Prezantimi

Mirë se vini në këtë tutorial gjithëpërfshirës për paraqitjen e PCB-së Altium Designer. Ky udhëzues jep udhëzime të plota hap pas hapi për transformimin e dizajnit tuaj skematik të përfunduar në një pllakë qarku të shtypur profesionale, gati për prodhim. Pavarësisht nëse po dizajnoni PCB-në tuaj të parë apo po përmirësoni aftësitë tuaja, ky tutorial mbulon çdo fazë thelbësore me shembuj praktikë dhe praktik.

Altium Designer është një program standard industrial për dizajnimin e PCB-ve, në të cilin mbështeten mijëra inxhinierë dhe kompani në të gjithë botën. Karakteristikat e tij të fuqishme lehtësojnë dizajnin efikas nga pllakat e thjeshta me 2 shtresa deri te sistemet komplekse me shumë shtresa. Ky tutorial përqendrohet në një qasje praktike duke përdorur një projekt të vërtetë të rregullatorit të tensionit, duke siguruar që ju të kuptoni si procedurat ashtu edhe arsyetimin pas çdo vendimi.

Çfarë do të mësoni

Duke përfunduar këtë tutorial, ju do të zotëroni:

Fluksi i plotë i punës për paraqitjen e PCB-së nga skema te skedarët e prodhimit.
Importimi i skemave në redaktuesin e PCB-së duke përdorur Urdhrat e Ndryshimeve Inxhinierike (ECO)
Vendosje strategjike e komponentëve për rrugëzim optimal dhe integritet të sinjalit
Konfigurimi i rregullave të projektimit për të siguruar prodhueshmërinë
Teknikat manuale dhe interaktive të drejtimit
Krijimi i planit të tokës dhe menaxhimi i derdhjes së bakrit
Verifikimi i Kontrollit të Rregullave të Projektimit (DRC) dhe zgjidhja e shkeljeve
Vizualizimi 3D dhe përgatitja përfundimtare e skedarit të prodhimit

Parakushte

Para se të filloni këtë tutorial, sigurohuni që keni:

Altium Designer i instaluar (rekomandohet versioni 20 ose më i ri)
Kuptim bazë i skemave elektronike dhe simboleve të komponentëve
Një dizajn skematik i përfunduar, gati për paraqitjen e PCB-së
Njohuri me ndërfaqen e Altium Designer (e dobishme, por jo e detyrueshme)
Specifikimet e projektimit të prodhuesit të PCB-së (gjerësia e gjurmës, hapësira, madhësitë e kalimeve)

Shembull i Përmbledhjes së Projektit

Ky tutorial përdor një shembull praktik: një qark të thjeshtë por të plotë të rregullatorit të tensionit LM7805. Ky projekt demonstron të gjitha konceptet themelore të paraqitjes së PCB-së, ndërkohë që mbetet i arritshëm për fillestarët. Qarku konverton një tension më të lartë DC (7-35V) në një dalje të qëndrueshme 5V, një kërkesë e zakonshme në shumë projekte elektronike. Gjithashtu, është elaboruar një udhëzues hap pas hapi se si të përdoret dhe të operohet softueri Altium Designer. Diskutohen funksione dhe veçori të ndryshme.

Specifikimet e projektit:

Qarku: Rregullatori linear i tensionit LM7805 me filtrim hyrje/dalje
Komponentët: Përafërsisht 10-15 pjesë duke përfshirë qarkun e integruar, kondensatorët, rezistorët, LED-et
Madhësia e Bordit: 50 mm × 40 mm (dizajn kompakt i përshtatshëm për prototipim)
Numri i shtresave: Dizajn me 2 shtresa (shtresa bakri e sipërme dhe e poshtme)
Kompleksiteti: I përshtatshëm për fillestarë, ndërsa demonstron teknika profesionale

Komponenti fizik i qarkut të rregullatorit të tensionit LM7805 (majtas) dhe diagrami i pinout (djathtas) që tregon Hyrjen (pin 1), Tokëzimin (pin 2) dhe Daljen (pin 3)

Krijimi i një dokumenti të ri PCB

Hapi i parë në paraqitjen e PCB-së është krijimi i një dokumenti të ri PCB brenda projektit tuaj ekzistues Altium Designer. Ky dokument PCB do të lidhet me skemën tuaj, duke lejuar sinkronizimin automatik të komponentëve dhe lidhjeve përmes sistemit të Renditjes së Ndryshimeve Inxhinierike. Një projekt i ri mund të krijohet brenda Altium Designer duke përdorur dialogun Krijo Projekt (File » I Ri » Projekt).

Dialogu "Krijo Projekt" që tregon përzgjedhjen e llojit të projektit PCB

Shtimi i PCB-së në një projekt ekzistues

Në panelin Projekte (zakonisht i vendosur në anën e majtë të ndërfaqes Altium), do të shihni strukturën e projektit tuaj, përfshirë skedarin skematik. Për të shtuar një dokument të ri PCB, klikoni me të djathtën mbi emrin e projektit tuaj në krye të panelit. Nga menyja e kontekstit që shfaqet, shkoni te 'Shto të re në projekt' dhe zgjidhni 'PCB'. Altium do të krijojë një dokument bosh të qarkut të shtypur dhe do ta shtojë atë në strukturën e projektit tuaj.

Ruajeni menjëherë këtë skedar të ri të PCB-së me një emër përshkrues që përputhet me projektin tuaj. Për shembull, nëse projekti juaj është 'Voltage_Regulator', emërtojeni skedarin e PCB-së 'Voltage_Regulator_PCB.PcbDoc'. Ruajeni atë në të njëjtën drejtori me skemën tuaj për të mbajtur skedarët e projektit të organizuar. Kjo konventë emërtimi ndihmon në ruajtjen e qartësisë gjatë menaxhimit të skedarëve të shumtë të projektimit.

