- В поле Height укажем значение 0 mm, так как данный компонент не имеет высоты и выполняется на плате топологическим способом.
- В поле Description следует ввести пояснение этого элемента, и здесь, например, введем текст Fidicular Mark.
-
- В зоне Location отображаются координаты площадки и угол ее поворота. Так как мы поместили единственную площадку круглой формы в центре, введем следующие значения:
- X = 0 mm;
- Y = 0 mm;
- Rotation = 0.000 (значение в градусах).
- Description = Fid. Имя площадки. Рекомендуем не присваивать длинных имен, так как они будут плохо отображаться внутри площадки. Лучше название площадки дать по сокращенному названию элемента: в будущем в проекте печатной платы по таким названиям будет легче образовать классы идентичных площадок.
- Layer = Top Layer. Этот параметр указывает, что площадка находится только на верхнем слое. Заметьте: после такой установки станут недоступны поля указанной выше зоны Hole Information.
- Net = No net. Отметим: поскольку библиотека не содержит электрических цепей, здесь можно установить только такое значение.
- Electrical Type. Оставьте значение поля таким, как оно установлено по умолчанию (это свойство для данного элемента не используется). Поле необходимо для указания направления последовательности связи между различными контактными площадками, которое нужно определить при авто- и интерактивной топологии.
- Plated. Установите этот флаг. Хотя в данном примере наличие флага не играет никакой роли, этот флаг должен быть установлен для всех площадок, имеющих металлизированное отверстие.
- Locked. Установите данный флаг. Это зафиксирует положение площадки в компоненте.
- Jumper Такое значение будем устанавливать всегда, кроме случая, когда несколько площадок имеют физическое объединение внутри компонента, например для навесных шин питания.
- Все флаги зоны Testpoint setting оставим неустановленными.
- В зоне Size and Shape:
- Так как PAD для данного элемента находится на одном слое, нам доступен только один тип площадки, а именно Simple («Простой»). Заметим, что для данного типа недоступна установка индивидуальных размеров PAD для различных слоев (Edit Full Pad Layer Definition).
- Размеры площадки выберем в соответствии с рекомендациями IPC, например 1 мм. Примечание: следует устанавливать оба размера.. X-size и U-size.
- Тип формы площадки выберем Round. Отметим, что для этой формы параметр сглаживания углов Corner Radius недоступен.
- Соответственно, поскольку отверстия у нас нет, нет смысла и в указании смещения отверстия относительно центра площадки (Offset From Hole Centre (X/Y)).
- Отступ маски пасты устанавливать не станем, он будет определяться правилами, для этого установим флаг Expansion value from rule.
- Идентичный флаг установим и для защитной маски.
- Установим зону запрета для топологии вокруг площадки Fidicular. Для этого расположим окружность со следующими параметрами:
- Установим значения радиуса (Radius) и толщину линии (Width) окружности равными 0,9 и 0,2 мм соответственно. Таким образом, радиус внешней стороны окружности составит 0,9+0,2/2 = 1 мм, что в два раза больше радиуса площадки Fidicular, как этого требует стандарт IPC. Можно для этой окружности устанавливать и нулевое значение толщины линии. Однако существуют определенные трудности в выделении и отображении объектов с нулевой толщиной, при необходимости редактирования таких объектов или выводе на печать.
- Углы раскрытия (Start Angle и End Angle) сектора установим так, чтобы получился замкнутый контур и таким образом образовалась окружность, например, Start Angle = 0.000 и End Angle = 360.000 градусов.
- Значения координат центра окружности (Centre X: Y:) следует установить в центре площадки Fidicular, а именно нулевые.
- Обязательно установите слой Layer=Top Layer.
