Altium Designer’da PCB Footprint Kütüphanesi Oluşturma

Baskılı devre kartınızı yerleştirirken, her bir komponentiniz için bir footprint oluşturmanız çok önemlidir. Bazı komponentler oldukça yaygındır veya standart paketler halinde gelirler. Bu durum da footprintlerin bulunmasını kolaylaştırır. Bazı durumlarda, kendi footprintinizi oluşturmanız gerekebilir ve doğrudan komponentin datasheet’indeki bilgileri kullanmanız gerekmektedir. Şunu unutmayın ki eğer footprintinizi olması gerektiği gibi çizmezseniz, komponentlerinizin pinleri PCB padleri ile hizalanmayabilir. Bu durumda önemli zaman kaybına ve ek maliyete yol açacaktır.

Footprint

İşte bu noktada, Altium Designer’da footprintleri tasarlamanın birden fazla yolu bulunmaktadır. Bunlardan ilki, verdiğimiz değerlere göre otomatik olarak istenilen footprinti çizen bir uygulama olacaktır. Altium Designer’da bu sistem IPC compliant footprint wizard olarak geçmektedir. Aslında bu sistem gerçekten de işimizi kolaylaştırabilmektedir. Yine de unutmayın ki elle, kendi başımıza çizmek genel olarak en güvenilir yoldur.

IPC Uyumlu Footprint Sihirbazı

IPC Uyumlu footprint Sihirbazı, IPC standardına uyumlu komponent footprintini oluşturur. IPC Uyumlu footprint Sihirbazı, footprint boyutlarından çalışmak yerine, IPC tarafından yayınlanan standartlara uygun olarak komponentin kendisinden alınan boyutsal bilgileri kullanır.

Sihirbaz, footprint tanımlamak için kullanılan padlerin ve izlerin özelliklerini girmenizi istemek yerine, gerçek komponent boyutlarını girdi olarak alır. IPC-7351 standardı için geliştirilen formüllere dayanarak, Sihirbaz daha sonra padler ve paletler gibi standart Altium Designer nesnelerini kullanarak footprintini oluşturur.

Footprint
IPC Uyumlu Footprint Sihirbazı

Siharbazımıza giriş yaptığımıza karşımıza ilk burası çıkmaktadır. Buradan next’e basarak geçiyoruz. Hemen sonrasında ise karşımıza kılıf seçim noktası gelecektir. Orada kılıfınızı gerçekten dikkat ederek seçiniz.

Footprint
kılıf seçimi

İşte bu noktada komponenete göre seçimimizi yapmaktayız. Seçimimizi yaptıktan sonra genel anlamda her kılıf bildiğimiz gibi belli standartlara sahiptir. Sadece komponentten komponente bağlı olarak bazı küçük değişiklikler olabilmektedir. İşte bu noktada ne olursa olsun hata yapmamanız için çiziminizi yaptığınız komponentinizin datasheetini dikkatlice incelemeniz sizin yararınıza olacaktır. Peki datasheet’te hangi sayfaya bakmamız gerekmekte? Bildiğimiz gibi bazı datasheetler yüzlerce, binlerce sayfayı bile bulabiliyor.

Bu noktada gelin görseller üzerinden devam edelim.

Footprint

Komponente göre kılıfı seçtikten sonra karşımıza ilk burası gelmektedir .Bu noktada direk datasheet’teki o önemli sayfayı açmamız ve değerleri ona göre girmemiz gerekmektedir.

Footprint
datasheet’ten bir görsel
Footprint
datasheet’ten bir görsel

Aslında bu görsellere dikkatlice bakınca bizden istenilen bütün boyut değerlerini kolayca bulabilmekteyiz. Bu kılıfların değerleri genelde aynı kalmakla beraber dediğimiz gibi değişebilmektedir. Ne olursa olsun, dikkatli davranmanız sizin yararınıza olacaktır.

Bu noktada bir sonraki aşamada katman (Layer) seçimi olacaktır. Bu noktada kişiden kişiye farklı kullanımlar olsa da footprint’inizin dış sınırlarını belirleyen katmanı mechanical 3 yapabilirsiniz.

Footprint

Sonrasında isim ve açıklama ekleyerek footprint tasarımımızı bitirebiliriz. Aslında IPC footprint sihirbazını kullanmak bu kadar basit. Bun dan sonra bu footprint’i istediğin her yere kaydedip, istediğiniz gibi kullanabilirsiniz.

Altium Designer’da Kendi Footprint’inizi Nasıl Oluşturabilirsiniz?