Menuja e kontekstit të panelit të Projekteve me 'Shto të Re në Projekt' të zgjeruar, duke shfaqur opsionet e PCB-së dhe skematikës

Kuptimi i Ndërfaqes së Redaktuesit të PCB-së

Kur të fillojë redaktuesi i PCB-së, do të shihni një zonë të zezë të hapësirës së punës (ngjyra e parazgjedhur e sfondit, e konfigurueshme në preferenca). Ndërfaqja përbëhet nga disa elementë kryesorë: hapësira kryesore e punës në qendër ku do të dizajnoni PCB-në tuaj, paneli Projekte në të majtë që tregon strukturën e projektit tuaj, paneli PCB (zakonisht në të djathtë) që ofron qasje të shpejtë në shtresa dhe objekte, paneli Vetitë për shikimin dhe modifikimin e vetive të objektit dhe paneli Mesazhet në fund për shfaqjen e paralajmërimeve dhe gabimeve.

Shiriti i veglave në krye përmban komanda të përdorura shpesh për vendosje, drejtim dhe shikim. Njihuni me skedat e shtresave në fund të hapësirës së punës. Këto lejojnë ndërrim të shpejtë midis shtresave të bakrit, serigrafisë, maskës së saldimit dhe shtresave të tjera të qarkut të shtypur. Shiriti i statusit në fund fare shfaq koordinatat e kursorit dhe shtresën aktuale aktive, informacione thelbësore gjatë punës së paraqitjes.

Ndërfaqja e redaktorit të PCB-së Altium që tregon hapësirën kryesore të punës me pamje 3D, panelin e Projekteve, panelin e Vetive dhe kontrollet e shtresave

Importimi i skemës në paraqitjen e PCB-së

Sistemi i Renditjes së Ndryshimeve Inxhinierike (ECO) në Altium Designer konfirmon sinkronizimin e saktë midis skemës suaj dhe PCB-së. Ky proces konverton të gjithë komponentët, lidhjet (rrjetet), rregullat e projektimit dhe informacionet e tjera skematike në mjedisin PCB, duke ruajtur integritetin e projektimit gjatë gjithë ciklit jetësor të projektit.

Dizajni → Importimi i ndryshimeve nga skema

Me dokumentin tuaj të PCB-së aktiv (klikoni në skedën e tij nëse janë të hapura shumë dokumente), shkoni te menyja Dizajn në shiritin e sipërm të menysë. Zgjidhni 'Importo Ndryshimet nga [EmriiProjektitTëNjitur].PrjPcb'. Emri i projektit do të përputhet me projektin tuaj aktual. Ky veprim fillon procesin ECO, duke krahasuar skemën tuaj me gjendjen aktuale të PCB-së dhe duke identifikuar se çfarë duhet të shtohet, hiqet ose modifikohet.

Do të shfaqet dialogu i Renditjes së Ndryshimeve Inxhinierike, duke shfaqur një listë gjithëpërfshirëse të të gjitha ndryshimeve që do të aplikohen në PCB-në tuaj. Kjo është një fazë kritike e shqyrtimit - merrni kohë për të kuptuar se çfarë ka identifikuar Altium përpara se të vazhdoni me ekzekutimin.

Menuja e klikimit me të djathtën në panelin e Projekteve që tregon 'Shto të Re në Projekt' me PCB, Skema dhe lloje të tjera dokumentesh

Rishikimi i Urdhrit të Ndryshimeve Inxhinierike (ECO)

Dialogu ECO tregon ndryshimet në një format të strukturuar. Seksioni 'Shto Komponent' liston çdo komponent nga skema juaj që do të shtohet në PCB - verifikoni që të gjitha pjesët e pritura janë të pranishme (qarqet e integruara, rezistorët, kondensatorët, lidhësit, etj.). Kontrolloni përcaktuesit e komponentëve (U1, R1, C1, etj.) për t'u siguruar që nuk mungon asgjë.

Seksioni 'Shto Rrjetin' tregon të gjitha lidhjet elektrike nga skema juaj. Çdo emër rrjeti korrespondon me një lidhje në qarkun tuaj (VCC, GND, emrat e sinjaleve, etj.). Paralajmërimet shfaqen me të verdhë - këto zakonisht tregojnë probleme të vogla si kunjat e palidhura. Gabimet shfaqen me të kuqe dhe duhet të zgjidhen para se të vazhdoni. Paralajmërimet e zakonshme përfshijnë kunjat e energjisë të palidhura në qarkun e integruar, të cilat mund të jenë të qëllimshme në projektimin tuaj.

Para se të ekzekutoni ndryshimet, klikoni butonin 'Validoni ndryshimet' në fund të dialogut. Kjo kryen një kontroll përfundimtar për çdo problem që do të pengonte importimin e suksesshëm. Shenjat e kontrollit jeshil tregojnë se validimi është kaluar. Nëse shfaqen gabime, kthehuni te skema juaj për të korrigjuar problemet, pastaj rinisni procesin e importimit.

