Programa Trainee 2012 Módulo 3 Projeto de Placas de Circuito Impresso

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1 Programa Trainee 2012 Módulo 3 Projeto de Placas de Circuito Impresso Conteúdo 03 Projeto de Placas de Circuito Impresso Mayara de Sousa Prof. Leandro Schwarz Tempo Estimado 8 h.a.

2 Sumário Tipos de Placas de Circuito Impresso; Elementos de uma Placa de Circuito Impresso; Criação de um arquivo de Layout; Definição das regras do projeto; Transferência do esquemático para o Layout; Posicionamento dos componentes; Roteamento da Placa de Circuito Impresso; Identificação e autoria do projeto; Verificação das regras (Design Rule Check); Visualização da placa em 3D; Geração da lista de componentes; Geração de arquivos Gerbers; Geração de PDF para corrosão manual.

3 Tipos de Placa de Circuito Impresso PCI

4 Tipos de PCI Classificadas quanto ao número de camadas; Face simples; Face dupla; Multicamadas.

5 Tipos de PCI Placas face simples; Apenas uma camada de cobre; As trilhas são desenhadas na parte de baixo da placa (lado da solda solder side) e os componentes são posicionados do lado de cima (lado dos componentes component side); Pode ser utilizar uma malha de terra no lado da solda.

6 Tipos de PCI Placas face dupla; Duas camadas de cobre separadas pela placa, formando um sanduíche; As trilhas são desenhadas em ambas as partes da placa e os componentes são posicionados preferencialmente do lado de cima, embora ambos os lados possam ser utilizados; Pode-se utilizar furos metalizados, senão, a conexão entre camadas deve ser feita com solda manual; Pode se utilizar uma malha de terra no lado da solda e uma malha de alimentação no lado dos componentes.

7 Tipos de PCI Placas face dupla;

8 Tipos de PCI Placas multicamadas; Mais de duas camadas de cobre separadas pela placa, formando diversos sanduíches; As trilhas são desenhadas em todas as camadas da placa e os componentes são posicionados preferencialmente do lado de cima, embora ambos os lados possam ser utilizados; Deve-se utilizar furos metalizados; As vias podem ser de transpasse ou cegas; Pode se utilizar um plano de terra em uma camada e planos de alimentação em outras camadas.

9 Tipos de PCI Placas multicamadas;

10 Tipos de PCI Placas multicamadas;

11 Elementos de uma Placa de Circuito Impresso

12 Elementos de uma PCI As placas de circuito impresso são formadas pelos seguintes elementos: Ilhas; Vias; Trilhas; Malhas.

13 Elementos de uma PCI Ilhas; Em inglês pads; Elemento feito de cobre onde será soldado o componente; Podem ser superficiais (SMD) ou de transpasse (THT); As ilhas devem ser grandes o suficiente para permitir contato elétrico e suporte mecânico ao componente; As ilhas de transpasse devem possuir pelo menos 50 mil (1,27 mm) com furos de pelo menos 25 mil (0,635 mm).

14 Elementos de uma PCI Ilhas;

15 Elementos de uma PCI Trilhas; Em inglês tracks; Elemento feito de cobre que interliga eletricamente os componentes; As trilhas devem ser dimensionadas para permitir a passagem da corrente necessária ao circuito; Trilhas de baixa corrente podem ser delgadas; Trilhas de alta corrente devem ser largas.

16 Elementos de uma PCI O tamanho das trilhas depende da espessura do cobre, da corrente elétrica e do quanto de aquecimento que é considerado aceitável

17 Elementos de uma PCI O tamanho das trilhas depende da espessura do cobre, da corrente elétrica e do quanto de aquecimento que é considerado aceitável

18 Elementos de uma PCI Trilhas;

19 Elementos de uma PCI Vias; Elemento que interliga uma trilha em uma camada da placa com uma trilha em outra camada; As vias podem ser preenchidas com um anel de metal, de modo a possuir o contato metálico entre as placas (furo metalizado). Podem ser vias de transpasse (atravessam todas as camadas) ou vias cegas (atravessam parte das camadas).

