Introducere

Bine ați venit la acest tutorial cuprinzător despre configurarea PCB-urilor Altium Designer. Acest ghid oferă instrucțiuni complete pas cu pas pentru transformarea designului schematic finalizat într-o placă de circuite imprimate profesională, gata de fabricație. Indiferent dacă proiectați primul PCB sau vă perfecționați abilitățile, acest tutorial acoperă fiecare etapă esențială cu exemple practice și practice.

Altium Designer este un software standard în domeniul proiectării PCB-urilor, utilizat de mii de ingineri și companii din întreaga lume. Funcțiile sale puternice facilitează proiectarea eficientă, de la plăci simple cu 2 straturi până la sisteme complexe cu mai multe straturi. Acest tutorial se concentrează pe o abordare practică utilizând un proiect real de regulator de tensiune, asigurându-vă că înțelegeți atât procedurile, cât și raționamentul din spatele fiecărei decizii.

Ce veți învăța

Prin finalizarea acestui tutorial, veți stăpâni:

• Flux complet de lucru pentru proiectarea PCB-urilor, de la schemă la fișierele de fabricație
• Importarea schemelor în editorul PCB folosind Ordine de modificare inginerească (ECO)
• Plasarea strategică a componentelor pentru rutare optimă și integritate a semnalului
• Configurarea regulilor de proiectare pentru a asigura fabricabilitatea
• Tehnici de rutare manuale și interactive
• Crearea planului de masă și gestionarea turnării cuprului
• Verificarea regulilor de proiectare (DRC) și rezolvarea încălcărilor
• Vizualizare 3D și pregătirea fișierului final de fabricație

Cerințe preliminare

Înainte de a începe acest tutorial, asigură-te că ai:

• Altium Designer instalat (se recomandă versiunea 20 sau o versiune ulterioară)
• Înțelegerea de bază a schemelor electronice și a simbolurilor componentelor
• O schemă completă, gata pentru configurarea PCB-ului
• Familiaritate cu interfața Altium Designer (utilă, dar nu obligatorie)
• Specificațiile de proiectare ale producătorului de PCB (lățimea urmei, spațiu liber, dimensiunile via)

Prezentare generală a proiectului exemplu

Acest tutorial folosește un exemplu practic: un circuit simplu, dar complet, cu un regulator de tensiune LM7805. Acest proiect demonstrează toate conceptele fundamentale de layout PCB, rămânând în același timp accesibil și începătorilor. Circuitul convertește o tensiune continuă mai mare (7-35V) într-o ieșire stabilă de 5V, o cerință comună în multe proiecte electronice. De asemenea, este elaborat un ghid pas cu pas despre cum să utilizați și să operați software-ul Altium Designer. Sunt discutate diferite funcții și caracteristici.

Specificatiile proiectului:

• Circuit: Regulator de tensiune liniar LM7805 cu filtrare intrare/ieșire
• Componente: Aproximativ 10-15 piese, inclusiv circuite integrate, condensatoare, rezistențe, LED-uri
• Dimensiunea plăcii: 50 mm × 40 mm (design compact potrivit pentru prototipare)
• Număr de straturi: Design cu 2 straturi (straturi de cupru superioare și inferioare)
• Complexitate: Ușor de utilizat pentru începători, demonstrând tehnici profesionale

Crearea unui nou document PCB

Primul pas în proiectarea unui PCB este crearea unui nou document PCB în cadrul proiectului existent Altium Designer. Acest document PCB va fi legat de schema dvs., permițând sincronizarea automată a componentelor și conexiunilor prin intermediul sistemului de comenzi de modificare inginerească. Un nou proiect poate fi creat în Altium Designer utilizând caseta de dialog Creare proiect (Fișier » Nou » Proiect).

Adăugarea PCB-ului la un proiect existent

În panoul Proiecte (de obicei situat în partea stângă a interfeței Altium), veți vedea structura proiectului, inclusiv fișierul schematic. Pentru a adăuga un nou document PCB, faceți clic dreapta pe numele proiectului în partea de sus a panoului. Din meniul contextual care apare, navigați la „Adăugați document nou la proiect” și selectați „PCB”. Altium va crea un document gol pentru placa de circuit imprimat și îl va adăuga la structura proiectului.