Dialogu i Rendit të Ndryshimeve Inxhinierike që tregon listën e komponentëve dhe rrjeteve që do të shtohen me statusin e validimit

Ekzekutimi i ndryshimeve

Pasi validimi të kalojë me sukses, klikoni butonin 'Ekzekutoni Ndryshimet'. Altium përpunon çdo ndryshim, duke shtuar komponentë dhe rrjeta në PCB-në tuaj. Do të shihni tregues të progresit ndërsa importimi përfundon. Kur të keni mbaruar, të gjithë komponentët nga skema juaj shfaqen në hapësirën e punës të PCB-së, fillimisht të grumbulluar së bashku në një skicë drejtkëndëshe të quajtur 'Dhomë'.

Vijat e holla të bardha ose gri që lidhin panelet e komponentëve bëhen të dukshme, duke përfaqësuar lidhjet elektrike nga skema juaj. Këto vija tregojnë se cilat panele duhet të lidhen me gjurmë bakri gjatë drejtimit. Ratsnest shërben si një udhëzues vizual gjatë gjithë procesit të paraqitjes, duke u zhdukur ndërsa përfundoni çdo lidhje.

Hapësira e punës së PCB-së pas ekzekutimit ECO tregon komponentët e grumbulluar me lidhje ratsnest të dukshme

Forma dhe Konfigurimi i Bordit

Përcaktimi i skicës fizike të pllakës dhe konfigurimi i parametrave bazë të pllakës krijon themelin për paraqitjen e PCB-së tuaj. Forma e pllakës përcakton kufijtë fizikë brenda të cilëve duhet të përshtaten të gjithë komponentët dhe rrugëzimi, ndërsa vetitë e pllakës ndikojnë në fizibilitetin e prodhimit dhe performancën elektrike.

Përcaktimi i Skicës së Bordit

Skica e pllakës tregon formën fizike dhe madhësinë e PCB-së suaj të përfunduar. Për këtë tutorial, ne do të krijojmë një pllakë të thjeshtë drejtkëndëshe me përmasa 50 mm × 40 mm. Shkoni te menyja Dizajn dhe zgjidhni 'Forma e Pllakës', pastaj 'Përcaktoni nga objektet e zgjedhura'. Si alternativë, mund ta vizatoni manualisht skicën duke përdorur Vendi → Vija, duke u siguruar që të zgjidhni Shtresën e Pllakës (e quajtur edhe Shtresa Mbajeni Jashtë) nga menyja zbritëse e shtresave.

Për të vizatuar manualisht një skicë drejtkëndëshe, klikoni në cepin e parë të formës së dëshiruar të tabelës, lëvizni në cepin e dytë dhe klikoni, pastaj vazhdoni rreth drejtkëndëshit, duke klikuar dy herë në cepin e fundit për të mbyllur formën. Altium e njeh këtë kufi të mbyllur si skajin e tabelës suaj. Skica shfaqet si një vijë e trashë me një pamje të veçantë, e dallueshme nga gjurmët e rregullta. Ky kufi krijon një rajon të izoluar që parandalon vendosjen e komponentëve dhe gjurmëve jashtë zonës së tabelës.

Dialogu i zgjedhjes së shkallës dhe njësisë për konfigurimin e tabelës që shfaq opsionet metrike (mm) dhe imperiale (mil/inç)

Konfigurimi dhe vetitë e bordit

Qasuni në konfigurimin e saktë të bordit përmes Dizajnit → Opsioneve të Bordit. Ky dialog ofron kontroll gjithëpërfshirës të dimensioneve mbi bord, cilësimeve të rrjetit dhe preferencave të ekranit. Vendosni dimensionet e bordit me saktësi nëse e keni vizatuar skicën manualisht ose nëse duhet të rregulloni një skicë ekzistuese. Për projektin tonë, sigurohuni që dimensionet të jenë saktësisht 50 mm gjerësi × 40 mm lartësi.

Cilësimet e rrjetit ndikojnë gjerësisht në vendosjen dhe efikasitetin e drejtimit. Rrjeta e rekomanduar për punën e përgjithshme të PCB-së është 25 mil (0.635 mm) ose 50 mil (1.27 mm). Pllakat e komponentëve zakonisht janë në qendra 50 mil ose 100 mil, kështu që përdorimi i vlerave të pajtueshme të rrjetit siguron një shtrirje të lehtë. Vendosni njësitë tuaja të preferuara (milimetra) bazuar në bibliotekën tuaj të komponentëve dhe preferencat personale. Shumica e dizenjove moderne përdorin dimensione metrike (mm).

Aktivizo 'Kap në rrjetë' për ta bërë vendosjen dhe drejtimin e komponentëve më të kontrolluar dhe profesional. Mund ta anashkaloni përkohësisht prerjen e rrjetit duke mbajtur shtypur tastin Ctrl gjatë vendosjes ose lëvizjes së objekteve kur kërkohet pozicionim i saktë.

Menaxheri i Stivës së Shtresave

Grumbullimi i shtresave përcakton ndërtimin fizik të PCB-së suaj, duke përfshirë numrin e shtresave të bakrit, trashësinë e tyre dhe materialin dielektrik izolues midis tyre. Qasuni në këtë konfigurim kritik përmes Dizajn → Menaxher i Grumbullimit të Shtresave. Për pllakën tonë me 2 shtresa, grumbullimi përbëhet nga një shtresë e sipërme bakri, një material dielektrik bërthamë (zakonisht fibra qelqi FR-4) dhe një shtresë e poshtme bakri.

Vendosni trashësinë e bakrit në 1 oz (35 mikrometra), e cila është standarde për shumicën e prodhuesve të PCB-ve dhe ofron kapacitet të mirë mbajtës të rrymës për qarqet tipike. Trashësia dielektrike për një pllakë me 2 shtresa është zakonisht 1.6 mm trashësi totale e pllakës, me bërthamën FR-4 që përbën pjesën më të madhe të këtij dimensioni. Materiali FR-4 ka një konstante dielektrike (Er) prej afërsisht 4.5 në 1 MHz, e rëndësishme për dizajnet me frekuencë të lartë, por më pak kritike për rregullatorin tonë të tensionit.

