Definiendo y utilizando múltiples cuadrículas

Un diseño típico de PCB consta de tipos de objetos eléctricos, electromecánicos y mecánicos, cada uno con requisitos específicos de cuadrícula. Por ejemplo, el enrutamiento de trazas, componentes electrónicos, puntos de prueba y carcasas mecánicas pueden tener diferentes requisitos de paso y tamaño de cuadrícula, así como una unidad de medida diferente o un desplazamiento diferente del origen de referencia de la placa. También pueden requerirse cuadrículas polares (circulares) para colocar trazas o componentes a lo largo de un arco. En consecuencia, una sola cuadrícula a menudo no aborda adecuadamente todos estos requisitos.

LA CUADRÍCULA POR DEFECTO

La única cuadrícula por defecto es la única cuadrícula que está habilitada en un nuevo documento de Circuito Impreso. Contiene un sistema básico pero flexible. La unidad de medida se puede alternar entre unidades imperiales y métricas, utilizando la tecla de acceso directo Q. La distancia de ajuste del cursor se establece en un valor definido por el usuario, utilizando el menú disponible al presionar la tecla de acceso directo G en cualquier momento.

Se muestra una cuadrícula fina que se relaciona directamente con la configuración actual de la cuadrícula de ajuste. De igual manera, definir y usar múltiples cuadrículas de PCB se relaciona con un múltiplo definido por el usuario: típicamente 2, 5 o 10 veces la cuadrícula de ajuste. Así, a medida que el paso de ajuste cambia de tamaño, la cuadrícula fina cambia por la misma cantidad exacta, y la cuadrícula de ajuste grueso cambia por un múltiplo de esa cantidad.

Es posible confiar exclusivamente en esta cuadrícula predeterminada en todos los aspectos del posicionamiento de componentes, el trazado de pistas y la colocación de objetos mecánicos o especiales. Sin embargo, esto requeriría cambios frecuentes en el tamaño del paso, así como un cambio en la unidad de medida, y posiblemente incluso cambios en la ubicación del origen de la placa, para lograr todas las cuadrículas requeridas. Aquí es donde múltiples cuadrículas pueden ayudar a resolver este proceso complicado y manual.

REQUISITOS DE VARIAS CUADRÍCULAS

Colocar componentes en una cuadrícula específica puede ayudar a acelerar el proceso de colocación y alineación de componentes. También puede ayudar a lograr una densidad óptima de componentes. Dado que la mayoría de las huellas de componentes están definidas en milímetros, se pueden definir una o más cuadrículas métricas dedicadas y definidas por el usuario para acomodar la colocación de componentes. Tales cuadrículas pueden especificarse para estar activas solo cuando se está en modo de colocación de componentes, y permanecer desactivadas e invisibles mientras se trazan pistas.

La colocación de puntos de prueba en circuito generalmente se requiere en una cuadrícula imperial de 100 mils. Aunque ningún otro objeto pueda requerir este tipo de cuadrícula de diseño de PCB, se puede definir una cuadrícula dedicada a los puntos de prueba específicamente para el propósito de colocar puntos de prueba como almohadillas libres o componentes de punto de prueba. Si es necesario, esta cuadrícula puede estar desplazada del punto de origen de referencia de la placa al definir la cuadrícula. Esta cuadrícula dedicada facilita la colocación o verificación del punto de prueba precisamente en la cuadrícula requerida para la fabricación del dispositivo de prueba. Cuando no se requiere, la cuadrícula dedicada a los puntos de prueba puede desactivarse.

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Figura 1 Puntos de prueba en circuito en una cuadrícula de 100 mils

Las almohadillas de paso fino pueden ser difíciles de enrutar si no están alineadas a una cuadrícula más fina que el paso típico de ajuste de enrutamiento. Por ejemplo, un BGA grande de varios cientos de pines en un paso de almohadilla de 0.8 mm, conectando a múltiples dispositivos en el mismo paso de almohadilla, será mucho más fácil de enrutar si las almohadillas están alineadas en una cuadrícula de 0.4 mm. Todo el enrutamiento de trazas asociado con las almohadillas de paso fino puede colocarse rápidamente y de manera ordenada en la cuadrícula de ajuste. Cuando ya no se requiera, la cuadrícula dedicada a las almohadillas de paso fino puede desactivarse.

