Как сделать надпись на плате в альтиум
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 05.10.2024
Конструирование печатной платы всегда начинается с разработки схемы. Этот этап выполняется в Altium Designer в редакторе схем. Разобраться в принципе работы новичку будет сложно, так как в Altium Designer имеется масса настроек и команд. Схема может содержать огромное число компонентов, которые затем предстоит правильно соединить и скомпилировать данные. Если допустить ошибку на этом этапе, разработать проект платы не получится, ведь сама схема должна быть работоспособной. О пошаговом создании электрической схемы расскажем в статье.
Создаем схему: основные шаги
Этапы разработки электрической схемы:
Компоненты должны быть взаимосвязаны и пронумерованы. Для нумерации нажмите выберите в меню Tools пункт Annotate Schematic. Далее вам предстоит компиляция схемы, проверка на наличие ошибок и непосредственно передача данных на плату.
Автор: Павел Демидов, Технический специалист Altium в России и СНГ, выпускник МГТУ им. Н.Э. Баумана, имеет более 7 лет опыта работы в сфере технического сопровождения САПР, автор множества материалов по работе с программным обеспечением Altium.
Определение стека слоев печатной платы является очень важным элементом успешного конструирования электронного устройства. Чтобы помочь в работе с материалами, используемыми в плате, Altium Designer включает в себя возможности управления библиотекой материалов, о которой пойдет речь в данной статье.
Процесс трассировки многих современных плат осуществляется как проектирование линий передач, а не простых проводников, которые переносят электрическую энергию. Для успешного проектирования высокоскоростных устройств необходимо, среди прочего, грамотно подобрать материалы, которые будут использоваться для слоев платы.
Возможности управления библиотекой материалов впервые были реализованы в Altium Designer версии 19, вместе с обновленным менеджером стека слоев Layer Stack Manager. В обновленном Layer Stack Manager свойства слоев могут определяться конструктором как непосредственно в главной таблице слоев вручную (как это было и в более ранних версиях системы), либо на основе свойств материалов, взятых из библиотеки.
Доступ к библиотеке материалов осуществляется из Layer Stack Manager, с помощью команды Tools Material Library главного меню. Интерфейсом к библиотеке материалов является диалоговое окно Altium Material Library, где по умолчанию доступна обширная библиотека распространенных при изготовлении плат материалов. При необходимости эту библиотеку материалов по умолчанию можно расширить, добавив в нее собственные пользовательские материалы или загрузив библиотеку из внешнего файла.
Рис. 1. Доступ к библиотеке материалов из Layer Stack Manager
Материалы разбиты по категориям использования, таким как материалы слоев печатных плат (PCB layer material) и материалы печатной электроники (Printed Electronics material). Эти категории доступны в виде древовидной структуры в левой части диалогового окна. В свою очередь, каждая категория использования разделяется на функциональные категории, такие как материалы проводящих слоев (Conductive layer material) и материалы диэлектрических слоев (Dielectric layer material).
В основной области диалогового окна библиотеки отображается таблица свойств материалов выбранной в данный момент категории. Набор отображаемых свойств зависит от выбранной категории – например, для материалов фольги доступны такие свойства, как толщина и способ получения, для диэлектриков – диэлектрическая проницаемость Dk и тангенс угла диэлектрических потерь Df и т.д. Набор отображаемых параметров доступен для настройки через отдельное диалоговое окно, откуда также можно добавлять дополнительные пользовательские параметры для материалов выбранного типа, если необходимо.
Рис. 2. Настройка отображения столбцов параметров с возможностью добавления пользовательских столбцов
Помимо использования материалов по умолчанию, есть возможность добавления пользовательских материалов. При необходимости передать библиотеку пользовательских материалов в другую установку Altium Designer (например, при смене компьютера или для использования одной библиотеки материалов командой разработчиков), Altium Material Library поддерживает выгрузку пользовательских материалов в файл формата XML и загрузку библиотеки из этого формата.