- Обязательно установите флаг KeepOut. Именно в этом случае границы данной окружности будут определять область запрета топологии. Примечания. Не обращайте внимания на то, что данный объект отображается на слое Tор Lауеr. Флаг Kееp Оut означает также, что данный объект не будет сформирован в церберах, и, соответственно, этого объекта на самой нечатной плате не будет. Следует иметь в виду, что реальный занрет зоны топологии от объектов со свойством KеерОиt онределяется в правилах проекта печатной нлаты.
- Наконец, укажем в слое Top Overlay границу Fidicular. Установим ее по внешней зоне границы запрета топологии таким же образом, как делали в предыдущем пункте, только с толщиной линии окружности в допусках требований производителя печатных плат. Примечание: обязательно со снятым флагом KеерОиt, поскольку этот объект необходимо нередать в файл цербера.
Создание посадочного места с помощью «мастера»
Наиболее простой и удобный механизм создания посадочного места – это использование «мастера». Но таким образом можно создать только те типы посадочных мест, которые включены в описание «мастера». Мы не будем рассматривать все типы посадочных мест, ограничимся одним, так как форма настройки параметров для всех типов схожая. В [4] мы создали графику компонента MC13202. Теперь создадим для него посадочное место с помощью «мастера». Информация о посадочном месте содержится в описании микросхемы [5]. Итак, приведем основные пункты работы «мастера», опустив второстепенные (рис. 3):
- Командой Tools>>IPC Footprint Wizard открываем окно «мастера».
- Из списка типа корпусов выбираем, в нашем случае, тип QEN и переходим в следующее окно нажатием кнопки NEXT.
- В этом окне следует ввести в соответствующие поля значения габаритных размеров и расположение первого вывода.
- В следующем – параметры контактных площадок и их взаимное расположение.
- Далее вы можете принять расположение контактных площадок и их размер, рассчитанные «мастером» с учетом плотности монтажа по трем предлагаемым типам в соответствии со стандартом IPC, или внести свои коррективы в эти значения. То же касается и вида компонента для различных слоев. Отметим, что автор использует для расположения Component Body механический слой номер 13. В конце рекомендуем изменить предлагаемое название компонента на то, которое больше соответствует вашему принципу присваивания имен.
- По окончании работы «мастера» вы получите готовое посадочное место.
- В случае необходимости вы можете изменить это посадочное место уже вручную и получить, например, такой вид (рис. 3).
Рис. 3. «Мастер» посадочных мест
Механизм получения иных типов корпусов с помощью «мастера» аналогичен, действия понятны, а их результат представлен непосредственно на рисунках в соответствующих окнах «мастера» и не требует отдельного пояснения.
Простое посадочное место
Рассмотрим несколько примеров простых посадочных мест. В [4] мы создали простое графическое изображение для контрольной точки. Теперь сделаем для него посадочное место, например для установки штыря. Поступим аналогично тому, как действовали ранее при создании топологического места для метки Fidicular, но дополнительно сделаем так:
- В окне PCB Library Component в поле Height следует указать величину, отличную от нуля и равную высоте устанавливаемого в отверстие штыря. Заметим, что это будет справочное поле, так как контроль компонентов по высоте проводится по графике Component Body.
- При установке свойств Place>>Pad ограничимся только простым типом площадок, но:
- В зоне Hole Information следует указать значение диаметра сквозного отверстия для установки штыря, например 1 мм.
- В зоне Property («Свойство») установить слой Layer = MultiLayer. Это означает, что площадка под штырь будет описана для всех слоев печатной платы. Примечание. Только после установки такого значения вам станет доступна возможность установки диаметра отверстия.
- Зону запрета топологии для данного места не устанавливаем.