Los componentes electromecánicos como interruptores, conectores o ranuras para tarjetas deben alinearse precisamente con la carcasa mecánica de la placa. Tal alineación puede requerir una cuadrícula diferente a la de la colocación de componentes, el trazado de pistas o la colocación de puntos de prueba. La cuadrícula incluso puede requerir un desplazamiento diferente, relativo al origen de la placa, para alinearse correctamente con la carcasa mecánica. Se puede definir una cuadrícula dedicada a cualquier tamaño de paso, distancia vertical u horizontal más allá del contorno de la placa, o cualquier desplazamiento relativo al origen de la placa. Cuando no se requiere, esta cuadrícula de circuito impreso se puede desactivar fácilmente.

A veces, los componentes o el trazado de pistas deben colocarse a lo largo de un arco. La rotación de un componente normalmente se puede establecer en cualquier ángulo. Sin embargo, lograr una alineación precisa de múltiples componentes colocados a lo largo de un arco, o la colocación de trazas en arco, puede ser extremadamente difícil en una cuadrícula cartesiana (de 90 grados) predeterminada. Aquí es donde una cuadrícula Polar dedicada puede ser extremadamente valiosa. Permite la colocación fácil de componentes o el trazado de pistas a lo largo de un paso angular y un paso radial definidos por el usuario. Como todas las cuadrículas de componentes personalizadas, la cuadrícula Polar dedicada se puede desactivar o activar fácilmente según sea necesario.

Figura 2 Componentes y Arcos colocados en un paso angular de 15 grados y un paso radial de 0.5 mm

ADMINISTRADOR DE CUADRÍCULA

Definir múltiples cuadrículas personalizadas para placas PCB es fácil cuando se utiliza el Administrador de Cuadrículas de Altium Designer. Aquí, se pueden agregar diferentes cuadrículas, ya sean cartesianas o polares. Los detalles específicos, como el tamaño del paso, la unidad de medida, el origen y el rango de cada cuadrícula personalizada, pueden ser especificados por el usuario en un diálogo de editor de cuadrícula. El color de cada cuadrícula y el tipo de línea también se definen en este diálogo. Las cuadrículas superpuestas pueden especificarse en un orden de prioridad, o pueden habilitarse o deshabilitarse por función (No Componente y/o Componente).

Figura 3: El Administrador de Cuadrícula

Una vez que las cuadrículas están definidas, el administrador de cuadrícula permite al usuario controlar cuál cuadrícula personalizada está activa o inactiva en cualquier momento dado. Estos controles permiten al usuario enfocarse en tareas específicas de colocación o enrutamiento y elegir la cuadrícula apropiada para cada tarea. Por ejemplo, al colocar o verificar puntos de prueba, la cuadrícula de Punto de Prueba puede habilitarse y priorizarse para que sea la cuadrícula activa. O, todas las cuadrículas personalizadas pueden deshabilitarse para que la cuadrícula predeterminada pueda usarse para el enrutamiento general en la cuadrícula regular.

GUÍAS Y PUNTOS DE ALINEACIÓN

Las Guías de Alineación y los Puntos de Alineación pueden ser muy útiles para propósitos de alineación precisa. Estos objetos son especificados por el usuario relativo a una coordenada X/Y, y se muestran en el Editor de PCB como líneas guía o puntos para referencia visual o alineación precisa. Las Guías de Alineación y los Puntos de Alineación pueden activarse o desactivarse en cualquier momento.

Figura 4: El Administrador de Guías de Alineación

Las guías de alineación son muy útiles para marcar la línea central en su PCB, o cualquier otra línea guía crítica. Una guía de alineación vertical se establece relativa a una coordenada X específica y se extiende indefinidamente en la dirección Y. De manera similar, la guía de alineación horizontal se establece relativa a una coordenada Y específica y se extiende indefinidamente en la dirección X.

Las guías de alineación se establecen más o menos 45 grados, relativo a una coordenada X y Y, y se extienden indefinidamente. Los puntos de alineación se establecen relativo a una coordenada X y Y para proporcionar una marca visual para el punto, junto con la alineación precisa. Los puntos de alineación son excelentes para identificar una o varias ubicaciones críticas fuera de la cuadrícula sin tener que definir una cuadrícula dedicada.

CONCLUSIÓN

El trazado de pistas, componentes electromecánicos, puntos de prueba y carcasas mecánicas, cada uno puede tener un paso de cuadrícula, tamaño y forma diferentes. Pueden tener diferentes unidades de medida o un desplazamiento diferente del origen de referencia de la placa. Las cuadrículas personalizadas, las guías y los puntos de ajuste definidos y gestionados por el usuario, permiten una colocación y alineación más eficientes de estos diversos tipos de objetos. La capacidad de personalizar una cuadrícula dedicada para un propósito específico permite al usuario colocar y alinear objetos con gran precisión en el contexto de múltiples requisitos de cuadrícula únicos.