Salvați imediat acest nou fișier PCB cu un nume descriptiv care se potrivește proiectului dvs. De exemplu, dacă proiectul dvs. este „Regulator_de_tensiune”, denumiți fișierul PCB „Regulator_de_tensiune_PCB.PcbDoc”. Salvați-l în același director ca și schema dvs. pentru a păstra fișierele proiectului organizate. Această convenție de denumire ajută la menținerea clarității atunci când gestionați mai multe fișiere de proiectare.

Înțelegerea interfeței editorului PCB

Când pornește editorul PCB, veți vedea o zonă de lucru neagră (culoarea de fundal implicită, configurabilă în preferințe). Interfața este formată din mai multe elemente cheie: spațiul de lucru principal în centru, unde veți proiecta PCB-ul, panoul Proiecte din stânga care arată structura proiectului, panoul PCB (de obicei în dreapta) care oferă acces rapid la straturi și obiecte, panoul Proprietăți pentru vizualizarea și editarea proprietăților obiectelor și panoul Mesaje din partea de jos pentru afișarea avertismentelor și erorilor.

Bara de instrumente din partea de sus conține comenzi utilizate frecvent pentru plasare, rutare și vizualizare. Familiarizați-vă cu filele de straturi din partea de jos a spațiului de lucru. Acestea permit comutarea rapidă între straturile de cupru, serigrafie, mască de lipire și alte straturi ale plăcii cu circuite imprimate. Bara de stare din partea de jos afișează coordonatele cursorului și stratul activ curent, informații esențiale în timpul lucrărilor de layout.

Importarea schemei în layout-ul PCB

Sistemul de Ordin de Modificare Inginerească (ECO) din Altium Designer confirmă sincronizarea precisă dintre schemă și PCB. Acest proces convertește toate componentele, conexiunile (rețelele), regulile de proiectare și alte informații schematice în mediul PCB, menținând integritatea proiectării pe tot parcursul ciclului de viață al proiectului.

Proiectare → Importare modificări din schemă

Cu documentul PCB activ (faceți clic pe fila sa dacă sunt deschise mai multe documente), navigați la meniul Design din bara de meniu superioară. Selectați „Import Changes from [YourProjectName].PrjPcb”. Numele proiectului se va potrivi cu proiectul real. Această acțiune inițiază procesul ECO, comparând schema cu starea actuală a PCB-ului și identificând ce trebuie adăugat, eliminat sau modificat.

Va apărea caseta de dialog Comandă de modificare tehnică, afișând o listă completă a tuturor modificărilor care vor fi aplicate PCB-ului dumneavoastră. Aceasta este o etapă critică de revizuire – acordați-vă timp pentru a înțelege ce a identificat Altium înainte de a continua execuția.

Revizuirea Ordinului de Modificare Inginerească (ECO)

Caseta de dialog ECO afișează modificările într-un format structurat. Secțiunea „Adăugare componentă” listează fiecare componentă din schema dvs. care va fi adăugată la PCB – verificați dacă sunt prezente toate piesele așteptate (circuite integrate, rezistențe, condensatoare, conectori etc.). Verificați denumitorii componentelor (U1, R1, C1 etc.) pentru a vă asigura că nu lipsește nimic.

Secțiunea „Adăugați rețea” afișează toate conexiunile electrice din schema dvs. Fiecare nume de rețea corespunde unei conexiuni din circuit (VCC, GND, nume de semnale etc.). Avertismentele apar cu galben – acestea indică de obicei probleme minore, cum ar fi pinii neconectați. Erorile apar cu roșu și trebuie rezolvate înainte de a continua. Avertismentele comune includ pinii de alimentare neconectați de pe circuitele integrate, care ar putea fi intenționate în designul dvs.

Înainte de a executa modificările, faceți clic pe butonul „Validare modificări” din partea de jos a dialogului. Aceasta efectuează o verificare finală pentru a depista eventualele probleme care ar putea împiedica importul cu succes. Bifele verzi indică faptul că validarea a trecut. Dacă apar erori, reveniți la schema dvs. pentru a corecta problemele, apoi reporniți procesul de import.