20 Elementos de uma PCI Vias Tamanhos; O furo da via deve ser maior que um terço da espessura da placa; Para placas de 1,6 mm, furos maiores que 21 mil. Não há regra quanto ao tamanho da via, mas uma boa prática sugere a utilização dos seguintes valores; Não deve ser inferior ao tamanho da maior trilha adjacente; Não precisa ser maior que 1,5 vezes o tamanho da maior trilha adjacente.

21 Elementos de uma PCI Vias;

22 Elementos de uma PCI Malhas; Área de cobre que é posicionada por cima dos elementos do circuito e espalha-se por entre eles, mantendo o afastamento elétrico mínimo; Normalmente utilizados para blindagem eletromagnética; Podem se conectar às trilhas de alimentação, às trilhas de terra, às trilhas de sinal ou formar regiões de cobre sem sinal (dead copper).

23 Elementos de uma PCI Malha sólida;

24 Elementos de uma PCI Malha hachurada;

25 Elementos de uma PCI Malha contorno;

26 Criação de um arquivo de Layout

27 Criação de um arquivo de Layout Adicionar um Layout ao projeto Clique com o botão direito do mouse no projeto ou na parte em branco 1 2 3

28 Criação de um arquivo de Layout Modo alternativo para adicionar um Layout ao projeto 1 2

29 Criação de um arquivo de Layout Modo alternativo 2 para adicionar um Layout ao projeto 1

30 Criação de um arquivo de Layout Projeto Criado! O asterisco indica que o projeto não está salvo A pasta vermelha indica que o arquivo não está salvo A pasta branca indica que o arquivo está aberto na janela de edição

31 Definição das regras do projeto

32 Definição das regras do projeto

33 Definição das regras do projeto Define a distância mínima entre os elementos elétricos

34 Definição das regras do projeto Define se será perimida a formação de curtos-circuito

35 Definição das regras do projeto Define os tamanhos mínimo, máximo e preferencial das trilhas

36 Definição das regras do projeto Define a topologia de auto-roteamento

37 Definição das regras do projeto Define as camadas a serem roteadas

38 Definição das regras do projeto Define o estilo de curva para auto-roteamento

39 Definição das regras do projeto Define os tamanhos e furos das vias

40 Definição das regras do projeto Define o afastamento para a máscara de verniz

41 Definição das regras do projeto Define o afastamento para a máscara de pasta de solda

42 Definição das regras do projeto Define o tipo de conexão com o plano e o tamanho dos gaps Selecionar direct connect

43 Definição das regras do projeto Define o afastamento entre elementos e o plano

44 Definição das regras do projeto Define o tipo de conexão com a malha e o tamanho dos gaps Selecionar direct connect

45 Definição das regras do projeto Define os tamanhos mínimo e máximo de todos os furos (vias e ilhas)

46 Definição das regras do projeto Define o afastamento mínimo entre furos

47 Definição das regras do projeto Define o afastamento mínimo do verniz

48 Definição das regras do projeto Define o afastamento mínimo entre serigrafia e ilhas

49 Definição das regras do projeto Define o afastamento mínimo entre serigrafias

50 Definição das regras do projeto Define o tamanho tolerado de antenas

51 Definição das regras do projeto Define o tipo de afastamento em altura e seus valores

52 Definição das regras do projeto Define a altura permitida dos componentes

53 Transferência do esquemático para o Layout

54 Transferência do esq. para layout Gera a lista de diferenças entre esquemático e layout

55 Transferência do esq. para layout Transferir os componentes do esquemático para o arquivo de layout

56 Transferência do esq. para layout Transferência completa

57 Posicionamento dos componentes

58 Posicionamento dos componentes Clicar com o botão direito Transferência completa

59 Posicionamento dos componentes Unidades de medida Grade elétrica Grade das trilhas Configuração da grade Grade dos componentes Tipo de grade e visibilidade