Rishikoni specifikimet e prodhuesit të PCB-së tuaj për t'u siguruar që stackup-i juaj përputhet me aftësitë e tyre. Disa prodhues kanë pesha minimale të bakrit (më të holla se 1 oz) ose trashësi maksimale që mund të prodhojnë me besueshmëri. Konfigurimi i saktë i stackup-it tuaj që nga fillimi parandalon ridizajnime të kushtueshme më vonë.

Vendosja e Rregullave të Dizajnit

Rregullat e projektimit janë themeli i prodhueshmërisë së PCB-së dhe performancës elektrike. Këto rregulla përcaktojnë kufizime për gjerësinë e gjurmëve, hapësirat midis objekteve, madhësitë e ndërrimit dhe parametra të tjerë të rëndësishëm. Konfigurimi i duhur i rregullave të projektimit shmang problemet e prodhimit dhe siguron që pllaka juaj të mund të prodhohet në mënyrë të besueshme. Sistemi i rregullave të projektimit të Altium përdor një hierarki përparësish ku rregullat më specifike mbizotërojnë rregullat e përgjithshme kur ndodhin konflikte.

Hapja e Dialogut të Rregullave të Dizajnit

Qasuni në sistemin gjithëpërfshirës të rregullave të dizajnit përmes Dizajni → Rregullat. Hapet dialogu i Rregullave të Dizajnit, duke shfaqur kategoritë e rregullave në një strukturë peme në të majtë. Kategoritë përfshijnë Elektrike (për integritetin e sinjalit), Rrugëtim (për gjurmë dhe via), Prodhim (për kufizime fabrikimi), Shpejtësi të Lartë (për kontrollin e impedancës), Vendosje (për hapësirën e komponentëve) dhe Integritet të Sinjalit (për simulime të avancuara).

Çdo rregull ka një vlerë përparësie – rregullat me përparësi më të lartë kanë përparësi kur rregulla të shumëfishta mund të zbatohen për të njëjtin objekt. Kjo hierarki ju lejon të vendosni parazgjedhje të përgjithshme (prioritet të ulët) dhe përjashtime specifike (prioritet të lartë) për rrjetet ose klasat e komponentëve.

Qasja në menunë e Rregullave të Dizajnit përmes menusë së Dizajnit që tregon kategoritë e rregullave dhe opsionet e konfigurimit

Redaktori i Rregullave dhe Kufizimeve të PCB-së që tregon pemën e kategorive të rregullave me rregullat e Rrugëzimit të zgjeruara

Pema e kategorive të Rregullave të Dizajnit që tregon Stilin e Rrugëzimit nëpërmjet dhe rregulla të tjera që lidhen me rrugëzimin

Rregulla kritike për t'u konfiguruar

Disa rregulla kanë nevojë për konfigurim përpara se të fillohet puna e paraqitjes. Rregullat më të rëndësishme ndikojnë në prodhueshmërinë dhe sigurinë elektrike. Çdo prodhues i PCB-së publikon aftësitë e projektimit - përdorni këto specifikime për të vendosur rregullat tuaja në mënyrë të përshtatshme.

A. Kufizimi i hapësirës

Hapësira shpjegon hapësirën minimale midis objekteve prej bakri - gjurmë, jastëkë, poligone, etj. Shkoni te Rrugëtimi → Hapësira në pemën e rregullave. Vendosni një vlerë minimale të hapësirës bazuar në aftësitë e prodhuesit tuaj, zakonisht 0.2 mm (8 mil) për prodhim standard ose 0.15 mm (6 mil) për procese të avancuara. Kjo hapësirë parandalon lidhjet e shkurtra elektrike gjatë prodhimit dhe funksionimit.

Konsideroni krijimin e rregullave të veçanta të hapësirës për nivele të ndryshme tensioni. Qarqet e tensionit të lartë (mbi 50V) kanë nevojë për hapësira më të mëdha për të parandaluar krijimin e harkut elektrik. Ju mund të krijoni rregulla specifike për rrjetin duke përcaktuar klasat e rrjetit (p.sh., 'Rrjetet e Energjisë' duke përfshirë VCC dhe VIN) dhe duke aplikuar vlera të ndryshme të hapësirës për këto klasa. Për rregullatorin tonë 5V, hapësira standarde është e mjaftueshme për të gjitha rrjetet.

B. Kufizimi i Gjerësisë

Rregullat e gjerësisë së gjurmës përcaktojnë dimensionet e pranueshme për gjurmët e drejtimit. Shkoni te Drejtimi → Gjerësia. Për gjurmët e sinjalit, vendosni gjerësinë minimale në 0.15 mm (6 mil), gjerësinë e preferuar në 0.25 mm (10 mil) dhe gjerësinë maksimale në 2 mm. Gjerësia e preferuar është ajo që Altium përdor si parazgjedhje gjatë drejtimit interaktiv - zgjedhja e 0.25 mm ofron një ekuilibër të mirë midis kapacitetit mbajtës të rrymës dhe efikasitetit të hapësirës.