Executarea modificărilor

După ce validarea a trecut cu succes, faceți clic pe butonul „Executare modificări”. Altium procesează fiecare modificare, adăugând componente și rețele la PCB. Veți vedea indicatori de progres pe măsură ce importul este finalizat. Când ați terminat, toate componentele din schema dvs. apar în spațiul de lucru PCB, inițial stivuite împreună într-un contur dreptunghiular numit „Cameră”.

Liniile subțiri, albe sau gri, care conectează plăcuțele componentelor devin vizibile, reprezentând conexiunile electrice din schema dumneavoastră. Aceste linii arată ce plăcuțe trebuie conectate prin linii de cupru în timpul rutării. Linia „ratsnip” servește drept ghid vizual pe tot parcursul procesului de proiectare, dispărând pe măsură ce finalizați fiecare conexiune.

Forma și configurația plăcii

Definirea conturului fizic al plăcii și configurarea parametrilor de bază ai plăcii stabilesc fundația pentru aspectul PCB-ului. Forma plăcii determină limitele fizice în care trebuie să se încadreze toate componentele și rutarea, în timp ce proprietățile plăcii afectează fezabilitatea fabricației și performanța electrică.

Definirea conturului consiliului de administrație

Conturul plăcii indică forma fizică și dimensiunea PCB-ului finit. Pentru acest tutorial, vom crea o placă dreptunghiulară simplă cu dimensiunile de 50 mm × 40 mm. Navigați la meniul Design și selectați „Formă placă”, apoi „Definire din obiectele selectate”. Alternativ, puteți desena manual conturul folosind Plasare → Linie, asigurându-vă că selectați Stratul plăcii (numit și Strat de izolare) din meniul derulant de straturi.

Pentru a desena manual un contur dreptunghiular, faceți clic în primul colț al formei dorite a plăcii, treceți la al doilea colț și faceți clic, apoi continuați în jurul dreptunghiului, făcând dublu clic în colțul final pentru a închide forma. Altium recunoaște această limită închisă ca marginea plăcii. Conturul apare ca o linie groasă cu un aspect special, distinct de urmele obișnuite. Această limită creează o regiune de izolare care împiedică plasarea componentelor și a urmelor în afara zonei plăcii.

Configurarea și proprietățile plăcii

Accesați configurația precisă a plăcii prin Design → Opțiuni placă. Această casetă de dialog oferă control complet asupra dimensiunilor plăcii, setărilor grilei și preferințelor de afișare. Setați dimensiunile plăcii cu precizie dacă ați desenat conturul manual sau dacă trebuie să ajustați un contur existent. Pentru proiectul nostru, asigurați-vă că dimensiunile sunt exact 50 mm lățime × 40 mm înălțime.

Setările grilei au un impact semnificativ asupra plasării și eficienței rutării. Grila recomandată pentru lucrări generale cu PCB este de 25 mil (0.635 mm) sau 50 mil (1.27 mm). Placoanele componentelor sunt de obicei la intervale de 50 mil sau 100 mil, așa că utilizarea valorilor compatibile ale grilei asigură o aliniere ușoară. Setați unitățile preferate (milimetri) pe baza bibliotecii de componente și a preferințelor personale. Majoritatea designurilor moderne utilizează dimensiuni metrice (mm).

Activați „Aliniere la grilă” pentru a face plasarea și rutarea componentelor mai controlate și mai profesionale. Puteți anula temporar alinierea la grilă ținând apăsată tasta Ctrl în timp ce plasați sau mutați obiecte atunci când este necesară o poziționare fină.

Manager de stivă de straturi

Suprapunerea straturilor definește construcția fizică a PCB-ului, inclusiv numărul de straturi de cupru, grosimea acestora și materialul dielectric izolant dintre ele. Accesați această configurație critică prin intermediul meniului Proiectare → Manager stivuire straturi. Pentru placa noastră cu 2 straturi, suprapunerea constă dintr-un strat superior de cupru, un material dielectric central (de obicei fibră de sticlă FR-4) și un strat inferior de cupru.

Setați grosimea cuprului la 1 oz (35 micrometri), care este standard pentru majoritatea producătorilor de PCB-uri și oferă o bună capacitate de transport a curentului pentru circuitele tipice. Grosimea dielectrică pentru o placă cu 2 straturi este de obicei de 1.6 mm grosime totală a plăcii, miezul FR-4 reprezentând cea mai mare parte a acestei dimensiuni. Materialul FR-4 are o constantă dielectrică (Er) de aproximativ 4.5 la 1 MHz, importantă pentru proiectele de înaltă frecvență, dar mai puțin critică pentru regulatorul nostru de tensiune.

