Описание редактора плат

Печать

12.04.2022

Редактор плат входит в состав программы Project Creator и позволяет разрабатывать печатные платы с количеством проводящих слоев от 2 до 8.

Стек слоев

Настройка стека слоев и набора переходных отверстий выполняется в  диалоговом окне Layer Stack. Текущий стек печатной платы показан в списке Stack Name вверху под названием Current.  Также в этом списке представлены конфигурируемые стеки из состава САПР. Первая цифра в названии стека показывает количество проводящих слоев.

В состав стека входит набор слоев и набор переходных отверстий. Диаграмма стека показана в нижней части окна.

Каждый слой характеризуется проводимостью и толщиной, которые в настоящее время не используются, но будут задействованы для некоторых функций в следующих версиях.

Переходные отверстия имеет 2 состояния: включено и выключено. Включенные отверстия можно использовать на печатной плате. Их список, с указанием его верхнего и нижнего слоя, показан в списке Drill Pairs. Выключенные отверстия показаны на диаграмме полупрозрачными. Для включения/выключения отверстий нажмите на них левой кнопкой мыши.

Количество разных типов переходных отверстий напрямую влияет на стоимость изготовления печатной платы. Включайте дополнительные переходные отверстия только при необходимости.

Для изменения текущего стека печатной платы выберите подходящий стек и нажмите кнопку Copy to Current. После этого включите необходимые переходные отверстия. В бесплатной лицензии доступен стек только с 2 слоями.

Инструменты

Для создания печатной платы в редакторе имеются все необходимые инструменты, включая медную заливку и фрезеровку. На основные инструменты назначены горячие клавиши, узнать о которых можно, раскрыв меню Tools.

1. Стандартные кнопки для работы с файлами: создать проект, открыть проект, сохранить проект и печать открытого документа.

При нажатии на кнопку Сохранить будет сохранена печатная плата и схема этого же проекта, если она открыта в другой вкладке. Сохранение в редакторе схем работает аналогично.

2. Стандартные кнопки отмены действий, копирования, трансформаций (поворота и отражения). Не все элементы поддерживают трансформации. Например, например посадочные места можно повернуть, но нельзя отразить зеркально. Они будут показаны зеркально при переносе на другую сторону платы.

3. Панель сеток.

4. Масштаб
Кнопки для управления масштабом:
— приблизить
— отдалить
— показать выделенные элементы на весь экран
— показать всю страницу
— предыдущий масштаб

5. Управление режимами редактора
Режимы редактора задают набор правых боковых панелей и поведение рабочей области. Подробнее о режимах будут сказано ниже.

6. 3D-просмотр печатной платы

7. Граница печатной платы
Инструмент позволяет нарисовать замкнутую границу платы любой формы, в том числе с закруглениями и вырезами. Граница платы может быть только одна в рабочей области. При отсутствии границы не работают функции 3D-просмотра, экспорта в промышленные форматы и список отверстий.

8. Менеджер корпусов
Менеджер предназначен для добавления корпуса компонента на плату из библиотеки. Он отображает все библиотеки и корпуса в них, находящиеся в каталоге &LIBRARIES, по умолчанию это Libraries в каталоге с установленной программой (см. меню Settings->Directories). Вызывается по нажатию клавиши P.

Менеджер корпусов доступен только при отключенной синхронизации.

9. Проводник
Один из основных инструментов редактора. Предназначен для соединения контактных площадок в соответствии с принципиальной схемой. Проводники можно создавать только в тех слоях, которые указаны в текущем стеке.

При создании проводника доступны следующие горячие клавиши:

  • W (wire) — включить инструмент создания проводников;
  • O (opposite) — перейти на противоположный слой, если проводник не начинается от контактной площадки;
  • V (via) — перейти на противоположный слой с созданием сквозного переходного отверстия. Параметры отверстия задаются в меню Settings->Tools, вкладка Via.
  • 1, 2, … , 0 — ширина проводника: 0.1 мм, 0.2 мм, … , 1.0 мм. Без нажатой клавиши Ctrl меняется ширина последних двух секций, с нажатой клавишей — всего проводника.

10. Медная заливка
Представляет собой полигон, расположенный на проводящем слое, одним из свойств которого является имя цепи. Он способен обходить другие элементы на этом же слое, имеющие отличные от него имена цепей.

