設計數據的管理一直是非常重要的。特別是對于大型項目,擁有一個設計團隊的情況下。其中一個工程師在什么時候做了哪些設計更改,另一個工程師又在什么時候做了哪些更改,這些設計數據的更新如果沒有有效的措施進行管理或者追溯,那整個設計團隊以及所設計的項目必將是一鍋亂粥。而在設計完成之后,要將設計傳遞給產品制造,裝配等等后續環節,同樣需要清晰有條理地進行設計數據輸出。另外工程師的設計意圖,制造裝配要求等等信息也需要很好地與制造裝配負責人進行溝通。最終的設計圖紙,項目成果,文檔同樣需要分門別類進行歸檔保存。以便將來查驗或復用。
那么在Altium Designer中都有哪些功能模塊對應以上這些設計數據管理及輸出方面的需求呢?SVN版本控制實時進行設計版本的控制和追溯。Output job輸出作業非常清晰明了地進行各種數據類型的設計輸出。Draftsman智能出圖系統極其便捷地進行設計意圖的展現和溝通,以及設計數據的歸檔和保存。
SVN版本控制 ????
??????設計文件的版本控制在大型設計多人協作的場合是極其重要而必不可少的。因為多人在同一個項目上工作,長達幾個月的設計時間里,很有可能張三在這張原理圖上更改了某器件,而李四并不知道;或者李四在這個PCB中刪除了一個接頭,而王老五沒聽說過......
? ? ? ??更有甚者,就算整個項目都是自己一人所為。剛開始設計出來最初的成果記為A版,然后覺得有個地方需要改進,趕緊改改,記為B版。再然后板形可以再別致一點,畫呀畫呀,這個滿意出來C版。然后的然后,出來若干版,自己也記不清該是什么版本了,標為Final版。后來發現還有個器件的封裝想換一個,出來Fianal01版.....
最初的成果,記為A版
改了一個小地方,記為B版
改了板形,記為C版
改了%*@#¥^&,記為.....
終于這個不太會再改了,記為Final版!
不對,有個器件封裝要換一下,出來Final01版
完了,這個接頭需要挪一挪,就FinalReally版
…...
最后,令人崩潰的事情發生了!這是我聽說過的一個真實案例。小李(化名)將最終的設計文件發給板廠去加工。這個板廠是他們公司經過多次調研考察比較選出來的。原因是該板廠的交期穩定而且快,因為小李的這個項目進度比較趕,需要快點打板調試以及與機械部分進行聯調。小李也很緊張,連夜加班,然后趕緊將最終的設計文件輸出板廠所需的文件數據并打包,發給板廠進行加工。幾天后,小李等人終于等到PCB加工樣片,準備進行元件焊接并調試。結果一打開包裹傻眼了:該PCB板不是最終really really final版,而是之前的某版,接頭器件不一樣!以至于機械工程師之間的聯調也泡湯了!!!
???????這些都是沒有進行系統自動的版本控制造成的。Altium Designer提供了很多種版本控制之間的接口,可以對設計各個階段的內容以及設計更改進行記錄和管理,并能追溯設計文件的歷史。使得設計數據和文件在系統中井井有條,清晰明了。再也不會出現拿錯文件,忘記什么時候做了什么更改的情況了。
Altium Designer可接口的版本控制軟件很多,這里介紹常用的SVN。
要使用SVN來進行版本控制,首先要下載SVN并安裝到電腦上。
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???????然后在系統設置的眾多可以版本控制軟件中選擇SVN來進行設計文件的版本控制。
???????接著為項目創建用于版本控制的子版本存儲庫。
???????然后將設計項目與創建好的子版本存儲庫建立鏈接關系。并將子版本存儲庫里的文件添加到版本控制系統。
???????設置好版本控制系統之后。每次打開存儲庫中的設計項目,即可進行檢出(Check Out),做相應的設計更改,保存并檢入(Check In)。
???????這樣所有的設計更改,什么時候做的更改都會清楚地顯示在版本控制系統中。工程師還可以在Comment里面做一些備注說明,以備后續追溯。
Output Job設計數據輸出
? ? ? ??在設計完成之后,設計成果PCB需要發給下游加工制造環節進行PCB裸板加工。同時需要去按照BOM清單進行元器件和所有材料的采購。等PCB加工完成之后,裸板和元器件一起交給裝配廠進行PCB產品組裝。那么設計完成之后的設計數據需要分門別類按照板廠需要進行數據輸出。
Altium Designer在設計數據輸出方面提供的功能模塊是Output Job,超級方便快捷,一目了然進行設計數據輸出。如下圖所示,Output Job 文件首先會給你選擇裝配變量(如果設計中用到的話)。左下框顯示的是可以輸出的齊全的各種類別。其中用到最多的為文檔輸出,制造輸出,裝配輸出。當然還有一些比如網表輸出,可用來輸出各種格式的網表文件,仿真輸出,報告輸出,導出文件輸出等等。每一類輸出都有子菜單列表,包含了所有該類別所需的各種文件。
比如制造輸出類別,點擊有子菜單,包含PCB板加工制造所需的各種文件。比如Gerber文件,NC drill鉆孔文件,測試點報告文件等。
???????而輸出格式也有很多種可選。包括PDF格式,文件夾打包格式,視頻格式,或直接打印作業。這個Output Job輸出系統非常強大,包羅應有盡有的輸出文件類別和豐富多樣的輸出格式。
就大家最常用的PCB制造輸出為例,下面簡單介紹制造加工板廠需要的哪幾類文件。
那么PCB制造輸出都需要那幾樣最基本的文件呢?