Verificați specificațiile producătorului PCB-ului pentru a vă asigura că stackup-ul corespunde capacităților acestuia. Unii producători au greutăți minime de cupru (mai sub 1 g) sau grosimi maxime pe care le pot produce în mod fiabil. Configurarea corectă a stackup-ului de la început previne reproiectarea costisitoare ulterioară.

Configurarea regulilor de proiectare

Regulile de proiectare stau la baza fabricabilității PCB-urilor și a performanței electrice. Aceste reguli definesc constrângeri pentru lățimi de traseu, distanțele dintre obiecte, dimensiunile via-urilor și alți parametri importanți. Configurarea corectă a regulilor de proiectare evită problemele de fabricație și asigură că placa poate fi produsă în mod fiabil. Sistemul de reguli de proiectare Altium utilizează o ierarhie de priorități, reguli mai specifice având prioritate asupra regulilor generale atunci când apar conflicte.

Deschiderea casetei de dialog Reguli de proiectare

Accesați sistemul complet de reguli de proiectare prin intermediul opțiunii Proiectare → Reguli. Se deschide caseta de dialog Reguli de proiectare, afișând categoriile de reguli într-o structură arborescentă în stânga. Categoriile includ Electrice (pentru integritatea semnalului), Rutare (pentru trasee și fire de legătură), Fabricație (pentru constrângeri de fabricație), Viteză mare (pentru controlul impedanței), Plasare (pentru spațierea componentelor) și Integritate semnal (pentru simulări avansate).

Fiecare regulă are o valoare de prioritate – regulile cu prioritate mai mare au prioritate atunci când mai multe reguli s-ar putea aplica aceluiași obiect. Această ierarhie vă permite să setați valori implicite generale (prioritate scăzută) și excepții specifice (prioritate ridicată) pentru rețele sau clase de componente.

Reguli critice de configurat

Mai multe reguli necesită configurare înainte de a începe lucrările de proiectare. Cele mai importante reguli afectează fabricabilitatea și siguranța electrică. Fiecare producător de PCB publică capacități de proiectare – utilizați aceste specificații pentru a vă seta regulile în mod corespunzător.

A. Constrângere de degajare

Distanța minimă dintre obiectele din cupru – urme, plăcuțe, poligoane etc. Navigați la Rutare → Distanță în arborele de reguli. Setați o valoare minimă a distanței între obiectele din cupru, bazată pe capacitățile producătorului, de obicei 0.2 mm (8 mil) pentru fabricație standard sau 0.15 mm (6 mil) pentru procese avansate. Această distanță previne scurtcircuitele în timpul fabricației și funcționării.

Luați în considerare crearea unor reguli separate de distanță pentru diferite niveluri de tensiune. Circuitele de înaltă tensiune (peste 50V) necesită distanțe mai mari pentru a preveni formarea arcurilor electrice. Puteți crea reguli specifice rețelei prin definirea claselor de rețele (de exemplu, „Rețele de putere”, inclusiv VCC și VIN) și prin aplicarea unor valori diferite de distanță acestor clase. Pentru regulatorul nostru de 5V, distanța standard este suficientă pentru toate rețelele.

B. Constrângere de lățime

Regulile de lățime a urmelor definesc dimensiunile acceptabile pentru rutarea urmelor. Navigați la Rutare → Lățime. Pentru urmele de semnal, setați lățimea minimă la 0.15 mm (6 mil), lățimea preferată la 0.25 mm (10 mil) și lățimea maximă la 2 mm. Lățimea preferată este cea utilizată de Altium în mod implicit în timpul rutării interactive - alegerea valorii de 0.25 mm oferă un echilibru bun între capacitatea de transport a curentului și eficiența spațiului.

