Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ CADSTAR EXPRESS

ПРИ ТРАССИРОВКЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Методические указания

к выполнению лабораторной работы по курсу

«Автоматизированное проектирование систем и средств управления»

для студентов специальности 210100

«Управление и информатика в технических системах»

всех форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института техники,

технологии и управления

Балаково 2009

Цель работы – освоение редактора трассировки печатных плат Embedded Router системы CADSTAR Express, предназначенного для трассировки печатного монтажа на печатной плате.

ТРАССИРОВКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Создадим контур поверхности, который будет заливать медью нижний слой платы, выделив границы платы и выполнив команды меню Actions | Dublicate Shape | Template. Слой контура изменим на Bottom Elec.

После создания контура необходимо задать свойства данного полигона. Выделим созданный нами контур и выполним щелчок кнопкой мыши по иконке Item Property . В открывшемся окне, необходимо установить следующие параметры:

- Name Template (имя контура): по умолчанию;

- Relief Copper Code (ширина линий связи термобарьеров): 10;

- Layer (слой): Bottom Elec;

- Signal Name (имя цепи): AGND;

- Clearance Width (зазоры): 10;

- Thermal Relief On Pads (термобарьеры на контактных площадках): включить;

- Angle (угол наклона линий связи): 45°;

- Automatic Pour (автоматическая заливка полигонов): включена.

Упомянутые выше шаги показывают лишь типичную последовательность действий разработчика. При необходимости, можно использовать другие инструменты, например, Radial Placement, Gate and Pin swap, Replicate Placement, которые помогают правильно разместить компоненты. Завершение процесса размещения означает, что теперь мы можем перейти к трассировке печатной платы. Выполним команду меню Tools | Embedded Router или щелкнем левой кнопкой мыши по иконке Embedded Router и перейдем во встроенный редактор трассировки печатной платы.

Перед тем, как начать разводку платы, проверим настройки опций трассировки (Routing Options). Правильная настройка этих опций очень важна перед началом работы над любой топологией. Выполним команду меню Tools | Routing Options…

2. Окно Routing Options имеет набор параметров, управляющих процессом трассировки: ширина проводника (Route Width), параметры автоматической трассировки (Routing Parameters), угол трассировки (Routing Angle), интерактивная проверка правил проектирования DRC (On-line Design Rule Check), расталкивание препятствий (Push Aside) и т.д.

Для нас важно, чтобы были включены следующие параметры: On-line DRC, Angled Autorouting, Angle 45 Degrees, Active-45 Degree Routing и Automatic Pour (автоматическая заливка). Настройка этих опций позволяет достичь желаемого результата. Начнем с ручной трассировки, для чего выполним щелчок левой кнопкой мыши по двум иконкам Item Focus и Manual Route на панели инструментов трассировщика

3.Слой, на котором проводится трассировка, можно сменить с верхнего на нижний Для этого выполним щелчок левой кнопкой мыши по полю Top Elec в нижней части окна и выберем текущий слой (Current layer) на Bottom Elec.

4. Вставка переходного отверстия выполняется автоматически после смены текущего слоя трассировки. Чтобы сменить слой в процессе трассировки, выполним щелчок правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выберем команду Change Layer.

5. В процессе прокладки проводника через контекстное меню, вызываемое нажатием правой кнопки мыши, пользователь может изменить ширину проводника с Optimal (оптимальный) на Necked (суженный), или, выбрав команду по Change Width, задать точное выбрать значение ширины проводника между минимальным (Min) и максимальным (Max), которые задаются в параметрах трассировки (Setting | Assignments | Routes).

6. Можно воспользоваться функциями автоматической трассировки (обычно разработчики выполняют автотрассировку на завершающем этапе проектирования, когда наиболее критические цепи разведены в автоматическом или полуавтоматическом режиме). Для этого щелкнем левой кнопкой мыши по иконкам Net Focus и Autoroute и после чего возможна автоматическая трассировка либо каждой цепи по отдельности, либо всех цепей в некоторой области, заданной окном охвата.

7. Заливка медью на нижнем слое выполнится автоматически, что значительно сократит время выполнения проекта!

