• Diseño del esquema
Antes del diseño de un tipo de producto, debe llevarse a cabo un diseño de esquema, planificar el módulo básico del circuito y dibujar el diagrama del circuito, todo lo cual puede completarse manualmente. Luego se aplicará un diseño sencillo como ejemplo para indicar el proceso de diseño de PCB.
• Diseño de esquemas de circuitos
Todo comienza con una idea. Luego viene el diagrama esquemático del circuito y, finalmente, el diseño de la PCB. El diseño del diagrama esquemático es la base del diseño de la PCB, y está relacionado con el efecto del diseño de la PCB, de modo que si algo sale mal en el diagrama esquemático, inevitablemente se producirán errores en las PCBs. Por lo tanto, lo primero y más importante es determinar la corrección y la precisión del diseño del diagrama esquemático.
• Establecimiento de diagrama esquemático
1). Abra Altium Designer y entre en la interfaz principal.
Según la prioridad, haz clic en Archivo >> Nuevo >> Proyecto >> Proyecto PCB y completa la creación de un proyecto de ingeniería antes de guardar este archivo. Una de las ventajas de crear un archivo de ingeniería radica en que te resulta conveniente administrar archivos, incluidos los archivos de símbolos de esquemas (.schlib), archivos de encapsulado de PCB (.pcblib), archivos de esquemas (.SCH) y archivos de PCB (.PCB), que están todos contenidos en el archivo de ingeniería. Después de la traducción y edición del esquema, la lista de redes se importará al PCB de modo que el esquema y el PCB se consideren correlacionados y se pueda llevar a cabo una operación interactiva entre los archivos. Si no se colocan en el mismo archivo de ingeniería, el PCB y los esquemas se considerarán independientes entre sí y la lista de redes del esquema no se importará automáticamente al archivo de PCB. Si no hay archivo de ingeniería, será necesario localizar la ruta del esquema en el proceso de importación de la lista de redes al PCB. En cierto modo, es más conveniente crear un archivo de ingeniería.
2). El diagrama esquemático es completamente a través de la conexión entre símbolos esquemáticos, por lo que primero se deben establecer los símbolos del diagrama esquemático.
En el archivo de ingeniería, haz clic en File>>New>>Libraries>>Schematic Libraries y guarda. Mientras estés en el archivo de diagrama esquemático, establece ordenadamente los símbolos esquemáticos requeridos. En el circuito de este artículo, el interruptor, los LED y el conector están todos incluidos en el circuito y los símbolos de estos componentes se han mantenido en Altium Designer. Sin embargo, si deseas establecer un diseño totalmente compatible con tus requisitos, lo mejor es crear una biblioteca propia. De hecho, pocos ingenieros utilizan la biblioteca incorporada. En el proceso de creación de la biblioteca, tendrás que buscar las especificaciones de los componentes correspondientes, sobre cuya base tu diseño será capaz de garantizar la corrección de los nombres de pines y de las marcas, como el ánodo y el cátodo de un LED o los tres terminales de un transistor.
3). Establecimiento del empaquetado de PCB.
Haga clic en File>>New>>Libraries>>PCB Libraries (.pcblib) y guarde. Si el encapsulado de PCB está bien establecido o no determina la fabricabilidad de las PCB. Además de la correspondencia entre ánodo y cátodo y los símbolos esquemáticos mencionados arriba, también se debe prestar atención a muchos detalles. Por ejemplo, se debe prestar mucha atención al encapsulado QFP, ya que las especificaciones suelen proporcionar la vista posterior, por lo que es necesario realizar una inversión de imagen en el proceso de creación del encapsulado de PCB. De lo contrario, la biblioteca creada quedará invertida. El pad para los componentes y el tamaño de la vía también deben ajustarse a principios establecidos. El tamaño de las vías de los componentes depende del diámetro de las patas del componente, mientras que el de los pads depende del tamaño de la vía.
Tomemos como ejemplo un encapsulado de LED en el que el diámetro del LED es de 3 mm, el espacio entre pines es de 2,54 mm y el diámetro de los pines es de 0,6 mm. En la interfaz de PCB Libraries:
a. Colocación de la almohadilla
①. Diámetro del orificio del pad = diámetro del pin del componente + 0,3 mm + 0,9 mm;
②. La almohadilla está diseñada para ser un círculo. Su diámetro = diámetro del orificio de la almohadilla 0,9 mm + 1,2 mm = 2,1 mm (generalmente placa de 1 cara + 1,2 mm mientras que de 2 caras + 1,0 mm);
③. Si se aplica SMT, el pad generalmente se coloca en la capa superior;
④. Coordenada de colocación: X (-1,27 mm) e Y (0);
⑤. El pad se define como el pin 1 (el designador se define como 1);
⑥. La segunda almohadilla se coloca con el mismo método, excepto que su coordenada de colocación es X (1,27 mm) y Y (0), y la almohadilla está diseñada como pin 2 con el designador definido como 2.