Traseele de alimentare necesită o atenție specială. Creați o regulă separată de lățime pentru rețelele de alimentare (VCC, VIN, VOUT, GND dacă nu utilizați turnare de cupru). Setați minimum 0.5 mm, de preferință 0.8 mm până la 1 mm și maximum 2 mm sau mai mult. Traseele mai late reduc rezistența și căderea de tensiune, esențiale pentru distribuția energiei. Calcularea lățimii necesare a trasului de alimentare se face pe baza curentului așteptat, utilizând standardele IPC-2221 sau calculatoarele online pentru lățimea trasului de alimentare.

C. Stilul de rutare prin intermediari

Vialele conectează urmele între diferite straturi de cupru. Navigați la Rutare → Stil via de rutare pentru a configura parametrii via. Setați diametrul via (placa de cupru din jurul găurii) la 0.6 mm și dimensiunea găurii via (gaura perforată prin placă) la 0.3 mm. Această configurație oferă un inel inelar de 0.15 mm (cuprul rămas în jurul găurii după găurire), respectând majoritatea cerințelor minime ale producătorului.

Viale mai mari (diametru 0.8 mm / gaură 0.4 mm) oferă o fiabilitate și o capacitate de transport a curentului mai bune, dar consumă mai mult spațiu pe placă. Viale mai mici (diametru 0.4 mm / gaură 0.2 mm) economisesc spațiu, dar pot genera costuri suplimentare de fabricație. Pentru placa noastră simplă cu 2 straturi, vialele de 0.6 mm/0.3 mm oferă un echilibru excelent.

D. Reguli de fabricație

Regulile de fabricație confirmă că designul dumneavoastră poate fi fabricat în mod fiabil. Setați Inelul Inelar Minim la 0.15 mm (Fabricație → Inel Inelar Minim) . Aceasta asigură că rămâne suficient cupru în jurul găurilor perforate după toleranțele de fabricație. Configurați restricțiile privind dimensiunea găurii (Fabricație → Dimensiune găurii) cu minimum 0.2 mm și maximum 6 mm pentru a se potrivi capacităților tipice ale burghiului.

Setați distanța dintre găuri (Fabricație → Distanță dintre găuri) la cel puțin 0.5 mm. Această distanță previne ruperea burghiului în timpul fabricației și asigură o rezistență adecvată a plăcii. Consultați întotdeauna specificațiile de proiectare ale producătorului de PCB ales și stabiliți reguli pentru a corespunde sau a depăși cerințele acestuia.

Strategia de plasare a componentelor

Plasarea componentelor este una dintre cele mai importante faze ale proiectării plăcilor cu circuite imprimate. Plasarea necorespunzătoare îngreunează sau chiar imposibilizează rutarea și poate cauza probleme de integritate a semnalului, interferențe electromagnetice și probleme termice. O bună plasare simplifică rutarea și îmbunătățește performanța plăcii. Acordați-vă timp pentru a planifica cu atenție plasarea înainte de a începe orice rutare. Este mult mai ușor să mutați componentele acum decât după ce a început rutarea.

Componente de organizare (cameră)

După importarea din schemă, toate componentele apar stivuite într-un contur dreptunghiular de tip „Cameră”. Comutați la modul Aspect 2D dacă nu este deja activ ( Vizualizare → Comutare la Aspect 2D sau apăsați tasta „2”). Funcția Cameră menține inițial componentele importate împreună. Pentru a începe plasarea, va trebui să împrăștiați componentele pentru un acces mai ușor.

Folosește Instrumente → Plasare componente → Aranjare componente pentru a distribui automat componentele în spațiul de lucru. Altium distribuie componentele într-un model de grilă în afara conturului plăcii de joc. Acest lucru îți oferă o vizibilitate clară asupra tuturor părților și facilitează apucarea și poziționarea fiecărei componente. Alternativ, poți trage manual componentele în afara Camerei, una câte una.

Mutarea și rotirea componentelor

Pentru a muta o componentă, pur și simplu faceți clic pe ea și trageți-o în locul dorit. Componentele se fixează implicit pe grilă, facilitând alinierea. În timp ce trageți o componentă, apăsați bara de SPAȚIU pentru a o roti în trepte de 90 de grade . Continuați să apăsați bara de SPAȚIU până când orientarea componentei corespunde nevoilor dvs. Majoritatea componentelor dreptunghiulare, cum ar fi circuitele integrate, ar trebui aliniate cu marginile plăcii, în timp ce componente precum condensatoarele pot fi rotite pentru a optimiza rutarea.