Медная заливка имеет следующие параметры:

  • зазор до проводника при его обходе;
  • зазор до другой заливки при ее обходе;
  • стиль заливки: отсутствует, сплошная, горизонтальная, вертикальная и сетчатая;
  • ширина линий для горизонтальной, вертикальной и сетчатой заливки;
  • минимальная площадь в кв. мм — участки площадью меньше указанного значения не будут отображаться;
  • приоритет (0 максимальный) — используется при обходе других медных заливок;
  • термопереходы вкл/выкл — создание термопереходов для контактных площадок, имеющих одинаковое с заливкой имя цепи.
  • ширина линий термоперехода и зазор между заливкой и площадкой;
  • слой;
  • имя цепи.

При изменении границы медной заливки она будет обновлена. На платах с большим количеством элементов это может вызвать подтормаживание редактора.

Создавайте заливку в последнюю очередь при разработке платы или задавайте ей стиль Отсутствует для лучшей производительности редактора.

11. Окна в медной заливке
Инструмент предназначен для создания свободных от заливки областей. В свойствах элемента отметьте те слои, на которых необходимо блокировать заливку.

12. Переходное отверстие
Предназначено для создания электрической связи между двумя и более проводниками, находящимися на разных слоях.

Переходные отверстия имеет следующие параметры:

  • диаметр площадки;
  • диаметр отверстия;
  • термопереход: авто (используются свойства заливки), да и нет — определяет необходимость создания термоперехода в медной заливке, если имена цепей с ней совпадают;
  • граничные слои (Drill pair) — начальный и конечный слои переходного отверстия; список допустимых граничных слоев задается текущим стеком печатной платы;
  • защитная паяльная маска — при установленном флажке переходное отверстие будет очищено от маски при формировании производственных файлов.

Имя цепи переходного отверстия задается подключенным к нему проводником.

13. Контактная площадка
В основном используется в редакторе корпусов, но также ее можно добавить на печатную плату. В отличие от переходного отверстия, контактная площадка может быть не только круглой, но и прямоугольной, овальной или 8-угольной. Кроме того, в ее свойствах есть управление слоем паяльной пасты.

14. Группа контактных площадок
Также в основном используется в редакторе корпусов. Позволяет создавать одно- и двухрядные, 4-сторонние, матричные группы площадок, а также площадки по окружности.

В редакторе печатной платы этот инструмент может использоваться для создания посадочного места, не связанного со схемой, при включенной синхронизации схемы и платы.

15. Неметаллизированное отверстие
Инструмент используется для создания крепежных отверстий: платы к корпусу или крупногабаритных элементов, например радиаторов, к плате. При создании производственных файлов все неметаллизированные отверстия будут в отдельном файле.

16. Фрезеровка
Инструмент используется для создания вырезов и пазов. При создании производственных файлов все элементы фрезеровки будут в отдельном файле.

17 Графические примитивы

Линии, прямоугольники, текст и другие элементы, которые можно размещать почти на всех слоях.

Режимы редактора

Редактор может работать в одном из следующих режимов: минимальный, основной, компоненты, цепи, ошибки. Каждому режиму соответствует собственный набор правых боковых панелей.

Минимальный режим

В этом режиме левые и правые боковые панели отключаются. Функциональность редактора остается в соответствии с тем режимом, из которого был включен минимальный.

Основной режим

Режим используется для большинства операций, связанных с разработкой печатной платы: расстановка компонентов, трассировка цепей, добавление и удаление различных графических элементов. В этом режиме доступны 3 боковые панели: Properties, Selection и Visibility. Первая отображает свойства выделенных элементов и есть во всех режимах, кроме минимального. Вторая разрешает/запрещает выделение элементов на рабочей области, а третья — управляет видимостью слоев.

В панели Selection все элементы разделены на 3 группы: цепи, компоненты и другие. В состав группы цепей входят: контактные площадки, переходные отверстия, медные заливки и проводники. У проводников есть 3 дополнительные опции:

  • выделение сегмента — будет выделен текущий участок проводника без пересечений, контактных площадок и переходных отверстий;
  • выделение фрагмента — будут выделены все элементы участка цепи, соединенные проводниками;
  • вся цепь — будут выделены все элементы печатной платы, имеющие то же имя цепи, что и выделенный проводник.

Если эти опции не включены, будет выделена только одна секция цепи (прямой участок).

Группа компонентов отвечает за выделение верхних и нижних компонентов на печатной платы. Эта же группа отвечает за выделение соединителей цепей.

Оставшаяся группа включает шелкографию, окна в медной заливке, фрезеровку и неметаллизированные отверстия, контур печатной платы.

