Conf.dr.ing. Gheorghe PANA [email protected]

A.

a) b) c) B.

  d)      Blocul de proiectare Layout Schema bloc Realizarea conturului PCB Plasarea componentelor Manuala Interactiva Automata Rutarea placii de circuit imprimat Etape pregatitoare Rutarea manuala Rutarea interactiva Rutarea automata Schema propusa pentru exersarea rutarii manuale Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 2

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 3

 EDIF (Electronic Design Interchange Format) is a vendor neutral format in which to store Electronic netlists and schematics. It was one of the first attempts to establish a neutral data exchange format for the electronic design automation (EDA) industry.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 4

 AutoCAD DXF (Drawing Interchange Format, or Drawing Exchange Format) is a CAD data file format developed by Autodesk for enabling data interoperability between AutoCAD and other programs.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 5

 Computer-aided design (CAD), also known as computer-aided design and drafting (CADD), is the use of computer technology for the process of design and design-documentation. Computer Aided Drafting describes the process of drafting with a computer. CADD software, or environments, provide the user with input-tools for the purpose of streamlining design processes; drafting, documentation, and manufacturing processes. CADD output is often in the form of electronic files for print or machining operations. Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 6

 Iesirile din Layout:     Spre crearea de capsule “Footprint Libraries” Generarea fisierelor de fabricatie “Gerber and drill files” Realizarea fisierelor destinate interfatarii cu programe de proiectare mecanica (de tip AutoCAD) Obtinerea documentatiei tehnice necesare modulului electronic proiectat.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 7

    Conturul delimiteaza suprafata in care se plaseaza componentele Lansare: in mediul Layout Tool/Obstacle/New     Cursorul devine cruce mica Clic unde se incepe Clic unde se doreste schimbare de directie La terminare: Esc sau clic dreapta + End Command Se selecteaza conturul Clic dreapta  Properties… Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 8

 Se deschide fereastra: Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 9

 Verificarea conturului placii - se utilizeaza: View/Database Spreadsheets…/Obstacles si, daca este cazul, se pot face editari.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 10

  OrCAD Layout permite plasarea prin intermediul a 3 tehnici:    manuala interactiva automata Plasarea manuala consta din pozitionarea dupa dorinta a componentelor in aria definita de conturul placii de circuit imprimat in pozitii care respecta criteriile dorite/impuse.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 11

  Plasarea interactiva combina tehnicile de plasare manuala cu anumiti algoritmi automati care intervin asupra componentelor cu scopul de a mari viteza de plasare.

Plasarea automata permite pozitionarea automata a componentelor in cadrul placii pe baza algoritmilor programului Layout, in conformitate cu diferitele criterii de plasare stabilite anterior.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 12

 Inainte de a incepe plasarea componentelor, pentru obtinerea unor rezultate cat mai bune in aceasta faza, se fac niste verificari:        Verificarea conturului placii Verificarea grilei de plasare Verificarea componentelor plasate anterior sau a celor cu plasare restrictiva (si, eventual, fixarea lor) Verificarea ariilor interzise pentru plasare Verificarea diferitelor decupaje in placa Verificare conditiilor si criteriilor de plasare Verificarea ponderii arborilor de conexiune Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 13

  Plasarea manuala se poate face individual sau pe grupuri “Pick & Place” adica “apuca/culege si plaseaza”:  Clic stanga pentru selectie   Deplasare in pozitia dorita prin simpla deplasare a mouse-ului Clic stanga pentru selectie, apoi clic dreapta si din meniul “pop-up” se alege “Move On/Off”. Componenta este selectata dar ramane pe loc. Se poate deplasa cu cheile directionale sau cu clic stanga pe ea.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 14

 Plasarea interactiva Operatie tip “Multiple Pick &Place”   Clic dreapta in aria de lucru Se alege “Queue For Placement…” (=generarea unei cozi de asteptare) Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 15

 Plasarea interactiva Apare fereastra: Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 16

 Plasarea interactiva Criteriile de selectie a componentelor:     Ref Des – dupa numele componentei Footprint Name – dupa capsula Group Number – dupa grupul caruia ii apartin componentele Minimum Pins sau Maximum Pins – dupa numarul de pini Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 17

 Plasarea interactiva Casutele de selectie:  Exclude placed  Exclude locked  Exclude fixed daca sunt selectate, exclud de la selectie componentele plasate, blocate si fixate, respectiv Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 18

   Plasarea interactiva Se da OK Pe ecran nu se observa nimic Clic dreapta in ecranul de lucru: Comanda Queue for Placement creeaza o lista de componente care asteapta sa fie plasate, din care se alege componenta urmatoare cu optiunea Select Next.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 19

    Plasarea interactiva Ordinea de plasare a componentelor, sugerata de program, poate fi modificata cu comanda Place (s-au ales rezistentele prin completarea la Ref Des cu R* in fereastra “Component Selection Criteria”) Clic dreapta in ecranul de lucru Se alege Place Se deschide fereatra Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 20

 Plasarea interactiva Oglindirea componentelor Comanda Opposite realizeaza oglindirea componentelor, fapt care permite utilizatorului sa plaseze componente pe o fata sau pe cealalta a placii de circuit imprimat (componentele oglindite trec de pe o fata pe cealalta).

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 21

   Rutare = operatia de transformare a conexiunilor electrice in trasee de cupru.

Se executa dupa plasarea componentelor pe placa virtuala.