Pentru o poziționare precisă, apăsați TAB în timp ce trageți o componentă pentru a deschide panoul de proprietăți. Aici puteți introduce coordonatele X și Y exacte, puteți seta rotația la orice unghi (nu doar incremente de 90 de grade) și puteți ajusta alți parametri. Acest lucru este util în special atunci când plasați componentele simetric sau la distanțe măsurate specifice.

Folosește Vizualizare → Grile → Aliniere la grilă pentru a activa/dezactiva alinierea grilei. Dezactivează temporar alinierea atunci când ai nevoie de poziționare fracționată, apoi reactivează-o pentru lucrări generale de plasare. Aliniază mai multe componente pe orizontală sau pe verticală folosind Editare → Aliniere → Aliniere stânga/dreapta/sus/jos după ce selectezi componentele în timp ce ții apăsată tasta Shift.

Ajustarea designatorului și a serigrafiei

Fiecare componentă are un indicator (R1, C1, U1 etc.) care apare pe stratul serigrafic. Aceste etichete text sunt esențiale pentru asamblarea plăcii și depanarea problemelor, dar pot aglomera aspectul dacă nu sunt poziționate corect. Faceți clic și trageți indicatorii pentru a-i muta independent de componentele lor. Poziționați indicatorii în locații unde sunt lizibili, dar nu se suprapun cu pad-uri, trasee sau alte componente.

Designatorii aparțin stratului superior de suprapunere (sau stratului inferior de suprapunere pentru componentele de jos). Asigurați-vă că toți designatorii sunt vizibili și orientați corect - textul orizontal este cel mai ușor de citit. Dacă o zonă a plăcii devine prea aglomerată, luați în considerare mutarea unor designatori în stratul inferior de serigrafie, deși acest lucru face verificarea asamblării puțin mai complexă.

Verificați dimensiunea fontului designatorului (de obicei între 1 mm și 1.5 mm înălțime) pentru lizibilitate. Textul foarte mic (sub 0.8 mm) poate fi dificil de imprimat clar. Textul foarte mare ocupă spațiu pe tablă. Folosiți Vizualizare → Afișare → Designatori pentru a comuta vizibilitatea designatorului atunci când aveți nevoie de o vizualizare ordonată a aspectului.

Aranjamentul final al componentelor

Pentru circuitul nostru de regulator de tensiune, plasarea optimizată poziționează circuitul integrat LM7805 în centrul plăcii pentru distribuția termică. Condensatoarele de intrare (C1, C2) sunt plasate imediat adiacent pinului de intrare al circuitului integrat (pinul 1), reducând la minimum bucla de curent de înaltă frecvență. Condensatoarele de ieșire (C3, C4) sunt poziționate lângă pinul de ieșire al circuitului integrat (pinul 3) din același motiv.

Conectorul de intrare (J1) se află pe marginea stângă a plăcii, iar conectorul de ieșire (J2) pe marginea dreaptă. Componentele indicatoare LED (LED1, R1) sunt poziționate lângă secțiunea de ieșire. Conexiunile de împământare pentru toate componentele formează o cale naturală de retur, pe care o vom conecta folosind planuri de împământare în loc de piste individuale în secțiunile următoare.

Înainte de a trece la rutare, parcurgeți aceste verificări: Toate componentele se încadrează în conturul plăcii; componentele funcțional corelate sunt grupate; fluxul semnalului este logic; liniile de legătură prezintă o intersecție minimă; toate desemnatoarele sunt lizibile și poziționate corespunzător. Efectuarea modificărilor de plasare după rutare consumă mult timp și este frustrantă investiția de timp în plasarea optimă.

Rutare PCB – Conectarea componentelor

Rutarea creează piste de cupru care conectează electric plăcuțele componentelor conform schemei. Aici devine realitate fizică designul circuitului. Altium oferă instrumente puternice de rutare interactive care echilibrează controlul manual cu asistența inteligentă.

Înțelegerea straturilor de rutare

Placa noastră cu 2 straturi are două straturi de rutare din cupru: Stratul Superior (de obicei afișat cu roșu) și Stratul Inferior (de obicei afișat cu albastru). Apăsați tasta + în timpul rutării pentru a comuta de la stratul Superior la cel Inferior; apăsați – pentru a comuta de la cel Inferior la cel Superior. Altium plasează automat o cale de acces în punctul de comutare.