Действие флажка шелкографии распространяется только на позиционные обозначения компонентов и примитивы, размещенные на печатную плату вручную. Шелкография, созданная в редакторе корпусов, не учитывается.

Панель Visibility показывает текущий стек слоев печатной платы и позволяет управлять видимостью основных слоев. С помощью матрицы флажков можно отключать проводящие слои, слои паяльной маски и пасты, шелкографию и слой сборочного чертежа. Для управления всеми слоями нажмите правую кнопку внизу панели.

Под матрицей видимости расположен фильтр линий связи, позволяющий отключить мешающие линии во время трассировки цепей. Фильтр работает только при включенной синхронизации схемы и платы. О том, как он работает, читайте в статье о редакторе схем.

Справа от фильтра расположена кнопка принудительного обновления схемы и платы.

Режим — Компоненты

Используется для поиска компонентов на печатной плате и их расстановки при включенной синхронизации со схемой. Ключевое место занимает правая панель Components.

Панель может работать в одном из 3 режимов:

  • Одиночное выделение — показывается список компонентов с их позиционными обозначениями (RefDes) и значениями (Value). При нажатии на компонент в списке он будет выделен на плате, при двойном нажатии будет показан на весь экран.
  • Множественное выделение — компоненты в списке группируются по значению (Value) и корпусу (Package), также показывается количество компонентов в группе.  Выделение на плате работает аналогично предыдущему режиму. Множественное выделение удобно использовать при ручном монтаже печатной платы.
  • Расстановка — компоненты в списке отображаются так же, как в режиме одиночного выделения. При двойном нажатии на компонент в списке он будет захвачен под курсор мыши, но при условии, если к нему не подключены проводники. При этом положение рабочей области не изменится. После захвата компонента перетащите его в требуемую позицию и нажмите левую кнопку мыши для снятия захвата. Нажмите правую кнопку мыши для возврата компонента на прежнее место.

В режиме Расстановка становится активной кнопка Захват вверху панели. Как правило, она используется для захвата компонентов на плате, выделенных через редактор схем. Но ее также можно использовать для компонентов, выделенных вручную.

Внизу панели есть строка поиска компонентов, позволяющая быстро найти необходимый компонент на плате.

Режим — Цепи

Предназначен для поиска цепей на печатной плате и проверки трассировки. Режим доступен только при включенной синхронизации с принципиальной схемой. Список цепей показан в правой боковой панели.

При выборе цепи из списка она будет подсвечена на печатной плате, а при активации (двойном нажатии левой кнопки мыши или нажатии клавиши Enter) — будет выделена. Для снятия выделения активируйте цепь еще раз. Все выделенные цепи будут показаны в правой половине панели, а при нажатии на нее в этом списке выделение будет снято. При снятии выделения с последней цепи вид панели вернется в первоначальный.

Кнопкой внизу панели можно отключить отображение системных цепей, имена которых начинаются на @. Также внизу панели находится строка поиска, позволяющая фильтровать список цепей.

Режим — Проверка правил (DRC)

Режим предназначен для проверки печатной платы на наличие ошибок: минимальный зазор, минимальная ширина проводника, наложение компонентов и многие другие. Правила проверки задаются в диалоговом окне, вызываемом через меню PCB->Design rules или с помощью кнопки Rules в правой боковой панели. В панели также есть 2 кнопки Run: одна запускает проверку всех элементов печатной платы, другая только тех, которые находятся в видимой части экрана. Результаты проверки отображаются в списке.

Статус проверки показан внизу: Complete — проверка завершена, Stopped — проверка остановлена из-за большого количества ошибок. Для очистки списка ошибок нажмите кнопку Clear.

Внизу панели есть 3 кнопки:

— Skip — пропустить текущую ошибку, она будет перенесена в категорию Skipped;
— Fixed — ошибка исправлена, будет перенесена в категорию Fixed;
— Back — вернуть ошибку из категории Skipped или Fixed на прежнее место.

3D-просмотр

После завершения трассировки платы Вы можете посмотреть на ее 3D-модель. На ней можно выявить ошибки, связанные с размещением компонентов. Например, в данном примере видно, что диод и транзистор расположены слишком близко к реле. Это может вызвать затруднения при замене этих элементов.

Для компонентов должны быть заданы модели в формате STEP. Это можно сделать не только в редакторе корпусов при создании библиотеки, но и в окне просмотра модели платы. Для этого нажмите кнопку Models.

Для просмотра внутренней структуры печатной платы отключите неиспользуемые слои в правой части окна. Установите цвета редактора проводникам, поставив флажок Design colors.