Gjurmët e energjisë kërkojnë konsideratë të veçantë. Krijoni një rregull të veçantë gjerësie për rrjetat e energjisë (VCC, VIN, VOUT, GND nëse nuk përdorni derdhje bakri). Vendosni minimumin 0.5 mm, mundësisht 0.8 mm deri në 1 mm, dhe maksimumin 2 mm ose më shumë. Gjurmët më të gjera zvogëlojnë rezistencën dhe rënien e tensionit, të cilat janë kritike për shpërndarjen e energjisë. Llogaritja e gjerësisë së kërkuar të gjurmës bazohet në rrymën e pritur duke përdorur standardet IPC-2221 ose kalkulatorë të gjerësisë së gjurmës në internet.

C. Rrugëzimi nëpërmjet stilit

Viat lidhin gjurmët midis shtresave të ndryshme të bakrit. Shkoni te Drejtimi → Stili i Drejtimit të Via-s për të konfiguruar parametrat e via-s. Vendosni diametrin e via-s (jastëku i bakrit rreth vrimës) në 0.6 mm dhe madhësinë e vrimës së via-s (vrima e shpuar përmes dërrasës) në 0.3 mm. Ky konfigurim ofron unazë unazore 0.15 mm (bakri që mbetet rreth vrimës pas shpimit), duke përmbushur shumicën e minimumeve të prodhuesit.

Viat më të mëdha (diametër 0.8 mm / vrimë 0.4 mm) ofrojnë besueshmëri dhe kapacitet mbajtës të rrymës më të mirë, por konsumojnë më shumë hapësirë në pllakë. Viat më të vogla (diametër 0.4 mm / vrimë 0.2 mm) kursejnë hapësirë, por mund të sjellin kosto shtesë prodhimi. Për pllakën tonë të thjeshtë me 2 shtresa, viat 0.6 mm/0.3 mm ofrojnë një ekuilibër të shkëlqyer.

Paneli PCB që tregon klasat e komponentëve, përcaktuesit dhe hierarkinë e primitivëve të komponentëve

Preferencat e Rrugëzimit Interaktiv që shfaqin opsionet e zvarritjes dhe cilësimet e zgjidhjes së konfliktit të rutimit

Konfigurimi i stilit të lidhjes së poligonit që tregon opsionet Relief Connect, Direct Connect dhe No Connect

D. Rregullat e Prodhimit

Rregullat e prodhimit konfirmojnë që dizajni juaj mund të prodhohet në mënyrë të besueshme. Vendosni Unazën Minimale Unazë në 0.15 mm. (Prodhim → Unazë Minimale Unazë)Kjo siguron që të mbetet mjaftueshëm bakër rreth vrimave të shpuara pas tolerancave të prodhimit. Konfiguroni kufizimet e Madhësisë së Vrimës (Prodhim → Madhësia e vrimës) me minimum 0.2 mm dhe maksimum 6 mm për t'iu përshtatur aftësive tipike të majës së shpimit.

Cakto hapësirën nga vrima në vrimë (Prodhim → Hapësira nga vrima në vrimë) në të paktën 0.5 mm. Kjo distancë parandalon thyerjen e majës së shpimit gjatë prodhimit dhe siguron forcë të mjaftueshme të pllakës. Gjithmonë konsultohuni me specifikimet e projektimit të prodhuesit të PCB-së që keni zgjedhur dhe vendosni rregulla që përputhen ose tejkalojnë kërkesat e tyre.

Strategjia e vendosjes së komponentëve

Vendosja e komponentëve është një nga fazat më të rëndësishme të projektimit të qarqeve të shtypura. Vendosja e dobët e bën të vështirë ose të pamundur drejtimin dhe mund të shkaktojë probleme me integritetin e sinjalit, ndërhyrje elektromagnetike dhe probleme termike. Vendosja e mirë e bën drejtimin e thjeshtë dhe përmirëson performancën e pllakës. Merrni kohë për të planifikuar me kujdes vendosjen përpara se të filloni ndonjë drejtim. Kjo është shumë më e lehtë për të zhvendosur komponentët tani sesa pasi të fillojë drejtimi.

Komponentët e Organizimit (Dhoma)

Pas importimit nga skema, të gjithë komponentët shfaqen të grumbulluar në një skicë drejtkëndëshe 'Dhomë'. Kaloni në modalitetin e Paraqitjes 2D nëse nuk është tashmë aktiv (Pamje → Kaloni në Paraqitje 2D ose shtypni tastin '2'). Funksioni "Dhoma" i mban komponentët e importuar së bashku fillimisht. Për të filluar vendosjen, do t'ju duhet të shpërndani komponentët për akses më të lehtë.

përdorim Mjete → Vendosja e Komponentëve → Rregullimi Komponentët për të shpërndarë automatikisht komponentët në të gjithë hapësirën e punës. Altium shpërndan komponentët në një model rrjete jashtë skicës së tabelës suaj. Kjo ju jep shikueshmëri të qartë të të gjitha pjesëve dhe e bën më të lehtë kapjen dhe pozicionimin e secilit komponent. Si alternativë, tërhiqni manualisht komponentët nga Dhoma një nga një.

Komponentët lëvizës dhe rrotullues

Për të zhvendosur një komponent, thjesht klikoni mbi të dhe tërhiqeni atë në vendin e dëshiruar. Komponentët ngjiten në rrjetë si parazgjedhje, duke e bërë të lehtë rreshtimin. Ndërsa zvarritni një komponent, shtypni Shiriti SPACE për ta rrotulluar atë në rritje prej 90 gradëshVazhdoni të shtypni SPACE derisa orientimi i komponentëve të përputhet me nevojat tuaja. Shumica e komponentëve drejtkëndëshe si qarku i integruar duhet të jenë të rreshtuar me skajet e pllakës, ndërsa komponentët si kondensatorët mund të rrotullohen për të optimizuar drejtimin.

