擁有3D組件主體的PCB設(shè)計(jì)

多年前，在為我公司的一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，我被召集到機(jī)械設(shè)計(jì)部門進(jìn)行即興會(huì)議。他們將我的設(shè)計(jì)文件放入他們的3D機(jī)械CAD系統(tǒng)，并希望向我展示一些東西。它在那里和生命一樣大;我的一個(gè)高大的電解電容器正好穿過塑料外殼。在試圖抑制他們的笑聲的同時(shí)，他們諷刺地解釋說，這個(gè)特殊的產(chǎn)品在我的電容器的外殼中不會(huì)標(biāo)配逃生艙口。我禮貌地感謝他們對(duì)我的工作的批評(píng)，同時(shí)私下思考著對(duì)他們的不同想法。

當(dāng)時(shí)很有趣（是的，我現(xiàn)在笑了），我確實(shí)學(xué)到了那天關(guān)于全3D檢查重要性的非常重要的一課。問題在于我們的PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)只具有最小的3D檢查功能，并且它們根本不提供任何類型的3D視圖。某種形式的碰撞與我們的安置是不可避免的，不幸的是，我是第一個(gè)碰到它的人。幸運(yùn)的是，從那時(shí)起，PCB CAD系統(tǒng)已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段路，采用3D技術(shù)，AltiumDesigner?處于領(lǐng)先地位。您現(xiàn)在可以使用Altium中的3D查看軟件輕松放置組件，以確保放置正確。讓我告訴你這是如何完成的。

準(zhǔn)備在3D中工作

第一步是將設(shè)計(jì)視圖從2D更改為3D。這可以通過按“3”鍵輕松完成。要返回2D，請(qǐng)按“2”鍵。但是，在使用3D之前，您必須確保它們已正確設(shè)置。 Altium使用內(nèi)置于其封印中的3D主體以3D形式顯示該部分。您從供應(yīng)商庫中提取的大多數(shù)組件都會(huì)內(nèi)置3D主體，但您可能會(huì)遇到設(shè)計(jì)并且沒有這些組件，如下圖所示。

沒有3D組件主體的PCB設(shè)計(jì)

您可以選擇添加這些3D主體進(jìn)入沒有它們的設(shè)計(jì)。要將3D實(shí)體添加到如上所示的設(shè)計(jì)中，請(qǐng)轉(zhuǎn)到“工具”下拉菜單，然后選擇“管理組件的3D實(shí)體”。這將打開Component Body Manager，如下圖所示。

交互式選項(xiàng)卡Altium中的組件主體管理器

組件主體管理器使您能夠使用板上所有板的3D主體。您可以在上圖中看到對(duì)話框的頂部列出了每個(gè)組件。右下方是“交互式”和“批量更新”的選項(xiàng)卡。在上圖中，交互式選項(xiàng)卡處于活動(dòng)狀態(tài)，它顯示所選部件的“正文狀態(tài)”的狀態(tài)。您可以看到?jīng)]有列出任何3D主體。

您可以單獨(dú)更新每個(gè)部件，但出于我們的目的，我們將使用批處理模式一次更新所有部件。這將為所有人提供非常通用的外觀，但將進(jìn)行快速演示。單擊“批量更新”選項(xiàng)卡，如下圖所示。

設(shè)置批量更新組件主體管理器中的參數(shù)

在批量更新選項(xiàng)卡中，您可以看到可以構(gòu)建3D主體的許多不同層。為了讓我們看一下類似于絲網(wǎng)印刷形狀的外觀，我們選擇了“兩個(gè)絲網(wǎng)印刷層”作為用于構(gòu)建3D主體的唯一標(biāo)準(zhǔn)。您還可以看到我們已經(jīng)為3D主體提供了10密耳的支撐高度和100密耳的總高度。理想情況下，您可能希望使用具有與之關(guān)聯(lián)的高級(jí)STEP模型或詳細(xì)3D體的腳印進(jìn)行更新。為了快速在電路板上獲得3D，這將完成如下圖所示的工作。