Para facilitar la fabricación, el punto de origen se establece como el centro del componente en el encapsulado del componente, razón por la cual las coordenadas de las almohadillas mencionadas anteriormente son respectivamente 1,27 y -1,27.
b. La serigrafía se dibuja justo después de colocar las almohadillas.
c. Guarda y nombra el archivo.
4). Cuando se hayan establecido los símbolos esquemáticos del componente y el encapsulado de la PCB, lo siguiente es la conexión entre los símbolos esquemáticos y el encapsulado de la PCB.
El encapsulado de la PCB debe estar conectado con los símbolos esquemáticos en el atributo del componente. Después del establecimiento de las bibliotecas de símbolos esquemáticos y de encapsulados de PCB, es necesario editar y convertir las bibliotecas correspondientes. Mientras tanto, Altium Designer comprobará la información de cada componente y, si se producen errores, aparecerá automáticamente una ventana de aviso.
5). Dibujo esquemático.
Después de establecer los símbolos esquemáticos y el encapsulado de la PCB, se comienza a dibujar el esquema. En el archivo del proyecto, haga clic en File>>New>>Schematic.
En la interfaz del esquema, se selecciona un dibujo en tamaño A4 (en realidad, se puede elegir un dibujo adecuado según su proyecto). Luego, busque los símbolos esquemáticos establecidos y colóquelos en la interfaz del esquema uno por uno. Finalmente, los pines deben conectarse mediante líneas de conexión eléctrica.
Una vez completado el diagrama esquemático, se pueden comprobar automáticamente los errores del diseño. En el diagrama esquemático, haz clic con el botón derecho en el diagrama completado y selecciona "compilar documento ***.Schdoc" en el menú emergente.
• Establecimiento de moscas PCB
En el archivo del proyecto, haz clic en Archivo>>Nuevo>>PCB>>guardar.
1). Dibuje el marco de la hoja de la PCB y su tamaño se puede configurar de acuerdo con la estructura del sistema.En Mechanical 1 se dibuja el marco de la hoja de PCB. En el ejemplo de este artículo, el tamaño de la PCB es de 62*55 mm.
2). Componentes de plomo en.La información de los componentes en el diagrama esquemático y la lista de redes se transfiere al PCB. Haga clic en Design >> "Update PCB Document ***.pcbDOC" >> "Validate Changes" y "Execute Changes".
3). Configuración de reglas de diseño.En esta parte se configuran el ancho de línea, la distancia entre líneas y el ancho de las líneas de alimentación y de tierra.
4). Diseño. Un buen diseño es trabajo hecho a medias.Las reglas que debes seguir en el diseño deben incluir:
a. Los orificios de ubicación deben fijarse.
b. Los componentes que necesitan ubicaciones fijas deben fijarse primero para evitar que se muevan al desplazar otros componentes.
c. El diseño debe realizarse de lo grande a lo pequeño y de lo difícil a lo fácil, en función de los módulos funcionales.
5). Enrutamiento.El ruteo es un proceso en el que se colocan pistas y vías en la PCB para conectar los componentes:
a. Enrutamiento interactivo: Haz clic en Place>>Interactive Routing y el cursor se transformará en una cruz para el enrutamiento.
b. Enrutamiento automático: Haz clic en Auto Route>>All>>Route All. Entonces comenzará el enrutamiento automático.
6). Adición de lágrima y recubrimiento de cobreayuda a reforzar la resistencia mecánica entre las pistas y la almohadilla o entre los orificios pasantes.
Generalmente, el recubrimiento de cobre en áreas extensas debe implementarse en la PCB después del ruteo. Por lo general, el recubrimiento de cobre se aplica para conectarse con las líneas de tierra y aumentar el área de las mismas, lo cual es beneficioso para reducir la impedancia de la línea de tierra y así lograr una transmisión estable de energía y señales.
7). RDC.
Haga clic en Tools >> Design Rule Check. A través del panel de información, puede revisar la lista de informes de errores, en base a la cual puede modificar el diseño de su PCB, tras lo cual se lleva a cabo el DRC hasta que no se produzcan errores.