Për pozicionim të saktë, shtypni TAB ndërsa zvarritni një komponent për të hapur panelin e vetive të tij. Këtu mund të futni koordinatat e sakta X dhe Y, të vendosni rrotullimin në çdo kënd (jo vetëm rritje 90 gradë) dhe të rregulloni parametra të tjerë. Kjo është veçanërisht e dobishme kur vendosni komponentët në mënyrë simetrike ose në distanca specifike të matura.

përdorim Pamje → Rrjeta → Snap te Rrjeti për të aktivizuar/çaktivizuar lidhjen në rrjetë. Çaktivizoni përkohësisht lidhjen kur keni nevojë për pozicionim fraksional, pastaj aktivizojeni përsëri për punë të përgjithshme vendosjeje. Vendosni disa komponentë horizontalisht ose vertikalisht duke përdorur Modifiko → Vendos në vijë → Vendos në vijë majtas/djathtas/sipër/poshtë pasi të keni zgjedhur komponentët ndërsa mbani shtypur Shift.

Përcaktuesi dhe Rregullimi i Printimit të Mëndafshit

Çdo komponent ka një përcaktues (R1, C1, U1, etj.) që shfaqet në shtresën e serigrafisë. Këto etiketa teksti janë thelbësore për montimin e tabelës dhe zgjidhjen e problemeve, por mund ta ngatërrojnë paraqitjen tuaj nëse nuk janë të pozicionuara siç duhet. Klikoni dhe tërhiqni përcaktuesit për t'i lëvizur ata në mënyrë të pavarur nga komponentët e tyre. Vendosni përcaktuesit në vende ku janë të lexueshëm, por nuk mbivendosen me pad-et, gjurmët ose komponentët e tjerë.

Përcaktuesit i përkasin shtresës Top Overlay (ose Bottom Overlay për komponentët në pjesën e poshtme). Sigurohuni që të gjithë përcaktuesit të jenë të dukshëm dhe të orientuar siç duhet - teksti horizontal është më i lehtë për t'u lexuar. Nëse një zonë e tabelës bëhet shumë e mbushur me njerëz, merrni në konsideratë zhvendosjen e disa përcaktuesve në shtresën e poshtme të serigrafisë, megjithëse kjo e bën verifikimin e montimit pak më kompleks.

Kontrolloni madhësinë e shkronjave të përcaktuesit (zakonisht lartësia 1 mm deri në 1.5 mm) për lexueshmëri. Teksti shumë i vogël (nën 0.8 mm) mund të jetë i vështirë për t'u shtypur qartë. Teksti shumë i madh harxhon hapësirë në tabelë. Përdorni Pamje → Shfaq → Përcaktuesit për të aktivizuar dukshmërinë e përcaktuesit kur ju nevojitet një pamje e pastër e paraqitjes suaj.

Rregullimi përfundimtar i komponentëve

Për qarkun tonë të rregullatorit të tensionit, vendosja e optimizuar e pozicionon qarkun e integruar LM7805 në qendër të pllakës për shpërndarje termike. Kondensatorët hyrës (C1, C2) vendosen menjëherë ngjitur me pinin hyrës të qarkut të integruar (pika 1), duke minimizuar lakun e rrymës me frekuencë të lartë. Kondensatorët dalës (C3, C4) pozicionohen pranë pinit dalës të qarkut të integruar (pika 3) për të njëjtën arsye.

Lidhësi i hyrjes (J1) është në skajin e majtë të pllakës, lidhësi i daljes (J2) në skajin e djathtë. Komponentët tregues LED (LED1, R1) janë pozicionuar pranë seksionit të daljes. Lidhjet e tokëzimit për të gjithë komponentët formojnë një shteg kthimi natyror, të cilin do ta lidhim duke përdorur plane tokëzimi në vend të gjurmëve individuale në seksionet e ardhshme.

Para se të vazhdoni me drejtimin, kontrolloni këto kontrolle: Të gjithë komponentët janë brenda skicës së tabelës; komponentët e lidhur funksionalisht janë të grupuar; rrjedha e sinjalit është logjike; linjat ratsnest tregojnë kryqëzim minimal; të gjithë përcaktuesit janë të lexueshëm dhe të pozicionuar në mënyrë të përshtatshme. Bërja e ndryshimeve në vendosje pas drejtimit është kohë-humbëse dhe frustruese duke investuar kohë tani në vendosje optimale.

Drejtimi i PCB-së – Lidhja e Komponentëve

Drejtimi krijon gjurmë bakri që lidhin elektrikisht pllakat e komponentëve sipas skemës suaj. Këtu dizajni i qarkut tuaj bëhet realitet fizik. Altium ofron mjete të fuqishme interaktive drejtimi që balancojnë kontrollin manual me ndihmën inteligjente.

Kuptimi i Shtresave të Rrugëzimit

Pllaka jonë me 2 shtresa ka dy shtresa drejtimi bakri: Shtresa e Sipërme (zakonisht e treguar me të kuqe) dhe Shtresa e Poshtme (zakonisht e treguar me blu). Shtypni tastin + gjatë drejtimit për të kaluar nga shtresa e Sipërme në shtresën e Poshtme; shtypni – për të kaluar nga shtresa e Poshtme në Lart. Altium vendos automatikisht një via në pikën e kalimit.