Это может быть как ваша библиотека, составленная вручную исходя из тех материалов, применяемых в производстве на вашем предприятии, так и библиотека от внешнего производителя, к услугам которого вы обращаетесь. Например, компания Резонит предлагает для загрузки со своего сайта библиотеку материалов, которые используются в их производстве. Библиотека включает широкую линейку базовых СВЧ-материалов и препрегов Arlon, Rogers, a также стеклотекстолиты с различной температурой стеклования.
Рис. 3. Загрузка внешней библиотеки материалов на примере библиотеки от компании Резонит
Когда библиотека материалов сформирована необходимым образом, материалы из нее можно применить к слоям в стекапе платы. Сделать это можно на вкладке Stackup в Layer Stack Manager, нажав по кнопке многоточия в столбце Material соответствующего слоя в области таблицы или в разделе Layers панели Properties, когда нужный слой выделен в таблице. Будет открыто диалоговое окно Select Material, где вы сможете выбрать подходящий материал. Будет представлен список только материалов подходящего типа, что оставляет меньше шансов на ошибку.
Рис. 4. Выбор материала для слоя в стекапе платы из библиотеки
Большим преимуществом Layer Stack Manager является возможность проверки текущих свойств материала слоя на соответствие значениям в библиотеке. Для этого в свойствах Layer Stack Manager должна быть включена опция Library Compliance. Если будет найдено несоответствие свойств материала, соответствующие значений будут помечены предупреждениями в таблице и в панели свойств.
Рис. 5. Контроль соответствия материалов библиотеке
Для дальнейшей унификации используемых проектных данных можно сохранить стекап с настроенными материалами или сам документ платы для использования в качестве шаблона в будущих проектах. Если вы планируете заказывать производство плат в компании Резонит, вы можете воспользоваться шаблонами плат, которые доступны на сайте компании, где, помимо стекапа слоев с настроенными материалами, заданы проверки DRC с требованиями производителя и предварительно рассчитаны наиболее распространенные профили волнового сопротивления.
Таким образом, библиотека материалов Altium Designer позволяет обеспечить дополнительный контроль над выбором материалов слоев в разрабатываемой конструкции платы, что поможет избежать дорогостоящих ошибок, связанных с неправильным определением свойств материалов, что особенно важно для высокоскоростных устройств, а возможности использования различных шаблонов ускорят применение существующих проверенных наработок.
В данной статье мы хотели бы дать нашему читателю общие сведения о технологиях, представленных на рынке САПР об организации взаимодействия конструкторов-механиков и проектировщиков электроники, а также о новых тенденциях, появляющихся в этой сфере.
Решения на рынке
Многие годы на промышленных предприятиях поднимается вопрос совместной работы двух разных отделов: отдела конструкторов-механиков и проектировщиков электроники. Сейчас на предприятиях применяют решения различной степени удобства и возможностей. Например, многим известен продукт из состава SOLIDWORKS Professional под названием SOLIDWORKS CircuitWorks, обеспечивающий двусторонний обмен данными между MCAD и ECAD в универсальном формате IDF\IDX. Однако сложность поддержания корректных баз данных, как со стороны проектировщиков электроники, так и со стороны конструкторов, а также синхронизация баз между собой сделали применение модуля гораздо менее массовым, чем того требует рынок.
Рис. 1 - Вид печатной платы в CircuitWorks
Кроме упомянутого модуля, было довольно популярно добавление SOLIDWORKS PCB, которое являлось версией Altium Designer с собственным коннектором, оптимизированной под работу в среде SOLIDWORKS. Между тем модуль был недоступен для покупки в нашем регионе и, судя по последним новостям, новые версии и поставляться клиентам больше не будут.
Проблемными местами во взаимодействии известных модулей всегда были моменты синхронизации библиотек групп разработчиков и варианты двусторонней трансляции данных между системами без потери данных. Библиотеки, используемые в проектах, могут быть совершенно разными по форме и содержанию, и часто компоненты в разных проектах дублируются, что создает огромное количество проблем при передаче данных в MCAD и тем более обратно.
