Ominięcie pułapek przeglądu projektu

Recenzje projektów wywołują dreszcze nawet u najbardziej doświadczonych inżynierów. Bez względu na to, ile czasu, wysiłku i sprawdzania zostało zainwestowane, zawsze istnieje obawa, że coś mogło zostać przeoczone. Ten dokument poruszy kilka prostych metod filtrowania i wyróżniania, aby pomóc wizualnie izolować kluczowe komponenty i sieci... wszystko to w celu uczynienia Twojej następnej recenzji projektu trochę mniej stresującą.

WPROWADZENIE

Zapewnienie łączności przeglądu projektu PCB jest jednym z najważniejszych elementów projektowania. Jeśli w jakimkolwiek momencie pojedyncza sieć zostanie źle zarządzona, może to prowadzić do problemów w produkcie, których rozwiązanie może kosztować fortunę. Bez względu na to, jak dobry jest projekt teoretycznie, w dużym stopniu polega on na testowaniu produktu pod kątem różnych przeszkód, takich jak rozmieszczenie komponentów, zdarzenia termiczne, zakłócenia i właściwy przepływ mocy projektu.

Obecnie oprogramowanie jest najlepszym przyjacielem każdego inżyniera do symulowania tego typu możliwych problemów przed produkcją prototypów i produktów końcowych. Jest to forma prewencji, która może promować świadomość problemów i osiągnąć święty Graal projektowania nazywany „pierwszym urokiem”.

WIRTUALNA RZECZYWISTOŚĆ PCB

Każdy produkt zaczyna się od koncepcji jego działania. W szerszym ujęciu produkt zaczyna się od projektu schematycznego, gdzie pomysł zostanie przekształcony w rzeczywistość. Podobnie jak w przypadku anatomii człowieka, każdy punkt naszego ciała wykonuje zadanie w jedności, zmieniając otoczenie i sposób, w jaki żyjemy.

W świecie projektowania schematów PCB, łączność elektryczna zazwyczaj zaczyna się na poziomie schematu między pinami komponentów za pomocą przewodów. Jednakże, aby zidentyfikować te połączenia, dobrą praktyką jest nadawanie tym połączeniom nazw w taki sposób, aby można było łatwo śledzić je od źródła pochodzenia do miejsca docelowego. Etykiety sieci to identyfikatory przyjazne dla człowieka, które pozwalają projektantowi łączyć punkty na obwodzie bez fizycznego łączenia ich razem przewodem.

Gdy szkielet projektu zostanie zrealizowany w schemacie, kolejnym wyzwaniem jest zarządzanie tymi elementami w środowisku projektowania PCB. Klasyczne oprogramowanie często eksportuje netlistę do środowiska PCB, więc obrysy lub symbole otrzymują przypisane nazwy sieci na swoich odpowiednich miejscach montażowych. Dzięki nowoczesnej technologii, ta metoda została ulepszona poprzez automatyzację procesu transferu za pomocą bezpośredniego procesu ECO, eliminując ręczny eksport pliku netlisty.

Korzystanie z oddzielnych narzędzi dla każdej fazy procesu projektowania sprawia, że zarządzanie danymi projektowymi staje się niezwykle trudne. Każde narzędzie ma swój sposób modelowania swojej części ogólnego projektu. Różne modele komponentów, formaty plików i netlisty, połączenie wszystkich tych elementów może być koszmarem. Proces projektowania w Altium Designer jest inny. Niezależnie od tego, czy edytujesz schemat, układasz płytkę, czy nawet projektujesz FPGA, na każdym etapie wchodzisz w interakcję z jednolitym modelem projektu. Każdy komponent procesu projektowania w Altium Designer zawiera te jednolite dane. Jest to kompletna reprezentacja tego, czym komponent jest w rzeczywistości. Jednolity model danych nie tylko ułatwia szybką i dokładną synchronizację każdej części projektu, ale także oznacza, że gdy nadejdzie czas na wydanie do produkcji, możesz być pewien, że wszystkie dane wyjściowe są zweryfikowane, spójne i gotowe do produkcji.