Aşağıdaki 4 adımı izleyerek Altium Designer’da komponent footprintinizi oluşturun:

  • Padleri oluşturun
  • Komponentin uzunluklarını ve alanını tanımlayın
  • STEP bilgilerini ekleyin
  • Footprint’i Kaydedin

komponentin footprintini oluşturmanın ne kadar kolay olabileceğini görmek için süreci adım adım inceleyelim.

Padleri oluşturun

İşte bu noktada artık datasheet bizim her şeyimiz olacaktır. Çünkü tasarım sırasında belirleyeceğimiz her türlü pad dizilimi, uzunluğu vb. şeyler, tamamen datasheet’e bağlı bir şekilde ilerleyecektir. Bu durumda ilk yapmamız gereken şey, datasheet’te gerçekten ne istediğimizi bilmek olacakır. Çünkü nasıl okuyacağını bilmeyen için datasheet başlı başına problemdir.

Zaten yukarıda bir görsel belirttiğimiz gibi datasheetten yine aynı sayfayı açmaktayız. Bu nokta bu sefer ilk olarak padlerimizin çizimden başlamaktayız. Gerekli uzunluklar, aralarındaki mesafe vb. konular orada yer almaktadır.

İşte gerekli mesafe birimlerini belirledikten sonra tasarıma başlayabiliriz. İlk olarak PCB lib dosyamızda Add kısmına tıklayarak boş bir komponent footprint alanı oluşturuyoruz. Ardından P tuşuna basarak hızlıca Pad yazan kısma tıklıyoruz. Artık padleri yerleştirmeye başlayabiliriz.

Footprint
Pad Seçimi

Peki nereye ve nasıl yerleştireceğimi nereden bilelim? İşte sorunun cevabı datasheet’te olacaktır.

Footprint

Aslında her şey bu kadar basit. Sadece biraz pratik ve zaman istiyor. Gün geçtikçe siz de buna alışacaksınız. Peki bunu biz Altiuma dökünce sonuç ne oluyor?

Footprint

Bu noktada ilk pad yerleştikten sonra grid’in(ızgara) birimine dikkat ederek diğer padler yerleştirilmektedir. Sonrasında layer(katman) düzenlemesine de dikkat edilmelidir. Gerçekten profesyonel bir tasarım yapmak istiyorsanız, bu layer(katman) seçimlerine çok özen göstermelisiniz.

Footprint

Bu noktada aslında PCB footprint çiziminin o kadar da zor olmadığını anladık. Ancak gelin bu Layer(katman) konusunun biraz daha içine girelim.

Mechanical Layers(Mekanik Katmanlar)

Katman Detayları

Aşağıda, göz önünde bulundurmak isteyebileceğiniz katmanların bir listesi bulunmaktadır. Aşağıda bazı katmanların listelendiğini göreceksiniz. Bunlardan hangisi kullanmanız gerekiyorsa ona göre yol izlemeniz sizin için en iyisi olacaktır.

M01_BoardTemplate_Top

Board bloğu ve kenarlık. Bu sayfaya yalnızca tüm katmanlarla ilgili bilgiler yerleştirilmelidir. Yansıtma gerektirmeyen PDF’leri yazdırırken veya oluştururken, bu sayfa katmanlardan biri olarak açılmalıdır.

M02_BoardTemplate_Bottom.

Yine Board bloğu ve kenarlık ancak bottom için kullanılmaktadır. Bu çıktıdaki katmanlardan herhangi birini yansıtırken kullanılır. M01_BoardTemplate_Top öğesine eklenen bilgilerin M02 şablon sayfasına da eklendiğinden emin olun. PCB’nin alt kısmı için bir PDF yazdırırken veya oluştururken, bu katmanı etkinleştirin ve mirror (aynalama) seçeneğini etkinleştirin. Bu bilgilerin okunmasını sağlayacaktır

m03_notes

Bu sayfa, tasarımın imalatı ve montajı ile ilgili tüm önemli notları içermelidir.

M04_PCBoutlineOnly

Bu katman sadece PCB’nin ana hatlarını (kesikler dahil) ve başka hiçbir şeyi içermemelidir. Şablonu, notları veya boyutları içermemelidir. İmalatçı bunu, tahtanın belirli boyutlarını elde etmek için kullanır. İmalatçı, montaj esnasında bu katmanla ilgili ek bilgileri silecektir.

M05_StackDetails.

Bu katman, katmanın stack bilgilerini içerir.

M06_BOM

Bu katman malzeme listesini içerir. Normalde pano yüzlerce komponent içerdiğinde yapılmamasına rağmen, daha küçük panoların hızlı bir görsel olmasını kolaylaştırır.

M07_Drill

Bu katman, vıa türleri de dahil olmak üzere tüm ayrıntı bilgilerini içerir. Matkap grafiği gibi grafiklerin bu katmana yerleştirilebileceğini unutmayın.

