Использование сапр при разработке дипломного проекта
Использование сапр при проектировании функциональной ячейки
Вопросу автоматизации проектирования изделий РЭА уделяется большое внимание. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, постоянно возрастает сложность изделия, в результате чего некоторые этапы проектирования либо вообще не поддаются “ручной” обработке, либо настолько трудоемки, что эффективность труда падает, и добиться высокого качества конструкторской и технологической документации не удается. Во-вторых, разработаны технические и программные средства электронно-вычислительной техники, которые позволяют создавать и внедрять в производство системы автоматизированного проектирования (САПР) изделий различных отраслей промышленности.
На данный момент на производствах занимающихся изготовлением печатных плат широко применяются устаревшие САПР со средней степенью интеграции в процесс разработки и производства, такие как P-CAD 2000, P-CAD2004. В данном дипломном проекте используется P-CAD 2000 как наиболее совместимая версия с приемлемым набором функций и приемлемым удобством пользования. В связке с P-CAD чаще всего используют программный пакет SPECCTRA, предназначенный для расстановки элементов и трассировки в автоматическом режиме по заданным правилам.
Для подготовки чертежей фотошаблонов используется CAM350. Данная программа широко используется наряду с Circuit CAM на производствах для формирования управляющих программ для станков с ЧПУ и технологической документации.
Разработка функциональной ячейки и комплекта документации происходит по следующей схеме:
Создание библиотеки элементов в P-CAD 2000
Дляприменение элемента в системе он должен быть описан надлежащим образом.
Описание элемента включает:
Изображение ЭРЭ на сборочном чертеже платы, с указанной базовой точкой, местом схемного номера, местом кода корпуса, параметрами физических величин и прочими атрибутами.
Контактные площадки элемента, пронумерованные и с необходимым описанием.
Высота элемента
Изображение элемента на схеме электрической принципиальной.
|
Рисунок 5 - Изображение ЭРЭ на сборочном чертеже платы.
|
Рисунок 6 - Изображение элемента на схеме электрической принципиальной
|
Формирование файла цепей
Файл цепей необходим для переноса взаимосвязей между элементами из принципиальной электрической схемы непосредственно на плату для дальнейшей работы.
Для создания файла цепей (Net-файла) необходимо иметь файл электрической принципиальной схемы с правильной нумерацией цепей.
Электрическая принципиальная схема исполняется в P-CAD Schematic, с её же помощью и формируется файл связей.
Для этого необходимо:
открыть необходимый файл схемы
На вкладке Utils выбрать пункт GenerateNetlist.
В появившемся окне в пункте NetlistFormat выбрать подходящий формат (в данном случае Tango).
При помощи кнопки NetlistFilename указать путь и имя будущего Net-файла.
Нажать кнопку OK.
Дальнейшая работа проводится в P-CAD PCB
Расстановка элементов и трассировка
Для расстановки элементов в P-CADPCB необходимо на слое Board (плата) иметь вычерченный замкнутый контур платы. Если известно расположение монтажных отверстий следует так же изобразить их.
Затем подключаются библиотеки с используемыми в схеме элементами, и загружается файл цепей.
После чего с помощью программного обеспечения CADENCE SPECCTRA, выполняется расстановка элементов в автоматическом режиме. Для этого необходимо создать файл стратегии (с расширением .do), в котором содержатся указания по соблюдению зазоров между элементами, сетка расстановки и т.д.
Критериями расстановки является:
а) наименьшая суммарная длина проводников
б) размещение ЭРЭ с учётом электромагнитной совместимости и тепловыделении.
При необходимости элементы можно разместить в ручном режиме, зафиксировать на выбранной позиции, повторить автоматическую расстановку.
После расстановки элементов выбираются зоны запрета трассировки.
Цепи разбиваются на группы, для которых общими будут ширина проводников, диаметр переходных отверстий или другие атрибуты.
Далее формируются печатные проводники. Так как плата в данном проекте является двухсторонней, то трассировка проводится в один этап. При необходимости некоторые цепи можно не трассировать. Цепи, которые подлежат трассировке, ширина проводников, сетка проводников, зазоры между ними записываются в файле стратегии.
Для производства формируют файл отверстий с их координатами, типом и набором соответствующих свёрл для станов с ЧПУ.
Автоматизированная система технологической подготовки производства ПП
Система CAM-350 обеспечивает связь систем автоматизированного проектирования с автоматизированным производством. Для изготовления ПП производству нужны фотошаблоны слоев и программы сверлений отверстий. В современных САПР обычно имеются средства формирования соответствующих файлов. Для описания фотошаблонов используется формат Gerber, а для сверления – формат Excellon. Для качественного изготовления ПП эти файлы должны быть доработаны технологом, учитывающим возможности и требования имеющегося оборудования.
С ее помощью реализуется:
Преобразование слоев файла PCBв формат Gerber.
Удаление неподключенных площадок на внутренних слоях. Это необходимо для облегчения сверления отверстий и для уменьшения вероятности короткого замыкания на внутренних слоях.
Сглаживания соединений круглых площадок с проводниками.
Мультиплицирование фотошаблонов – размещение на одной пленке нескольких слоев одной платы или повторения одного слоя.
Сортировка отверстий по диаметрам для сокращения холостых ходов инструмента.
Добавления на фотошаблоны технологической рамки и реперных знаков.
Маркировка фотошаблонов.
Вычисление площади металлизации слоя для выбора тока осаждения в ванне.
Формирование программы фрезеровки контура платы.