Примечание: Заливка медью осуществляется в границах определенного нами шаблона в соответствии с установленными настройками. Заливка медью не выполняется на запрещенных областях.

8. По завершении данного этапа мы можем вернуться в редактор печатных плат, выполнив команду меню File | Exit Embedded Router или выполнив щелчок левой кнопкой мыши по иконке Exit Embedded Router

9. На данном этапе файл можно сохранить, нажав кнопку Save на панели инструментов.

10. Данный этап, практически, является завершающим в проектировании печатной платы. Здесь от пользователя требуется внимательный анализ способов трассировки платы, определение наиболее критических цепей, трассировку которых необходимо выполнить вручную, и т.п. Более продвинутые пользователи могут применить ряд других функций трассировки, например, связанных с прокладкой проводников с высокоскоростными сигналами.

ГЕНЕРАЦИЯ ФАЙЛОВ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

1

Каждой строке в данном окне соответствует генерируемый документ. Поскольку в данном проекте мы создаем двухслойную плату, будут созданы пять Gerber файлов: верхний электрический (Top Elec), нижний электрический (Bottom Elec), верхняя маска пайки (Top Solder Mask), нижняя маска пайки (Bottom Solder Mask), верхний слой шелкографии (Top Silkscreen). Все файлы будут созданы в расширенном формате Gerber RS274-X).

На данном этапе мы можем создать выходные файлы, необходимые для производства печатной платы: Gerber файлы, NC Drill файл, список компонентов (Parts List), данные о размещении (Placement data) и т.д. Выполним команду меню File | Manufacturing Export | Batch Process или выполним щелчок левой кнопкой мыши по иконке Batch Process . В открывшемся окне нажмем кнопку Open, загрузим файл настроек Manufacturing Output 2 Layer.ppf, который находится в каталоге User, и нажмем кнопку Start.

Кроме этого создаются другие необходимые для производства файлы: список компонентов (Parts List), данные о размещении (Placement Data), файлы сверления в формате Excellon отдельно для металлизированных и неметаллизированных (Drill Data Plated & Non-Plated). Все файлы для производства будут сохранены в каталоге Output.

Помимо описанных выше редактор печатных плат имеет и другие инструменты, которые помогают проектировщику создавать все необходимые файлы для производства: инструменты простановки размеров Associated Dimensioning (Orthogonal, Angular, Radial etc.), захвата объектов (Snap), переименования компонентов (Component Rename) и т. д.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что необходимо сделать, перед тем как начать разводку печатной платы?

2. Какие параметры должны быть включены в опциях трассировки?

3. Как переключится с верхнего слоя на нижний слой трассировки?

4. Как сменить слой во время трассировки?

5. Каким образом можно изменить ширину проводника в процессе его прокладки?

6. Как воспользоваться функциями автоматической трассировки?

7. Что создается на этапе генерации файлов для производства? Перечислите.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

В соответствии с индивидуальным заданием, выданным преподавателем, выполнить вышеизложенные задания на персональном компьютере и представить их преподавателю.

СПИСОК ЛитературЫ

1. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем. М.: Высшая школа, 1986.

2. CADSTAR Express – Version 9.0 Самоучитель для начинающих. Zuken, 2006.

Время, отведенное на выполнение лабораторной работы

Подготовка к работе	2 акад. часа
Выполнение работы	2 акад. часа

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ CADSTAR EXPRESS

ПРИ ТРАССИРОВКЕ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Методические указания

к выполнению лабораторной работы по курсу

«Автоматизированное проектирование систем и средств управления»

для студентов специальности 210100

«Управление и информатика в технических системах»

всех форм обучения

Составили: Тудвасева Галина Викторовна

Рецензент Т.Н. Скоробогатова

Редактор Л.В. Максимова

Корректор Н.Т.Мальчикова

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Бумага тип. Усл. печ. л. 0,75 Уч. - изд. л. 0,7

Тираж 100 экз. Заказ Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054 г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Копипринтер БИТТиУ, 413840, г. Балаково, ул. Чапаева, 140

7