IGŁA W STOGU SIANA

Znalezienie komponentu na układzie może być dość uciążliwe, zwłaszcza jeśli nie wiesz, z jakimi innymi komponentami powinien być połączony ten konkretny komponent. Altium oferuje rozwiązanie, w którym użytkownicy mogą łatwo dostosować opcje filtrowania widoku, aby pokazywać tylko niezbędne komponenty w procesie projektowania PCB. To sprawia, że cały proces przeglądu projektu jest łatwy do obejrzenia i nawigacji (Rysunek 1).

Korzyść z używania jednolitych modeli danych polega na tym, że nie ogranicza to nikogo do szukania obiektów tylko w środowisku Drukowanej Płytki Obwodowej. Funkcja cross probing pozwala użytkownikom wybrać grupę komponentów ze schematu, a następnie automatycznie wybrać ich odpowiedniki w środowisku PCB.

Rysunek 1: Altium Designer pozwala łatwo i szybko znaleźć komponenty w Twoim projekcie.

Gdy projekt zbliża się do ukończenia, coraz trudniej jest wykonać połączenia na PCB z powodu ograniczonej przestrzeni wynikającej z przebiegu ścieżek miedzianych na całej płycie. Istotne jest, aby zbędne informacje były ukryte, zamaskowane lub odfiltrowane z widoku. Projektowanie RF jest dobrym przykładem, ponieważ istnieją pewne sieci, które wymagają szczególnej ostrożności. Identyfikacja sieci, które są częścią urządzenia komunikacyjnego, jest priorytetem, a filtrowanie tych sieci może decydować o sukcesie i niezawodności produktu. Projektant powinien mieć pełną kontrolę nad tym, które sieci mają być wyświetlane, całkowitą długość ścieżki oraz czy istnieją inne pady, które nie są połączone.

Rysunek 2: Sieci, takie jak obwody RF, mogą być maskowane i kontrolowane.

Rysunek 3: Pady dla wybranej sieci RF są wyróżnione.

WIRTUALNA PŁYTKA PRZED RZECZYWISTĄ PŁYTKĄ

Projektanci PCB zazwyczaj polegają na plikach Gerber, aby uzyskać pomysł, jak ich płyta będzie wyglądać po produkcji. Jest to ograniczenie, ponieważ można je przeglądać tylko w 2D. Dobrym sposobem, aby naprawdę zobaczyć płytę, jest nawigacja wnętrzem w 3D, Rysunek 4, aby zobaczyć ścieżkę przewodów i ich połączenia między warstwami za pomocą via i padów.

Rysunek 4: Używając 3D, można zobaczyć ścieżki przewodów wewnątrz płytki.

Maska lutownicza może być również przeglądana, aby zapewnić odpowiednie pokrycie, jak pokazano na Rysunku 5. Jest to cienka warstwa polimeru podobna do lakieru, która zazwyczaj jest nakładana na ścieżki miedziane, aby zapobiec ich utlenianiu podczas procesu fabrykacji. Innym zastosowaniem jest zapobieganie tworzeniu się kulek cyny, które mogą powodować niezamierzone połączenia między przewodami. Nazywa się to mostkiem lutowniczym.

Rysunek 5: Maskę lutowniczą można zobaczyć, tutaj na niebiesko.

PODSUMOWANIE

Projektowanie płytek drukowanych może być skomplikowane, ale możliwe jest pokonanie wyzwań dzięki pomocy paneli wyszukiwania i filtrowania. Korzystając z tych funkcji, niezależnie od tego, czy jesteś początkującym, czy weteranem projektowania PCB, jedyną drogą jest iść do przodu. Tutaj narzędzie projektowe powinno pomóc zminimalizować wady w projekcie i zwiększyć produktywność, automatyzując środowisko pracy.