M08_ComponentMech_Top

Üst katmandaki 3B gövdelere ve STEP komponent projeksiyonlarına yardımcı olmak için kullanılır. Kitaplık footprintleri, 3B komponent gövdeleri için bu katmana uygun olmalıdır (ADIM içerir). Bu katman M09 katmanıyla eşleştirilmelidir.

M09_ComponentMech_Bottom

Alt katmandaki 3B gövdelere ve STEP komponent projeksiyonlarına yardımcı olmak için kullanılır. Bu katman mekanik olarak M08 katmanıyla eşleştirilmelidir. Bir komponent, board’un alt tarafına çevrilirse, gövde de M08’den M09’a taşınmalıdır.

M10_BoardMech1

Footprintlerle ilişkili olmayan, boardlarla ilgili 3B gövdeler ve STEP komponent projeksiyonları için kullanılmalıdır.

M11_BoardMech2

Footprintlerle ilişkili olmayan, boardlarla ilgili 3B gövdeler ve STEP komponent projeksiyonları için kullanılmalıdır.

M12_Assembly_Top

Montaj katmanı, komponentin centroidlerini ve kartın üst kısmı için pin 1 konumunu gösterir. Kütüphane footprintleri bu katmana uygun olmalıdır. Bu katman M13 katmanıyla eşleştirilmelidir. Bu katmana ek notlar ve bilgiler eklenebilir.

M13_Assembly_Bottom

Montaj katmanı, komponentin centroidlerini ve kartın alt kısmı için pin 1 konumunu gösterir. Bu katman M12 katmanıyla eşleştirilmelidir. Bir komponent, kartın alt tarafına çevrilirse, M12’deki montaj bilgileri de M12’den M13’e taşınmalıdır. Bu katmana ek notlar ve bilgiler eklenebilir.

M14_Courtyards_Top

Courtyards, komponentlerin ilk yerleştirilmesinde yardımcı olur. 3B gövdelerin aksine, çıkışlar ve diğer mekanik ihtiyaçlar için gerekli mesafeyi hesaba katabilirler. Bu katman M15 katmanıyla eşleştirilmelidir. Board’un ana hatları çizilmelidir. Bu katmana ek notlar ve bilgiler eklenebilir.

M15_Courtyards_Bottom

Courtyards, M14 için açıklandığı gibi komponentlerin ilk yerleştirilmesinde yardımcı olur. Bu katman M14 katmanıyla eşleştirilmelidir. Bir komponent, kartın alt tarafına çevrilirse, M15 ile ilgili bilgiler de M14’ten M15’e taşınmalıdır.

M16_BoardDetails_Top

Board’un üst kısmına özgü tüm boyutlar veya ayrıntılar bu sayfaya girilir.

M17_BoardDetails_Bottom

Board’un altına özgü tüm boyutlar veya ayrıntılar bu sayfaya girilir.

M18_Sılk_Top

Üst silk’e çoğu PCB aletinde kendi katmanı verilmiş olsa da, bu katman silk katmanın kendisini etkilemeden ek bilgilerin eklenmesini sağlar.

M19_Sılk_Bottom

Alt silk’e çoğu PCB aletinde kendi katmanı verilmiş olsa da, bu katman silk katmanın kendisini etkilemeden ek bilgilerin eklenmesini sağlar.

Footprint
Katmanların Gruplanması

Artık katmanlar hakkında da genel bir bilgi sahibi olduğumuza göre devam edebiliriz.

STEP Dosyasının Eklenmesi

Bu noktada aslında işim gerçekten kolay. İlk olarak internetten hazır olarak bulduğumuz veya kendimiz tasarlamış olduğumuz step dosyasını, PCB footprint kütüphanemize import etmemiz gerekmektedir. Bunun nasıl yapıldığını en iyi görseller anlayacağımız için gelin yine öyle ilerleyelim.

ilk olarak yukarıda sekmelerde bulunmakta olan Place sekmesine tıklamaktayız. Sonrasında ise 3D Body alanından istediğimiz gibi import edebiliriz.

Footprint
3D Body Import

Ardından istediğimiz STEP dosyasını seçtiğimze göre mouse’umuz ile istediğimiz gibi yerleştirebiliriz. Bu noktada koymuş olduğunuz STEP dosyasındaki 3D parçanın pinlerinin, PADlerinizle üst üste geldiğine ve bir çakışma olmadığına dikkat ediniz. Hem bu sayede çizdiğiniz footprintin doğruluğundan da emin olmuş olursunuz.

Footprint
3D Parça Yerleşimi

Hemen sonrasında ise footprintinizi kolayca kaydedebilirsiniz. Artık kütüphaneniz kullanıma hazır hale gelmiş durumdadır.

Footprint