光繪文件(Gerber, 或ODB++)
NC Drill鉆孔文件
以上這兩種文件是必不可少的,缺任意一個都不能加工。光繪文件根據板廠需要可以輸出Gerber格式,或ODB++格式。Gerber格式最初是由Gerber系統公司開發的,現由Ucamco公司所有,其前身Barco公司收購了Gerber系統公司。Ucamco不斷的更新gerber規格說明書的版本。當下的Gerber規格說明書是I1版,是在2012年的12月發布的,可免費從ucamco公司的網站上下載。現在最新的Gerber格式為Gerber X2,可以插入板的層疊信息及屬性。這個在Altium Designer中也是同步更新并支持的。
????為何要轉換為Gerber文件交PCB廠制板?
???????有很多工程師會直接將設計成果PCB文件發送給板廠加工,制造板廠會自己根據收到的PCB文件生成他們需要的光繪文件用于機器加工。而國際上比較流行的做法是將PCB文件轉換為Gerber文件和鉆孔數據后交PCB廠,為何要“多此一舉”呢?
因為電子工程師對PCB的理解不一樣,由PCB工廠轉換出來的Gerber文件可能不是您所要的。比如您在設計時將元件的參數都定義在PCB文件中,您又不想讓這些參數顯示在PCB成品上。您直接把PCB文件發給板廠,板廠依葫蘆畫瓢將這些參數都留在了PCB成品上。這只是一個例子。若您自己將PCB文件轉換成Gerber文件并加以配置就可避免此類事件發生。還有就是為了設計保密。保護自己的勞動成果不被竊取。公司的機密不被盜竊。正規的做法是將自己的PCB設計輸出板廠所需的光繪文件及其他所需文件,打包發給板廠。
Altium Designer添加光繪文件的設置窗口如下所示。
???????注意,General欄目里的精度2:5是最高精度,需要和板廠確認他們的加工能力。Layers欄目里層數的選擇一般是使用的層Used On選上。機械層板廠一般認機械1層作為板框信息層。Drill Drawing里面一般勾選Plot all used drill pairs。Apertures光圈勾選Embedded Apertures(RS274X)。Advanced維持默認即可。
Gerber文件輸出之后,還需要輸出NC drill鉆孔文件。如果缺少這個鉆孔文件,板廠是沒辦法鉆孔的。
???????NC Drill鉆孔文件的精度設置2:5,一定要和Gerber文件設置一致。最后將所有這些生成的文件放在一個文件夾里打包,即可發送給板廠加工。
Draftsman智能出圖系統
???????PCB板的制造和裝配等生產圖紙是輸出圖紙的重要項目,它們被用作在生產環節中指導工人們進行加工和檢查。因此,在裝配圖紙中需要很多的信息,例如板子的尺寸標注、元器件標號、BOM以及板子不同方向的3D視圖等。由于沒有針對性的出圖工具,設計師們繪制這些生產圖紙時會遇到:
手工整理和添加各種信息,不僅繁瑣而且容易出錯;
很多有一定規模的公司需要圖紙必須符合一定的標準;
當設計圖紙發生稍許更改時,需要也同步更改這些生產圖紙,甚至有時候需要重復所有的工作;
一旦生產圖紙沒有及時更改,會造成重大生產隱患。
???????這里有一個真實案例。某研究所電控工程師小李設計了一個電控核心主板,之后他將板型大小,板層厚度,某處信號的銅皮厚度等等一切設計意圖都標注在機械第3層。標注信息非常充分,并且繪制了表格分類標注。因為他之前加工過很多次電路板,深知這些信息的溝通至關重要。當一個星期后,他收到加工好的電路板,驚駭地發現自己標注的一塊需要漏銅處理的地方并沒有開窗漏銅。這樣他沒法進行后續的測試工作。PCB板必須重做。經過了一系列溝通和單位內對上司的解釋,讓板廠重做。自己將這一塊漏銅處理特別加了高亮提示。 然后又等了一個星期,板子回來了,這次又出了個其他問題!因為這次反正要改版,小李正好發現自己的安裝孔有點小,就在設計中改大了,但是原來的標注信息忘記改了,所以制板廠這次嚴格按照他的注釋要求鉆孔,孔鉆小了!該工程師郁悶之極,頭痛的很。
什么是Draftsman?
???????Draftsman是Altium推出的一款功能強大的批量自動化出圖工具。該系統是集成化的高效交互性方案,將設計制造和裝配生產所需要的所有信息集中統一起來。Altium Draftsman已簡化并標準化你的設計出圖和記錄過程,你無需將時間浪費到在此更新記錄信息上面。
???????在Altium Draftsman中提供標準模板,并且自動提取PCB設計數據,更有強大的標注工具輕松地添加設計意圖。只需要幾秒鐘即可添加尺寸,要求和注釋等信息。其強大功能主要如下:
自動從PCB源文檔提取圖紙數據。
創建多頁文檔。
自動由自定義模板生成圖紙。
使用常見和附加圖紙視圖(裝配視圖、制造視圖、截面視圖或鉆孔視圖)。
裝配視圖包含3D模型生成的圖形(不需要占用特殊PCB層)。
可定制板層堆棧圖例,可有選項添加板層詳細信息。
材料清單(BOM)能夠顯示所有的電路板項目或僅顯示所選裝配圖的項目。
添加標注,注明物料清單條目位置或來自備注列表的條目。
支持裝配變量。
打印和導出,以PDF形式輸出。
包含在OutJobs,且OutJobs中Draftsman PCB繪圖文件能夠添加作為新的文檔輸出。
結果:
? ? ? ? ?Altium Draftsman的強大功能,將小李從水深火熱中解脫出來。使用Altium Draftsman的批量自動化出圖工具,將設計數據自動提取,提供模板進行信息錄入。幾秒鐘就輕松搞定,省時省力準確無誤不會出錯。
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