Новая эра в межсистемном взаимодействии
Появились решения, которые мало освещены, но в то же время удобство их применения существенно возрастает год от года. Например, решения от Altium Designer: облачное хранилище Altium 365 и набор коннекторов MCAD-ECAD coDesigner.
Рис. 3 - Проекты в нашем Altium 365 Workspace
Облачные хранилища только набирают обороты в нашей стране, но едва ли кто-то усомнится, что будущее за ними. Основные опасения при работе с облачными технологиями пользователи связывают с вопросами скорости доступа, безопасности и преемственности данных. Следует сказать, что разработчики уделили им немало внимания:
- По скорости доступа проблем нет, сервера расположены в различных точках мира,- ближайший к нам в Европе. Пользуясь Workspace на протяжении нескольких месяцев, мы не наблюдали заметных замедлений или невозможности доступа к данным.
- Переживать за сохранность данных также не стоит: каналы обмена данными зашифрованы, а само хранилище доступно только тем, кому администратор предприятия открыл доступ к отдельным проектам или целиком Workspace.
Для многих также покажется важным, что решение Altium 365 фактически выносит на аутсорсинг вопросы поддержания работоспособности общего пространства и значительно снижает риски потери данных в результате аппаратных проблем.
Рис. 5 - Приглашение пользователя
Для кого-то более значимым является работа со сторонними соисполнителями. Например, в Altium 365 можно пригласить коллегу в свой Workspace и выделить ему лицензию Altium on-Demand от предприятия в своем кабинете на отдельный период совместной работы. Это решит проблему возможного несоответствия версий или использования нелицензионного программного обеспечения. При этом соисполнитель может работать с вашими библиотеками, и вы сможете видеть, как идет работа над проектом.
Рис. 6 - Просмотр проектов в Altium 365
По технике взаимодействия конструкторов-механиков и проектировщиков электроники
Рис. 7 - Созданная в SOLIDWORKS плата
Одно из важных замечаний: для самого простого варианта взаимодействия и построения 3D-моделей сборки платы не требуется создавать или загружать библиотеку проекта на Workspace, так как решение работает сразу после установки. Главное, чтобы в топологии проекта уже были модели компонентов.
Рис. 8 - Плата в Altium Designer
Мнение
Простота и естественность предложенного решения делают описанную технологию потенциально интересной заказчикам, стремящимся увеличить скорость и качество разработки электронных изделий с применением CAD. Тем же, кто пользуется услугами соисполнителей для проектирования, технология позволит достичь новых высот с помощью переноса взаимодействия на современную цифровую платформу.
Автор: Павел Демидов, Технический специалист Altium в России и СНГ, выпускник МГТУ им. Н.Э. Баумана, имеет более 7 лет опыта работы в сфере технического сопровождения САПР, автор множества материалов по работе с программным обеспечением Altium.
Определение стека слоев печатной платы является очень важным элементом успешного конструирования электронного устройства. Чтобы помочь в работе с материалами, используемыми в плате, Altium Designer включает в себя возможности управления библиотекой материалов, о которой пойдет речь в данной статье.
Процесс трассировки многих современных плат осуществляется как проектирование линий передач, а не простых проводников, которые переносят электрическую энергию. Для успешного проектирования высокоскоростных устройств необходимо, среди прочего, грамотно подобрать материалы, которые будут использоваться для слоев платы.
Возможности управления библиотекой материалов впервые были реализованы в Altium Designer версии 19, вместе с обновленным менеджером стека слоев Layer Stack Manager. В обновленном Layer Stack Manager свойства слоев могут определяться конструктором как непосредственно в главной таблице слоев вручную (как это было и в более ранних версиях системы), либо на основе свойств материалов, взятых из библиотеки.
Доступ к библиотеке материалов осуществляется из Layer Stack Manager, с помощью команды Tools Material Library главного меню. Интерфейсом к библиотеке материалов является диалоговое окно Altium Material Library, где по умолчанию доступна обширная библиотека распространенных при изготовлении плат материалов. При необходимости эту библиотеку материалов по умолчанию можно расширить, добавив в нее собственные пользовательские материалы или загрузив библиотеку из внешнего файла.