Noțiuni de bază despre rutarea manuală

Rutarea interactivă se accesează prin Route → Interactive Routing sau apăsând Ctrl+W. Faceți clic pe orice pad nerutat pentru a începe rutarea din acel punct. Apăsați SPACE în timpul rutării pentru a trece prin modurile de rutare: unghiuri de 90 de grade, unghiuri de 45 de grade și rutare în orice unghi. Pentru plăcile profesionale, utilizați exclusiv rutarea la 45 de grade.

Rutarea traseelor ​​de alimentare și de împământare

Traseele de distribuție a energiei transportă curenți mai mari și necesită trasuri mai late. Traseați-le mai întâi, folosind lățimi ale traselor de la 0.8 mm la 1.0 mm. Apăsați TAB în timp ce trasați pentru a deschide proprietățile și a modifica valoarea lățimii.

Crearea planului de masă (turnare de cupru)

Un plan de masă este o suprafață mare de cupru conectată la masă, oferind o cale de retur cu impedanță redusă și reducând EMI-urile. În loc să rutați trasee individuale de masă, creăm o turnare de cupru care conectează automat toate plăcuțele de masă.

Definirea poligonului terestru

Accesați turnarea poligonului prin intermediul tastei Place → Polygon Pour sau apăsați P apoi G. Faceți clic în jurul perimetrului plăcii de bord pentru a defini zona de umplere. Faceți dublu clic pentru a completa poligonul și a deschide caseta de dialog a proprietăților.

Configurarea proprietăților poligonului

Setați Net la „GND” pentru a atribui acest poligon la masă. Setați Layer la „Top Layer”. Selectați „Relief Connect” pentru Connection Style pentru a crea conexiuni de relief termic esențiale pentru lipire. Setați Clearance la 0.2 mm.

Turnarea cuprului

Faceți clic dreapta pe conturul poligonului și selectați Acțiuni poligon → Repurtare totală. Planul de sol umple suprafața disponibilă a plăcii, evitând obiectele incompatibile în timpul conectării la toate plăcuțele de sol.

Conectarea planurilor de masă cu via-uri

Plasați fire de cusut pentru a conecta electric planurile de masă superioare și inferioare. Poziționați fire de cusut la intervale regulate (la fiecare 10-20 mm) în jurul plăcii, în special în apropierea pinilor de masă a circuitului integrat.

Verificarea și verificarea regulilor de proiectare (DRC)

Verificarea regulilor de proiectare identifică încălcările înainte de fabricație. Nu trimiteți niciodată o placă la producție fără a obține zero erori DRC.

Verificarea regulilor de proiectare prin rulare

Accesați DRC prin Instrumente → Verificare reguli de proiectare. Asigurați-vă că toate categoriile sunt activate. Faceți clic pe „Rulați verificarea regulilor de proiectare” pentru a începe verificarea.

Revizuirea încălcărilor din RDC

Panoul Mesaje afișează toate încălcările. Faceți clic pe orice încălcare pentru a mări imaginea la locația problemei cu marcajele evidențiate.

Corectarea încălcărilor frecvente

Remediați încălcările de spațiu liber prin mutarea urmelor. Remediați încălcările de lățime prin ajustarea proprietăților lățimii urmei. Finalizați toate conexiunile nerutate. Ajustați plasarea via pentru a rezolva încălcările via.

Obținerea a zero erori DRC

Corectați continuu încălcările și rulați din nou DRC până când panoul Mesaje nu afișează erori. Verificați dacă toate rețelele sunt rutate fără a rămâne linii de cuiburi de șobolani.

Adăugarea ultimelor retușuri și a documentației

Adăugarea găurilor de montare

Plasați găurile de montare la colțurile plăcii folosind Plasare → Plasare. Pentru șuruburi M3, utilizați un diametru al găurii de 3.2 mm. Poziționați găurile la cel puțin 3-5 mm de marginile plăcii.

Text și informații serigrafiate

Adăugați informații de identificare folosind Plasare → Șir de caractere pe stratul superior Suprapunere. Includeți numele plăcii, revizia, data și specificațiile. Asigurați-vă că textul este lizibil (înălțime minimă 1 mm) și nu se suprapune peste plăcuțe.