La realizarea rutelor trebuie urmarite diferite principii care imbina cerintele de proiectare electrica cu cele de natura tehnologica.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 22

 Modalitati de rutare in OrCad Layout Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 23

 Etape pregatitoare i.

Verificarea layerelor ii.

iii.

iv.

Definirea gaurilor de trecere Verificarea si alocarea proprietatilor arborilor de conexiune Verificarea definirii corecte a spatierilor din cadrul placii (verificarea asignarii spatierilor) Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 24

 Verificarea layerelor Se utilizeaza tabela Layers  Tool/Layer/Select From Spreadsheet… Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 25

Verificarea layerelor    Selectare Layer Name Clic dreapta pe selectie Properties… Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 26

Verificarea layerelor  Se bifeaza Unused Routing urmat de OK Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 27

Verificarea layerelor – numele layerelor Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 28

Verificarea layerelor – numele layerelor (continuare) Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 29

   Definirea gaurilor de trecere Gaurile de trecere (vias-urile) se modifica in tabela Padstacks la fel ca alte pastile de cupru In mod implicit este definita o singura gaura de trecere si anume VIA1 Este posibil sa se aloce o anumita gaura de trecere pentru un anumit arbore de conexiune sau pentru o anumita categorie de arbori de conexiune.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 30

Verificarea si alocarea proprietatilor arborilor de conexiune Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 31

 Verificarea si alocarea proprietatilor arborilor de conexiune Proprietatile arborilor de conexiune se pot modifica in tabela Nets ( Tool/Net/Select From Spreadsheet… ) Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 32

 Verificarea si alocarea proprietatilor arborilor de conexiune Pentru modificarea unui parametru: selectie Net Name dorit, clic dreapta si se alege Properties… Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 33

Verificarea asignarii spatierilor    Se definesc din tabela Route Spacing Clic pe butonul - View Spreadsheet Se alege Strategy…/Route Spacing Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 34

  Verificarea asignarii spatierilor Exista 6 categorii de spatieri, obtinute pentru a defini distantele dintre trasee, pastile si gaurile de trecere.

Valorile spatierilor se aleg in functie de tehnologia de realizare a circuitului imprimat (uzual 12 mil = 0,3mm sau 8 mil = 0,2 mm) Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 35

  Modul de actiune al comenzilor referitoare la rutare Poate fi gestionat din fereastra Route Settings ( Options/Route Settings … ) 1.

2.

3.

Setarile sunt impartite in 3 grupe: Route Mode Interactive Auto Route Settings Manual Route Settings Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 36

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Etape de proiectare în procesul de rutare manuală sau automată:

Încărcarea unui fişier strategie de rutare. Verificarea existenţei conexiunilor la planurile de masă şi alimentare. Pentru plăcile SMT se recomandă realizarea rutării tip “fanout” pentru conexiunile de masă şi de alimentare. Rutarea conexiunilor critice. Realizarea rutării pentru restul conexiunilor rămase. Optimizarea rutării prin mijloace interactive. Verificarea spaţierilor şi examinarea datelor statistice referitoare la placă.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 37

 Rutarea manuala Se realizeaza cu ajutorul a 2 comenzi:  Add/Edit Route  Edit Segment Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 38

  Rutarea manuala Modul de lucru Add/Edit Route se utilizeaza pentru a crea noi trasee prin transformarea conexiunilor in rute.

Este posibila si editarea unor rute prin plasarea cursorului pe un colt sau pe un segment al acestora.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 39

  Rutarea manuala Modul de lucru Edit Segment este utilizat pentru a muta segmente ale rutelor existente, crearea de segmente noi sau stergerea anumitor segmente.

Prin utilizarea tastei ALT in timpul rutarii se poate incepe un segment de ruta pornind de pe unul existent, al aceluiasi arbore de conexiune, procedeu de ramificatie numindu-se “rutare in T”.

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 40

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 41

J2 1 2 CON2 intrare AF 0 C1 10uF 63V P1 47k 0 C2 R1 100k R3 47k 0 C4 100uF 35V R5 1.5k

R6 2.7k

BC560A C5 150nF R7 100 10uF 63V Q1 0 R2 12k 0 C3 47uF 25V 0 R4 8.2k

0 C6 220uF 25V R8 560 Q2 1 2 J1 0 CON2 alimentare 24V BD439 C8 R9 100 C7 220uF 25V Q3 R10 1 1000uF 25V 1 2 J3 0 CON2 difuzor BD439 0 Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 42

Catalog: BC560.pdf

  BC560 BD439 si TO92 TO126 BD439.pdf

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 43

     Pini axiali 0,25W, 2,5mm diametru Catalog Resistors.pdf

Tip NCF25 ( NIC COMPONENTS CORP.

) Cod Layout: AX/.400X.100/.031

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 44

   Tip: poliester metalizat Catalog: Polyester capacitor.pdf

Cod layout: RAD/.575X.300/LS.400/.034

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 45

   Cu pini radiali Catalog Nichicon Electrolytic Capacitors.pdf

Coduri layout:      10uF/63V 47uF/25V 100uF/35V 220uF/25V CYL/D.200/LS.100/.031

CYL/D.200/LS.100/.031

CYL/D.250/LS.100/.031

CYL/D.325/LS.125/.034

1000uF/25V CYL/D.400/LS.200/.034

Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 46

Modul de conectare pe PCB: Pregatire TIE - Lectia nr.4

4/28/2020 47