60 Posicionamento dos componentes As linhas indicam as conexões a serem feitas Botão esquerdo e arrastar; Movimenta o componente. Espaço enquanto arrasta; Rotaciona o componente. Botão esquerdo; Seleciona o componente. Ctrl + setas quando selecionado; Movimenta o componente na grade pequena. Ctrl + Shift + setas quando selecionado; Movimenta o componente na grade grande.

61 Posicionamento dos componentes Duplo clique; Abre as propriedades. Tab enquanto arrasta; Abre as propriedades. Tab enquanto arrasta, seguido de um ESC; Fixa o componente no ponteiro do mouse. As linhas indicam as conexões a serem feitas

62 Roteamento da PCI

63 Roteamento da PCI Inserindo Trilhas e Vias Atalho PT

64 Roteamento da PCI Inserindo Trilhas e Vias Sempre de centro do pad a centro do pad A linha sólida indica o trecho inicial A linha contornada indica o trecho final

65 Roteamento da PCI Inserindo Trilhas e Vias ENQUANTO ROTEIA: 3 alterna entre tamanho de trilhas Camada a ser roteada * num alterna entre TOP e BOTTOM 2 posiciona uma via Espaço - modifica o ângulo Ctrl + espaço modifica o tipo de ângulo

66 Roteamento da PCI Ignorar elementos enquanto roteia Tamanho da trilha e da via Remove loops Roteamento empurra elementos Tab enquanto roteia para abrir as opções avançadas

67 Roteamento da PCI Inserindo malhas Atalho PG

68 Roteamento da PCI Tipo de malha Camada Rede Quais trilhas serão englobadas pela malha

69 Roteamento da PCI Clique num ponto e selecione todos os pontos desejados até obter uma malha fechada A camada Keep-Out deve estar selecionada para que o cursor seja aderido à ela

70 Identificação e autoria do projeto

71 Identificação e autoria do projeto A placa deve conter diversas identificações; Textos inseridos na placa para identificar o projeto; Designações de componentes para auxiliar na montagem da placa; Identificação de polaridade de alimentações; Identificação dos conectores e pinos de entrada e saída.

72 Identificação e autoria do projeto Logomarca Número do projeto Nome do projeto Nome do autor Versão Nome do revisor (quando houver) Data de finalização

73 Identificação e autoria do projeto Designação dos componentes BOA PRÁTICA: Posicionar a designação dos componentes sempre voltada para o componente

74 Identificação e autoria do projeto Identificar as alimentações

75 Identificação e autoria do projeto Identificar os conectores

76 Verificação das regras (Design Rule Check DRC)

77 Verificação das regras DRC Verifica se as regras determinadas para o projeto foram atendidas; Permite identificar as falhas no roteamento do projeto; Afastamentos entre elementos (clearance); Curtos-circuito; Desconexões; Tamanho de trilhas, vias, ilhas e furos; Máscara de serigrafia; Máscara de verniz (empresa de fabricação do impresso); Máscara de pasta de solda (empresa de montagem); Formação de antenas; Restrições de altura.

78 Verificação das regras DRC 1 2

79 Verificação das regras DRC Selecionar os itens a serem verificados

80 Verificação das regras DRC Warnings são avisos, podem indicar problemas Rule violations são violações e indicam erros Clique no link para exibir mais informações

81 Verificação das regras DRC Clique na mensagem para exibir no layout

82 Verificação das regras DRC Indicação de desconexão

83 Visualização da placa em 3D

84 Visualização da placa em 3D Placa em 2D Vista do lado dos componentes (vista superior) Tecla de atalho: V + B; Utilizados para alternar entre o lado dos componentes e o lado da solda.