- Мы создаем посадочное место для установки в отверстие штыря, потому следует создать тело трехмерного изображения штыря. Заметим, что для подготовки производства печатной платы трехмерные тела не обязательны, но рекомендуем создавать их всегда, поскольку они позволяют проводить дополнительный контроль расположения компонентов на печатной плате и получать видимое изображение будущей платы в сборе. Командой Place>>Component Body расположим в центре нашего отверстия прямоугольную форму тела необходимого размера и установим следующие ее свойства (рис. 4):
- Тип Component Body — 3В Mode Type = Extrude. Это означает, что форма тела будет повторять очертания графики Component Body, а высоту следует устанавливать отдельно. Это наиболее часто используемый тип Component Body. Другие типы трехмерных тел – это Generic Step Model (встроенная внешняя модель в формате Step), Cylinder (цилиндр), Sphere (сфера).
- В свойствах (Properties) параметр Identifier можно не указывать, так как он используется только в сложных случаях для Step-моделей; параметр Body Side = Top Side, означающий, что положение модели находится с верхней стороны (с той же, с которой мы делаем и графику посадочного места); Layer = 13 Top Assy, что означает: графика трехмерного изображения будет находиться на 13 механическом слое (не забудьте, выше этот механический слой мы переименовали именно так). Флаг Locked рекомендуем установить, так как данное тело редактировать в PCB-проекте уже не будем.
- В свойствах отображения (Display) следует указать цвет и прозрачность тела. Настройка прозрачности удобна для сложной формы тела (состоящей из нескольких Component Body), когда следует показать и внутреннюю структуру скрытых тел.
- В параметрах непосредственно тела Extrude укажем границы тела по высоте относительно стороны расположения. Например, вершина тела Overlay Height = 10mm и подножье тела StandOff Height = -3mm. Заметьте, здесь указана отрицательная величина, что означает: штырь выйдет на глубину 3 мм от верхней стороны платы. Других настроек не указываем, так как положение и размер тела мы определили при расположении графики Component Body.
- В итоге получаем изображение 3D-тела. Заметим, в библиотеке сама печатная плата не отображается, но сквозное отверстие прорисовывается.
Рис. 4. Простые посадочные места
Рассмотрим посадочное место для трех-выводных графических элементов в корпусе SOT223. Заметим, что посадочное место имеет четыре площадки, однако последняя (четвертая) в самом компоненте объединена со второй. Чтобы она подключилась к электрической связи, поступим следующим образом:
- Создадим с помощью «мастера» или найдем и откроем в библиотеке стандартное посадочное место для корпуса SOT223-4 (S0T223_230P700X180-4N).
- Скопируем его, добавим к библиотеке и присвоим новому посадочному месту иное имя, например S0T223_3Pin_230P700X180-4N.
- Откроем свойства площадки номер 4 и присвоим ей новый номер (Designator) -номер 2.
Таким образом, у нас в посадочном месте будут две площадки с номером 2. Отметим, Altium Designer разрешает такое. Более того, электрическая связь, подключенная к выводу с номером 2 графического изображения компонента на схеме, будет назначена обеим площадкам с таким же номером соответствующего посадочного места в проекте печатной платы.
Сложный топологический элемент
Рассмотрим элемент, который объединяет различные электрические связи компонентов типа TieNet. Сделаем более сложный вариант для объединения трех цепей. Такие элементы могут применяться в схемах, где необходимо выравнивание длины, например, памяти типа DDR2. Топология разных цепей при этом может проводиться как в одном, так и в разных слоях печатной платы. Опять поступим аналогично тому, как действовали ранее при создании топологического места для метки Fidicular, но дополнительно сделаем так:
-
- В окне PCB Library Component в поле Height следует указать величину, равную нулю, поскольку данный элемент будет выполнен топологическим способом и не имеет высоты.
- При установке свойств Place>>Pad для всех (в нашем случае трех) Pad укажем одинаковый размер и совместим их в центре. Так как нам неизвестен стек слоев печатной платы, все Pad поместим на слой Layer = TopLayer. Изменить слой нахождения площадки, при необходимости, следует уже только в файле конкретного проекта.
- Для того чтобы все площадки в проекте были физически связаны даже после перемещения на иной слой, поместим в центр и переходное отверстие нужного размера.