Bazat e Rrugëzimit Manual

Rrugëtimi interaktiv aksesohet nëpërmjet Rrugës → Rrugëtimi interaktiv ose duke shtypur Ctrl+W. Klikoni në çdo bllok të padrejtuar për të filluar drejtimin nga ajo pikë. Shtypni HAPËSIRË gjatë drejtimit për të kaluar nëpër mënyrat e drejtimit: kënde 90 gradë, kënde 45 gradë dhe drejtim me çdo kënd. Për tabelat profesionale, përdorni ekskluzivisht drejtimin 45 gradë.

Energjia e Rrugëzimit dhe Gjurmët e Tokëzimit

Gjurmët e shpërndarjes së energjisë mbartin rryma më të larta dhe kërkojnë gjurmë më të gjera. Drejtojini këto së pari, duke përdorur gjerësi gjurmësh nga 0.8 mm deri në 1.0 mm. Shtypni TAB gjatë drejtimit për të hapur vetitë dhe për të modifikuar vlerën e gjerësisë.

Krijimi i Planit Tokësor (Derdhja e Bakrit)

Një plan tokëzimi është një sipërfaqe e madhe bakri e lidhur me tokën, duke siguruar një rrugë kthimi me impedancë të ulët dhe duke zvogëluar EMI-në. Në vend që të drejtojmë gjurmët individuale të tokëzimit, ne krijojmë një derdhje bakri që lidh automatikisht të gjitha pllakat e tokëzimit.

Përcaktimi i Poligonit Tokësor

Qasuni te derdhja e poligonit përmes Vendi → Derdhja e poligonit ose shtypni P dhe pastaj G. Klikoni rreth perimetrit të tabelës suaj për të përcaktuar zonën e mbushjes. Klikoni dy herë për të përfunduar poligonin dhe për të hapur dialogun e vetive.

Konfigurimi i Vetive të Poligonit

Caktoni Net në 'GND' për ta caktuar këtë poligon në tokë. Caktoni Layer në 'Top Layer'. Zgjidhni 'Relief Connect' për Connection Style për të krijuar lidhje termike lehtësuese thelbësore për saldimin. Caktoni Clearance në 0.2 mm.

Derdhja e bakrit

Klikoni me të djathtën mbi skicën e poligonit dhe zgjidhni Veprimet e Poligonit → Rivendosni të Gjitha. Plani i tokëzimit mbush zonën e disponueshme të bordit, duke shmangur objektet e papajtueshme gjatë lidhjes me të gjitha jastëkët e tokëzimit.

Lidhja e Planeve Tokësore me Via

Vendosni kanale lidhëse për të lidhur elektrikisht planet e sipërme dhe të poshtme të tokëzimit. Vendosni kanalet në intervale të rregullta (çdo 10-20 mm) rreth tabelës, veçanërisht pranë kunjave të tokëzimit të qarkut të integruar.

Kontrolli i Rregullave të Projektimit (DRC) dhe Verifikimi

Kontrolli i Rregullave të Projektimit identifikon shkeljet para prodhimit. Mos dërgoni kurrë një pllakë në prodhim pa arritur zero gabime DRC.

Ekzekutimi i Kontrollit të Rregullave të Dizajnit

Hyr te DRC përmes Mjeteve → Kontrollit të Rregullave të Dizajnit. Sigurohuni që të gjitha kategoritë janë të aktivizuara. Klikoni 'Ekzekutoni Kontrollin e Rregullave të Dizajnit' për të filluar verifikimin.

Paneli i konfigurimit të punës së daljes që tregon rregullat e dizajnit Kontrolloni opsionet e daljes

Rishikimi i shkeljeve të DRC-së

Paneli i Mesazheve shfaq të gjitha shkeljet. Klikoni mbi çdo shkelje për të zmadhuar vendndodhjen e problemit me shënjues të theksuar.

Paneli i mesazheve që tregon shkeljet e DRC me përshkrime të hollësishme të gabimeve dhe një pamje të zmadhuar të vendndodhjes së shkeljes në PCB

Rregullimi i shkeljeve të zakonshme

Rregulloni shkeljet e hapësirave duke zhvendosur gjurmët. Rregulloni shkeljet e gjerësisë duke rregulluar vetitë e gjerësisë së gjurmës. Përfundoni të gjitha lidhjet e pakontrolluara. Rregulloni vendosjen nëpërmjet rrjetit për të zgjidhur shkeljet nëpërmjet rrjetit.

Arritja e Zero Gabimeve DRC

Korrigjoni vazhdimisht shkeljet dhe riekzekutoni DRC derisa paneli i Mesazheve të mos tregojë asnjë gabim. Verifikoni që të gjitha rrjetat janë të drejtuara pa asnjë linjë të mbetur për fole miu.

Shtimi i detajeve përfundimtare dhe dokumentacionit

Shtimi i vrimave të montimit

Vendosni vrimat e montimit në cepat e dërrasës duke përdorur Vendos → Shtojcë. Për vidat M3, përdorni diametër vrime 3.2 mm. Vendosni vrimat të paktën 3-5 mm nga skajet e dërrasës.

Teksti dhe Informacioni i Shtypjes së Mëndafshit

Shtoni informacionin identifikues duke përdorur shtresën Vendi → Vargu në shtresën sipër. Përfshini emrin e tabelës, rishikimin, datën dhe specifikimet. Sigurohuni që teksti të jetë i lexueshëm (lartësia minimale 1 mm) dhe të mos mbivendoset me jastëkët.

Menuja e mjeteve që tregon opsionin e përgatitjes së serigrafisë për menaxhimin e elementëve të serigrafisë

Dialogu i Përgatitjes së Ekranit të Mëndafshit që tregon tabelën me tekstin e ekranit të mëndafshit dhe përcaktuesit e komponentëve

Shënuesit e skajeve dhe dimensioneve të tabelës

Shtoni shënues dimensionesh duke përdorur Vendi → Dimension → Dimension Linear në shtresën Mekanike 1. Kjo ndihmon në verifikimin e madhësisë së tabelës dhe ndihmon në projektimin e kutisë.