現(xiàn)在已經(jīng)添加了3D組件實(shí)體，是時(shí)候?qū)Ш?D視圖了

現(xiàn)在板上有3D形狀，您可以開始以3D形式移動(dòng)您的電路板視圖。使用鼠標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)視圖移動(dòng)仍然適用于3D，您將使用鼠標(biāo)右鍵來平移視圖。在3D中雖然你有新的東西，你可以按住shift鍵，這將調(diào)出3D旋轉(zhuǎn)球體，如上圖所示。按住shift鍵，鼠標(biāo)右鍵現(xiàn)在可以在所有軸上傾斜和旋轉(zhuǎn)視圖。這里的關(guān)鍵是電路板將在光標(biāo)所在的位置旋轉(zhuǎn)，如果無法使電路板視圖按照您的意愿旋轉(zhuǎn)，請(qǐng)將光標(biāo)移動(dòng)到新位置。當(dāng)您學(xué)會(huì)使用和操作3D視圖時(shí)，這非常重要。

以3D形式移動(dòng)組件

Altium中的簡(jiǎn)單2D放置視圖

為了演示在3D中移動(dòng)電路板，我們將使用非常簡(jiǎn)單的教程設(shè)計(jì)為清楚起見。在上圖中，您可以從2D視角看到我們的設(shè)計(jì)。這是一個(gè)干凈的位置，并沒有顯示任何錯(cuò)誤。這并不一定意味著它是我們最理想的放置位置。

在下面看到的3D放置中，您可以看到我們的SMT非常擁擠，高大的電容器和連接器。這可能不是裝配或返工的最佳位置。幸運(yùn)的是，我們的3D視圖讓我們可以更好地了解展示位置的外觀，而不僅僅是普通的2D視圖。

現(xiàn)在以3D顯示的同一個(gè)簡(jiǎn)單展示位置視圖

要更改我們?cè)?D中的位置，您只需以與在2D中相同的方式拾取零件即可。 Altium使您能夠在光標(biāo)上飛行部件并像在2D中一樣旋轉(zhuǎn)它。然后，您可以將部件放在新的位置。

在下圖中，我們已經(jīng)選擇了R1以便移動(dòng)它。目前，它位于連接器上，連接器顯示綠色的明顯DRC放置錯(cuò)誤，并顯示“碰撞”警告。就像在2D中一樣，當(dāng)您在棋盤上移動(dòng)時(shí)，您可以立即獲得錯(cuò)誤的在線DRC反饋。

在Altium的3D視圖中移動(dòng)時(shí)的DRC警告

為了獲得干凈的DRC和更好的R1位置，我們將其放置在連接器下方，如下圖所示。 Altium中的3D查看和放置功能可以幫助您設(shè)計(jì)更具可制造性的印刷電路板，為您提供比使用常規(guī)2D設(shè)計(jì)視圖更好的放置視角。

使用3D視圖放置零件以驗(yàn)證其間隙

使用3D查看軟件檢查設(shè)計(jì)

要了解Altium如何利用3D檢查整個(gè)設(shè)計(jì)，請(qǐng)查看下圖。您將在3D視圖中看到計(jì)算機(jī)板。我們已選擇并正在光標(biāo)上移動(dòng)套接字連接器。 3D使我們能夠充分探索這樣復(fù)雜的設(shè)計(jì)，以確切了解我們將如何在3D中工作。

< p> 在Altium的復(fù)雜布局的3D視圖中移動(dòng)連接器

還有更多。在下圖中，您可以看到如上圖所示的相同電路板。這一次雖然我們使用Altium的3D多裝配視圖顯示它，但您可以看到系統(tǒng)中的所有其他電路板。在這里，我們操作適合我們上面選擇的插座連接器的PCB，以向您展示所有這些設(shè)計(jì)是如何互連的。我們還可以在這個(gè)多組件視圖中操作其他板以及主板所在的安裝硬件。

與Altium多視圖組件中的其他系統(tǒng)板相同的布局

為了確保在制造過程中焊料和焊膏的放置是正確的，請(qǐng)確保您可以使用合適的設(shè)計(jì)軟件輕松應(yīng)用和檢查表面貼裝技術(shù)。使用3D圖像視角可以更輕松地完成徹底檢查過程的技術(shù)，以確保焊料不會(huì)中斷。無論是增材制造還是其他方面，都要確保正確應(yīng)用表面貼裝技術(shù)。