Marcatoare de margini și dimensiuni pentru placă

Adăugați marcaje de dimensiune folosind Plasare → Dimensiune → Dimensiune liniară pe stratul Mecanic 1. Acest lucru ajută la verificarea dimensiunii plăcii și asistă la proiectarea carcasei.

Verificarea liberului de mână pentru serigrafie

Verificați dacă nu există suprapuneri serigrafice pe zonele cu textul suprapus folosind View → Connections → Show Pads. Mutați orice text conflictual pentru a elibera zonele.

Vizualizare 3D și revizuire

Setări de configurare a vizualizării 3D

Atât modul de vizualizare 2D, cât și cel 3D sunt organizate în panoul Configurare vizualizare. Pentru a afișa panoul : apăsați comanda rapidă L; utilizați butonul Panouri din partea dreaptă jos a software-ului; sau selectați elementul de meniu Vizualizare » Panouri » Configurare vizualizare . Când comutați la modul Aspect 3D, opțiuni suplimentare pentru a controla prezentarea plăcii în 3D devin disponibile în fila Opțiuni vizualizare din panoul Configurare vizualizare.

Trecerea la vizualizarea 3D

Apăsați „3” sau selectați Vizualizare → Comutare la 3D. Folosiți mouse-ul pentru a roti (clic stânga, trageți), panorama (clic dreapta, trageți) și mări (rotița de derulare) pentru a examina din orice unghi.

Verificarea înălțimilor și a distanțelor dintre componente

Verificați distanțele dintre componente în vizualizarea 3D. Asigurați-vă că componentele înalte nu interferează. Verificați dacă designul se potrivește în carcasa prevăzută, măsurând înălțimea maximă a plăcii.

Opțiuni de export 3D

Exportați modelul 3D folosind Fișier → Export → STEP pentru software CAD mecanic. Inginerii mecanici folosesc aceste exporturi pentru proiectarea carcasei și verificarea montării.

Caseta de dialog Opțiuni de export, accesată prin dublu clic pe o ieșire de export STEP adăugată sau prin lansarea comenzii Fișier » Export » STEP 3D, oferă o gamă largă de opțiuni, inclusiv opțiuni pentru a determina ce obiecte de placă vor fi incluse în fișierul generat.

Verificări finale înainte de fabricație

Listă de verificare completă pentru proiectare

Verificați fiecare element înainte de a genera fișierele de fabricație:

• Toate componentele plasate logic
• Toate plasele dirijate, zero cuiburi de șoareci
• Planuri de masă pe ambele straturi cu via-uri de cusut
• DRC a trecut cu 0 erori
• Indicatoare serigrafice lizibile
• Găurile de montare plasate corect
• Dimensiunile plăcii sunt corecte
• Vizualizare 3D verificată

Generarea fișierelor de fabricație

Generați fișiere Gerber prin Fișier → Ieșiri Fabricație → Fișiere Gerber și fișiere NC Drill prin Fișier → Ieșiri Fabricație → Fișiere NC Drill . Consultați producătorul pentru cerințe specifice.

Salvarea și copierea de rezervă a proiectului

Salvați toate fișierele cu Ctrl+Shift+S. Creați o arhivă completă a proiectului folosind Proiect → Arhivare proiect pentru copii de rezervă sau colaborare.

Concluzie

Felicitări pentru finalizarea acestui tutorial cuprinzător despre configurarea PCB-urilor! Ați învățat întregul flux de lucru, de la importul schemelor până la pregătirea pentru fabricație. Aceste abilități fundamentale, plasarea strategică, rutarea profesională, implementarea planului de masă și verificarea amănunțită formează elementele de bază ale proiectării PCB-urilor de către experți. Continuați să vă dezvoltați abilitățile proiectând circuite variate. Studiați proiecte profesionale, alăturați-vă comunităților PCB și revizuiți plăcile fabricate pentru a învăța din succese și greșeli.

Îți mulțumesc că ai urmărit acest tutorial. Următorul pas: proiectează-ți propria placă de circuite imprimate de la început până la sfârșit, aplicând tot ce ai învățat. Mult succes în călătoria ta de proiectare a PCB-urilor!