Verifikimi i Pastrimit të Printimit të Mëndafshit

Verifikoni që nuk ka mbivendosje të paneleve të ekranit me mëndafsh duke përdorur Pamje → Lidhje → Shfaq panelet. Zhvendosni çdo tekst kontradiktor për të pastruar zonat.

Vizualizimi dhe Rishikimi 3D

Cilësimet e Konfigurimit të Pamjes 3D

Të dy modalitetet e pamjes 2D dhe 3D janë të organizuara në panelin e Konfigurimit të Pamjes. Për të shfaqur panelin: shtypni shkurtoren L; përdorni butonin Panelet në pjesën e poshtme djathtas të softuerit; ose zgjidhni artikullin e menysë Pamje » Panele » Konfigurim PamjejeKur kaloni në modalitetin e Paraqitjes 3D, opsione të mëtejshme për të kontrolluar prezantimin e tabelës në 3D bëhen të disponueshme në skedën Opsionet e Pamjes të panelit Konfigurimi i Pamjes.

Shiko panelin e Konfigurimit që tregon cilësimet 3D duke përfshirë opsionet e Projeksionit, Ortografisë/Perspektivës dhe kontrollet e transparencës së shtresave

Kalimi në Pamje 3D

Shtypni '3' ose zgjidhni Shiko → Kaloni në 3D. Përdorni miun për të rrotulluar (klikoni me të majtën dhe zvarritni), për të lëvizur në panoramik (klikoni me të djathtën dhe zvarritni) dhe për të zmadhuar (rrotën lëvizëse) për të ekzaminuar nga çdo kënd.

Pamje e renderuar 3D e një PCB-je të përfunduar që tregon vendosjen realiste të komponentëve dhe pamjen e pllakës

Kontrollimi i lartësive dhe hapësirave të komponentëve

Verifikoni hapësirat midis komponentëve në pamjen 3D. Sigurohuni që komponentët e lartë të mos ndërhyjnë. Kontrolloni që dizajni të përshtatet në kornizën e synuar duke matur lartësinë maksimale të bordit.

Opsionet e Eksportit 3D

Eksportoni modelin 3D duke përdorur Skedar → Eksporto → STEP për softuerin mekanik CAD. Inxhinierët mekanikë i përdorin këto eksportime për projektimin e kutive dhe verifikimin e përshtatshmërisë.

Menuja e eksportit që tregon opsionin e eksportit STEP 3D për integrimin mekanik CAD

Dialogu i Opsioneve të Eksportit STEP dhe pamjet e modelit 3D që rezultojnë që tregojnë pjesën e përparme dhe të pasme të PCB-së

Dialogu i Opsioneve të Eksportit, i cili aksesohet duke klikuar dy herë mbi një rezultat të shtuar të eksportit STEP ose duke nisur komandën File » Export » STEP 3D, ofron një gamë përzgjedhjesh, duke përfshirë opsione për të përcaktuar se cilat objekte të tabelës do të përfshihen në skedarin e gjeneruar.

Kontrollet përfundimtare para prodhimit

Lista e plotë e kontrollit të dizajnit

Verifikoni çdo artikull përpara se të gjeneroni skedarë prodhimi:

Të gjithë komponentët vendosen logjikisht
Të gjitha rrjetat e shpuara, asnjë fole miu
Planet e tokëzimit në të dy shtresat me via qepëse
DRC kaloi me 0 gabime
Përcaktuesit e serigrafisë të lexueshëm
Vrima montimi të vendosura siç duhet
Dimensionet e bordit janë të sakta
Pamja 3D u verifikua

Gjenerimi i Skedarëve të Prodhimit

Gjeneroni skedarë Gerber përmes Skedari → Daljet e Fabrikimit → Skedarët Gerber dhe skedarët e shpimit NC përmes Skedari → Daljet e Fabrikimit → Skedarët e shpimit NCKonsultohuni me prodhuesin tuaj për kërkesat specifike.

Konfigurimi i Punës së Daljes që tregon Daljet e Fabrikimit me opsionet e Lisave Gerber dhe Lisave të Shpimit NC

Ruajtja dhe krijimi i kopjeve rezervë të projektit

Ruaj të gjitha skedarët me Ctrl+Shift+S. Krijo arkiv të plotë të projektit duke përdorur Projekti → Arkivi i Projektit për kopje rezervë ose bashkëpunim.

Përfundim

Urime që përfunduat këtë tutorial gjithëpërfshirës për paraqitjen e PCB-ve! Ju keni mësuar të gjithë rrjedhën e punës nga importimi skematik deri te përgatitja e prodhimit. Këto aftësi themelore, vendosja strategjike, drejtimi profesional, zbatimi i planit të tokëzimit dhe verifikimi i plotë formojnë bazat e dizajnit profesional të PCB-ve. Vazhdoni të zhvilloni aftësitë tuaja duke projektuar qarqe të ndryshme. Studioni dizajne profesionale, bashkohuni me komunitetet e PCB-ve dhe rishikoni pllakat tuaja të prodhuara për të mësuar nga sukseset dhe gabimet.

Faleminderit që ndoqët këtë tutorial. Hapi juaj i radhës: dizajnoni pllakën tuaj nga fillimi në fund, duke zbatuar gjithçka që keni mësuar. Paç fat me udhëtimin tuaj në dizajnimin e PCB-së!