Рис. 1. Доступ к библиотеке материалов из Layer Stack Manager
Материалы разбиты по категориям использования, таким как материалы слоев печатных плат (PCB layer material) и материалы печатной электроники (Printed Electronics material). Эти категории доступны в виде древовидной структуры в левой части диалогового окна. В свою очередь, каждая категория использования разделяется на функциональные категории, такие как материалы проводящих слоев (Conductive layer material) и материалы диэлектрических слоев (Dielectric layer material).
В основной области диалогового окна библиотеки отображается таблица свойств материалов выбранной в данный момент категории. Набор отображаемых свойств зависит от выбранной категории – например, для материалов фольги доступны такие свойства, как толщина и способ получения, для диэлектриков – диэлектрическая проницаемость Dk и тангенс угла диэлектрических потерь Df и т.д. Набор отображаемых параметров доступен для настройки через отдельное диалоговое окно, откуда также можно добавлять дополнительные пользовательские параметры для материалов выбранного типа, если необходимо.
Рис. 2. Настройка отображения столбцов параметров с возможностью добавления пользовательских столбцов
Помимо использования материалов по умолчанию, есть возможность добавления пользовательских материалов. При необходимости передать библиотеку пользовательских материалов в другую установку Altium Designer (например, при смене компьютера или для использования одной библиотеки материалов командой разработчиков), Altium Material Library поддерживает выгрузку пользовательских материалов в файл формата XML и загрузку библиотеки из этого формата.
Это может быть как ваша библиотека, составленная вручную исходя из тех материалов, применяемых в производстве на вашем предприятии, так и библиотека от внешнего производителя, к услугам которого вы обращаетесь. Например, компания Резонит предлагает для загрузки со своего сайта библиотеку материалов, которые используются в их производстве. Библиотека включает широкую линейку базовых СВЧ-материалов и препрегов Arlon, Rogers, a также стеклотекстолиты с различной температурой стеклования.
Рис. 3. Загрузка внешней библиотеки материалов на примере библиотеки от компании Резонит
Когда библиотека материалов сформирована необходимым образом, материалы из нее можно применить к слоям в стекапе платы. Сделать это можно на вкладке Stackup в Layer Stack Manager, нажав по кнопке многоточия в столбце Material соответствующего слоя в области таблицы или в разделе Layers панели Properties, когда нужный слой выделен в таблице. Будет открыто диалоговое окно Select Material, где вы сможете выбрать подходящий материал. Будет представлен список только материалов подходящего типа, что оставляет меньше шансов на ошибку.
Рис. 4. Выбор материала для слоя в стекапе платы из библиотеки
Большим преимуществом Layer Stack Manager является возможность проверки текущих свойств материала слоя на соответствие значениям в библиотеке. Для этого в свойствах Layer Stack Manager должна быть включена опция Library Compliance. Если будет найдено несоответствие свойств материала, соответствующие значений будут помечены предупреждениями в таблице и в панели свойств.
Рис. 5. Контроль соответствия материалов библиотеке
Для дальнейшей унификации используемых проектных данных можно сохранить стекап с настроенными материалами или сам документ платы для использования в качестве шаблона в будущих проектах. Если вы планируете заказывать производство плат в компании Резонит, вы можете воспользоваться шаблонами плат, которые доступны на сайте компании, где, помимо стекапа слоев с настроенными материалами, заданы проверки DRC с требованиями производителя и предварительно рассчитаны наиболее распространенные профили волнового сопротивления.
Таким образом, библиотека материалов Altium Designer позволяет обеспечить дополнительный контроль над выбором материалов слоев в разрабатываемой конструкции платы, что поможет избежать дорогостоящих ошибок, связанных с неправильным определением свойств материалов, что особенно важно для высокоскоростных устройств, а возможности использования различных шаблонов ускорят применение существующих проверенных наработок.
Читайте также: