Tạo footprint trong Altium Designer

Khi bố cục bo mạch in, điều quan trọng là bạn phải biết cách tạo footprint cho các linh kiện thiết kế. Một số linh kiện khá phổ biến hoặc có trong các gói được tiêu chuẩn hóa, giúp dễ dàng tìm thấy footprint. Trong một số trường hợp, bạn có thể cần phải tự tạo footprint và bạn sẽ cần sử dụng thông tin trực tiếp từ datasheet của linh kiện. Nếu footprint không chính xác, các chân của linh kiện có thể không thẳng hàng với pad PCB hoặc linh kiện có thể vi phạm các quy tắc về khoảng trống hoặc khoảng cách có thể dẫn đến mất thời gian đáng kể và thêm chi phí.

Khi thiết kế bo mạch PCB, đôi khi bạn có thể dựa vào một phần chương trình để cung cấp cho bạn footprint chính xác cho linh kiện. Tuy nhiên, điều này không phải lúc nào cũng đúng và đôi khi bạn sẽ phải tạo ra footprint của riêng mình. Với một số gói phần mềm thiết kế PCB, đây có thể là công việc khó khăn đòi hỏi bạn phải học rất nhiều trước khi trở nên thành thạo. Mặt khác, với Altium Designer, việc tạo footprint linh kiện diễn ra nhanh chóng với các công cụ CAD. Đây là cách sử dụng Altium để tạo footprint cho các linh kiện thiết kế.

Cách tạo footprint linh kiện trong Altium Designer

Việc tạo footprint linh kiện được thực hiện trong Altium Footprint Designer bằng cách thực hiện theo 4 bước sau:

Tạo các pad
Xác định chiều cao và diện tích linh kiện
Thêm thông tin silk screen
Lưu footprint
Hãy cùng xem qua quy trình để xem việc tạo footprint linh kiện dễ dàng như thế nào.

Dưới đây là cách tạo thiết kế footprint trong Altium Designer theo 4 bước đơn giản:

Bước 1: Tạo các pad

Bạn sẽ cần mẫu landing cho linh kiện, mẫu này có thể tìm thấy ở cuối datasheet linh kiện hoặc trong thư viện cơ sở dữ liệu bạn đã chọn. Trong ví dụ này sử dụng vi điều khiển PIC24FJ64GA004. Linh kiện này được đóng gói trong một gói phẳng bốn cạnh mỏng bằng nhựa có 44 chân.

Trong Altium Footprint Designer, vào File → New → Library → PCB Library để thêm một thư viện footprint linh kiện PCB mới vào dự án. Bạn cũng sẽ cần thêm các linh kiện mới vào tệp Thư viện PCB của mình. Khi bạn tạo tệp Thư viện PCB mới, thư viện sẽ tạo một footprint trống cho bố cục PCB của bạn (có tên là PCBCOMPONENT_1) theo mặc định.

Điều đầu tiên chúng ta cần làm là thiết lập các đơn vị của mình. Các đơn vị được liệt kê ở góc trên bên trái của cửa sổ. Datasheet cho linh kiện này chỉ có kích thước tính bằng mm. Nếu các kích thước đã cho là mil, thì trong menu View, nhấp vào Toggle Units để chuyển đổi thành mm.

Bấm vào biểu tượng pad trên thanh công cụ PCB Lib Placement ở đầu cửa sổ (hoặc bấm vào Pad trên menu thả xuống Place để lấy một pad. Đặt pad gần giữa cửa sổ (chúng ta sẽ đặt pad này trong một thời điểm). Bây giờ, nhấp chuột phải vào bảng và chọn Properties. Tiếp theo, cuộn xuống Size and Shape, đặt hình dạng thành Rectangular và kích thước của bo (X/Y) thành 1,5 mm/0,55 mm. Theo mặc định, miếng pad sẽ được tạo dưới dạng miếng pad có lỗ xuyên qua mạ. Lỗ này sẽ bị xóa sau khi bạn chọn mẫu miếng pad một lớp.

Sau khi bạn đặt một pad, có một số thông tin quan trọng cần nhập trong bảng Properties cho mỗi pad. Trước tiên, bạn sẽ cần đặt số chỉ định cho mỗi bo; điều này sẽ liên kết số pad với số chaan tương ứng trong ký hiệu schematic. Điểm quan trọng tiếp theo là lớp cho pad này. Ở đây, chúng ta đang làm việc với một linh kiện SMT, vì vậy chúng ta nên chọn Top Layer từ menu thả xuống của lớp. Mỗi bo có một loại điện (Nguồn, Tải hoặc Terminator) và mỗi pad có độ trễ lan truyền và chiều dài gói pin. Tất cả ba phần thông tin phải có sẵn trong datashete linh kiện. Dữ liệu này rất quan trọng đối với các mô phỏng liên quan đến lưới được kết nối với các pad này.

Chúng ta có thể tạo một mảng pad cho mỗi bên của bố cục bằng cách sao chép và dán. (Mẹo: Chọn pad trước, sau đó nhấp vào biểu tượng Copy. Để đặt, chỉ cần nhấp vào biểu tượng Paste.) Chúng ta cần đảm bảo rằng khoảng cách giữa các pad là chính xác. Ở đây, khoảng cách từ tâm đến tâm là 0,8 mm.

Một cách để thực hiện việc này là đặt giá trị Global Snap to Grid, có thể truy cập giá trị này từ menu thả xuống bên dưới Grids. Hãy sử dụng 0,2 mm, có nghĩa là phải có 4 cửa sổ giữa các tâm dọc. Để đảm bảo rằng các pad trong mảng của chúng ta được căn chỉnh chính xác, chúng ta chọn mảng, sau đó nhấp vào menu Edit và chọn Align, sau đó Align Vertical Centers.

Đảm bảo tuân theo thứ tự đánh số chân/pad tiêu chuẩn khi gán số chỉ định. Ở đây, các pad được sắp xếp ngược chiều kim đồng hồ, với pad 1 được đặt ở góc trên cùng bên trái của linh kiện. Tiếp theo, chúng ta tạo mảng cho phía đối diện bằng cách sao chép mảng và dán nó cách 11,4 mm ở cùng một mức độ thẳng đứng. Đảm bảo đặt số pad cho mảng mới.

Bây giờ, chúng ta cần tạo các mảng pad trên và dưới. Vì linh kiện mạch của chúng ta có gói bốn mặt phẳng, nên số lượng chân và kích thước cho mặt trên và mặt dưới là như nhau. Chúng ta có thể tận dụng điều này để dễ dàng tạo các mảng chân khác bằng cách sao chép cả mảng bên trái và bên phải cùng một lúc, dán chúng và xoay 90°. Đừng quên đặt số vùng pad trong bảng Properties khi bạn dán các vùng pad mới này, nếu không, bạn sẽ có các ký hiệu chỉ định trùng lặp trong thiết kế footprint linh kiện PCB của mình.

Bước 2: Xác định Chiều cao và Diện tích linh kiện

Ở bước này, chúng ta cần xác định chiều cao và diện tích chiếm dụng của cấu kiện. Chúng ta cũng cần xác định loại linh kiện. Để truy cập thông tin này, hãy chọn footprint linh kiện mới của bạn từ danh sách Footprints và nhấp vào nút Edit. Từ đây, bạn sẽ có thể nhập ba mẩu thông tin này.

Theo mặc định, loại linh kiện sẽ được đặt thành Standard; đây là giá trị chúng ta muốn cho linh kiện này. Các linh kiện khác, chẳng hạn như các linh kiện cơ học và các linh kiện không có BOM, sẽ không phải là các linh kiện tiêu chuẩn và phải được chỉ định loại linh kiện thích hợp.

Bạn nên đặt part number vào trường Name; đây là giá trị sẽ hiển thị khi bạn nhập thư viện linh kiện này vào một dự án khác. Đặt mô tả hữu ích cho linh kiện trong trường Description. Cuối cùng, chiều cao và diện tích có thể được tìm thấy trong datasheet. Đối với linh kiện này, chiều cao linh kiện là 2 mm và tổng diện tích là 144 mm vuông.

Bước 3: Thêm thông tin Silk Screen

Đối với bước này, chúng ta thêm hình ảnh lớp Silk Screen và đánh dấu chân 1. Chúng ta sẽ làm theo gợi ý từ datasheet và chỉ cho biết vị trí của các góc. Để tạo một góc, chúng ta tạo một đường 0,08 mm mà bạn có được bằng cách chọn biểu tượng đường trên thanh công cụ PCB Lib Placement, sao chép nó (bằng cách sao chép và dán) và liên kết chúng. Tại đây, đảm bảo thông tin Silk Screen được gán cho đúng lớp. Ở đây, chúng ta muốn đặt cái này trên Top Overlay layer. Điều này có thể được thực hiện bằng cách chọn các dòng Silk Screen từ bảng Properties.

Bạn sẽ cần xoay một trong số này 90°. Để làm như vậy, nhấp vào menu thả xuống Edit, sau đó Move, rồi Rotate Selection. Trong hộp thoại, đặt Rotation Angle (độ) thành 90. Đối với đánh dấu chân 1, chúng tasẽ sử dụng hình tròn, bạn cũng có thể chọn hình tròn này từ thanh công cụ PCB Lib Placement. Không cần phải làm cho cái này quá lớn, chúng ta chỉ cần cái này có thể nhìn thấy được. (Mẹo: Nếu bạn cần thêm nhãn hoặc số chân, đây là nơi bạn sẽ thêm chúng).

Bước cuối cùng là lưu tệp PCB Library và tệp dự án của bạn. Sau đó, bạn có thể lấy dữ liệu Schematic Library của mình và gói nó vào một thư viện tích hợp với thiết kế footprint PCB đã hoàn thành của bạn để có thể sử dụng dữ liệu đó trong một dự án khác.

Bước 4: Lưu footprint

Bước cuối cùng để tạo linh kiện của bạn là đặt tên và lưu nó để bạn có thể thêm nó vào linh kiện của mình, bao gồm cả ký hiệu schematic. Mẹo: Bạn sẽ muốn đặt tên duy nhất và có thể tìm kiếm được để bạn có thể dễ dàng xác định vị trí của nó.

>>>Tham khảo các dịch vụ tại Điện Tử Tương Lai

Thiết kế mạch điện tử

Gia công PCB

Gia công stencil

Gia công SMT