85 Visualização da placa em 3D Placa em 2D Vista do lado da Solda (vista inferior) Tecla de atalho: 2; Utilizados para visualizar a placa em modo 2D. Tecla de atalho: 3; Utilizados para visualizar a placa em modo 3D.

86 Visualização da placa em 3D Placa em 3D Vista do lado dos componentes (vista superior) Tecla de atalho: Botão direito do mouse pressionado; Utilizados para movimentar a placa. Tecla de atalho: Ctrl+PgDn; Utilizados para fazer com que a placa apareça por completo na tela. Tecla de atalho: Scroll do mouse pressionado; Movimento do mouse modifica o zoom.

87 Visualização da placa em 3D Placa em 3D Vista do lado da Solda (vista inferior) Tecla de atalho: 0; Zera a rotação da placa. Tecla de atalho: PgDn ; -Zoom. Tecla de atalho: Pgup ; +Zoom. Tecla de atalho: V + B; Utilizados para alternar entre lado inferior e superior.

88 Visualização da placa em 3D Placa em 3D Vista do lado da Solda (vista inferior) Tecla de atalho: Shift + Botão direito do mouse; Utilizados para movimentar a placa para todos os sentidos Indicação amarela de que a tecla Shift está pressionada agora é só pressionar juntamente o botão direito do mouse e fazer o movimento desejado

89 Geração da lista de componentes

90 Geração da lista de componentes Gera uma lista com os componentes do projeto.

91 Geração da lista de componentes

92 Geração da lista de componentes Pode-se gerar uma lista mais compacta.

93 Geração da lista de componentes

94 Geração de arquivos gerbers

95 Geração de arquivos gerbers Permite o envio do layout para a empresa de fabricação da placa de circuito impresso; O layout é convertido em arquivos chamados gerbers; Padronizado entre fabricantes de PCI. Seguro; O fabricante recebe as informações de como fazer a placa, mas não tem acesso à lista de componentes; Dificulta a engenharia reversa.

96 Geração de arquivos gerbers O primeiro passo é gerar os arquivos das camadas

97 Geração de arquivos gerbers

98 Geração de arquivos gerbers

99 Geração de arquivos gerbers

100 Geração de arquivos gerbers

101 Geração de arquivos gerbers Depois, gera-se o arquivo com a furação

102 Geração de arquivos gerbers

103 Geração de arquivos gerbers Aceitar a configuração padrão

104 Geração de arquivos gerbers

105 Geração de arquivos gerbers Os gerbers são listados aqui No sistema, os gerbers são salvos na pasta Project Outputs for exemplo Para enviar para a empresa, enviar todos os arquivos listados aqui.

106 Geração de PDF para corrosão manual

107 Geração de PDF para cor. manual O primeiro passo é configurar a impressão

108 Geração de PDF para cor. manual ATENÇÃO: Escala 1 - Sempre

109 Geração de PDF para cor. manual Clicar com o botão direito para excluir camadas

110 Geração de PDF para cor. manual Clicar com o botão direito para renomear a página

111 Geração de PDF para cor. manual Renomear a página como Top Layer

112 Geração de PDF para cor. manual Clicar com o botão direito para renomear a página

113 Geração de PDF para cor. manual Renomear a página como Bottom Layer Adicionar camadas

114 Geração de PDF para cor. manual Todos os elementos da camada

115 Geração de PDF para cor. manual Clicar com o botão direito para mover a página

116 Geração de PDF para cor. manual ATENÇÃO: Na página Top Overlay, insira a camada Bottom Layer com tudo oculto, exceto pads e vias.

117 Geração de PDF para cor. manual Configurar desta forma!!! Adicionar furos

118 Geração de PDF para cor. manual Proto para imprimir em PDF com seu software favorito Cuidado para não modificar a escala ou selecionar a opção Ajustar ao tamanho do papel, pois irá distorcer o layout

119 Fim do Conteúdo