- На рис. 5 представлен вид такого элемента уже в проекте, где:
- Все площадки имеют вид круга одинакового размера, совпадающего с диаметром переходного отверстия. В частности, на рис. 5 представлен вид со стороны нижнего слоя «L 08».
- На этом же слое отражена топология первой электрической связи (имя DDR_A9) и находится площадка с номером «1» элемента.
- На слое «L 06» находится вторая площадка элемента (изображение скрыто слоем «L 08») и топология следующей электрической связи (DDR1_A9).
- На слое «L 03» – третья площадка (изображение также скрыто слоем «L 08») и топология следующей электрической связи (DDR2_A9). Отметим, что работа с такого рода элементами требует определенных навыков. Далее в статьях, посвященных схемотехническому редактору и редактору печатных плат, мы подробнее ответим на этот вопрос.
Рис. 5. Элемент TieNet
Сложное посадочное место
Покажем пример посадочного места для мини-USB соединителя Molex 56579-0579 (рис. 6).
Рис. 6. Сложное посадочное место
Описание и все доступные модели можно найти на сайте производителя [6], мы же при необходимости дадим только ссылки на эти документы. Типовые элементы посадочного места легко создать вышеописанными действиями, здесь же укажем некоторые особенности, не обозначенные там.
- На сайте нет графики для двухмерной модели посадочного места, и поскольку с помощью «мастера» его создать нельзя, введем все элементы вручную – так, как мы делали для простого посадочного места. Заметим, что все площадки разной формы, их расположение и размер следует определить особо.
- В описании соединителя указана маркировка выходных контактов от 1 до 5, для самих же контактных площадок указаны непосредственно имена сигналов выводов. Соответствие между ними найти легко и можно дать цифровую нумерацию выводов. Однако автор рекомендует присвоить такое название, какое указано на чертеже для контактных площадок, поскольку это обеспечивает визуальный контроль того, что электрические сигналы будут правильно подключены к соединителю. Таким образом, контактные площадки получат обозначение (Designator) — GND, ID, D+, D-, VBUS соответственно.
- Соединитель содержит четыре площадки для крепления его корпуса к печатной плате. Корпус соединителя металлический и может быть подключен к заземляющему экрану. Чтобы на электрической схеме не показывать вывод для всех четырех площадок, укажем для этих площадок одно обозначение, например Earth.
- Так как корпус соединителя металлический, то все четыре площадки объединены электрически уже в соединителе, и достаточно подключить, при необходимости, только одну из них к требуемому экрану. В данном случае следует указать, что эти выводы обладают свойством Jumper («Перемычка»). Сделаем это таким образом:
- Откроем свойства контактной площадки для крепления корпуса соединителя.
- Укажем для контактной площадки свойство Jumper поступим со всеми остальными крепежными контактными площадками.
Таким образом, PCB-редактору будет указано, что данные площадки имеют внутреннее физическое соединение. Отметим: Jumper стоит по умолчанию и означает, что данная площадка не имеет электрических соединений с другими площадками. При значении, отличном от нуля, площадки с одинаковым значением Jumper ID считаются физически соединенными внутри компонента. 5. Обратите внимание: в описании соединителя указана зона Pattern Restructured Area. Это зона, где ответная часть соединителя может вплотную соприкасаться с печатной платой. В такой зоне должен существовать запрет на установку иных компонентов. Рекомендуем вообще запретить топологию, так как при постоянном подключении соединителя может быть нарушен защитный слой маски на печатной плате. В этой зоне разместим Region (прямоугольную область) на верхнем Top Layer слое печатной платы, со свойством KeepOut, идентично тому, как мы уже делали для Fiducial. И, наконец, обнаруживаем на сайте производителя трехмерную модель (рис. 7) нашего соединителя.
Рис. 7. Подключение трехмерной модели
Советуем в таком случае обязательно подключить ее. На сайте находятся три типа модели, нам лучше использовать модель в формате STEP.