Как сохранить 3d файл в альтиуме

Обновлено: 06.07.2024

Как создать 3D модель компонента в Altium Designer 19 (20). Создание 3D модели средствами Altium Designer. Где взять STEP файлы, STEP модели. Как установить STEP модель на посадочное место.

В предыдущей своей статье «Altium Designer 19 (20). Создание посадочных мест компонентов» я рассказал о двух способах создания посадочных мест в Altium Designer 19. Там же я упомянул о возможности создания 3D моделей для компонентов и платы целиком. Сам я считаю это занятие довольно бесполезным, но поскольку такая функция в программе существует то решил рассказать о том, как создаются 3D модели компонентов.

В Altium Designer 19, как и в предыдущих версиях имеются три способа создания 3D моделей.

Первый способ реализовывается через встроенную программу IPC Compliant Footprint Wizard. О том как с ней работать я рассказал в видео, прилагаемом к вышеупомянутой статье.

В предыдущих версиях для реализации второго и третьего способов использовалась программа окно которой показано на Рис. 1.

Теперь этой программы нет. И как мне кажется к лучшему. Теперь создание 3D моделей гораздо проще и понятней.

Второй способ заключается в рисовании простых геометрических объёмных тел на готовом посадочном месте. То есть рисуем сначала контактные площадки ПТМ. Затем к ним пристраиваем либо параллелепипед, либо вертикальный цилиндр, либо шар.

Может кого-то удивит, а зачем шар. На самом деле есть элементы, имеющие корпус в виде шара. Например, диод КД103.

Итак, переходим в библиотеку посадочных мест PCB Library. О том что это такое я рассказывал в предыдущих статьях. В меню программы выбираем Размещение (Р) → Корпус компонента (В), Рис. 2.

В поле чертежа появляется курсор в виде зелёного креста. Рисуем им проекцию 3D модели, квадрат или прямоугольник. В случае если создаёте цилиндр или шар, то однозначно – квадрат, Рис. 3. Правой кнопкой останавливаем процесс.

Рисуется проекция точно так же как полигон, в Altium Designer он называется Сплошная область (R).

Далее двойной щелчок по проекции. Справа открывается окно программы, Рис. 4.

Опишу основные установки. С остальными разберётесь сами, если захотите.

Layer – Слой в котором расположена проекция (Mechanical 1).

Для цилиндра здесь можно указать высоту и радиус, для шара – радиус.

Щёлкнем на поле чертежа. Окно справа пропадёт. Увидим снова то же самое что на Рис. 3. Нажмём клавишу с цифрой 3 на верхней клавиатуре. Откроется окно работы с 3D моделью, Рис. 5.

3D модель можно вращать. Для этого: сначала зажимаем Shift, затем правую клавишу мыши, затем елозим курсором по полю чертежа.

Чтобы выйти в обычный режим нужно нажать клавишу с цифрой 2.

Рисуете посадочное место с контактными площадками. Затем на этом посадочном месте размещаете проекцию. Устанавливаете параметры проекции. Переходите в окно Projects и сохраняете файл *.PcbLib. Всё, посадочное место с 3D моделью будет сохранено в библиотеке посадочных мест.

Третий способ создания 3D модели даёт более реалистичную картину, но требует наличия файла с расширением *.step. Такие файлы содержат в себе 3D модели чего-либо. Нас, конечно, интересуют 3D модели электронных компонентов. Ссылки на библиотеки моделей я дам ниже.

Там содержатся архивы ZIP библиотек для различных типов корпусов. Скачиваете нужный вам архив. Разархивируете его и получаете папку с набором различных STEP моделей.

Далее создаём посадочное место для нужного типа корпуса. Мне нужно было создать посадочное место с 3D моделью корпуса DIP14, Рис. 6.

В данной статье хочу описать порядок вывода файлов платы из Altium Designer (далее AD) для заводского изготовления.

При выводе необходимых для изготовления платы файлов из любого CAD для создания печатных плат для избегания недопонимания между заказчиком и производителем, а также ошибок на производстве необходимо использовать стандартные форматы представления информации. По сути, необходимы файлы управления фотоплоттером для изготовления комплекта фотошаблонов, а также файлы управления сверлильным станком для сверловки всех необходимых на плате отверстий. Во всем мире, в том числе в России и странах СНГ, такими стандартами де-факто являются языки управления фотоплоттером компании Gerber Scientific (далее – формат Gerber) и сверлильным оборудованием компании Excellon Automation Company.

Gerber-файл по своей сути представляет текстовое описание последовательности команд, направленных на прорисовку различных элементов топологии (контактных площадок, переходных отверстий, линий, дуг, текстовых надписей) с помощью графопостроителя. Фактически данные в формате Gerber представляют собой программный код, управляющий выбором инструмента рисования, перемещением его в точку с заданными координатами и выполнением самой операции рисования. При изготовлении фотошаблонов производится рисование на светочувствительной плёнке световым пятном заданной формы – апертурой.

Excellon – файловый формат, представляющий собой описание данных о диаметрах и координатах отверстий на печатной плате в виде текста.

То есть, говоря простым языком, Gerber-файлы описывают рисунок слоев платы, что необходимо для изготовления фотошаблонов, а Excellon содержит всю информацию по отверстиям – координаты, диаметры, наличие металлизации.

Подготовка платы

Прежде чем создавать какие-то файлы, нужно провести некоторую подготовительную работу. Как именно это сделать, я уже писал в соответствующей теме на форуме, поэтому здесь кратко перечислю необходимые действия.

Диаметры всех отверстий должны соответствовать диаметрам выводов компонентов, устанавливаемых в эти отверстия. Диаметры отверстий необходимо брать на 0,2..0,3 мм больше диаметра вывода, если отверстие неметаллизированное, и на 0,3..0,5 мм, если с металлизацией. Подробнее об этом написано в стандарте РД 50-708 от 1991 года. Для прямоугольного вывода прибавка идет к самой широкой части вывода – диагонали прямоугольника. Кроме всего прочего желательно учитывать стандартный ряд диаметров сверл (подробнее в ГОСТ 885-77). Также, если используются два и более медных слоев, нужно не забыть о включении металлизации у необходимых отверстий (для AD - галочка Plated в свойствах отверстия). По возможности, необходимо свести количество используемых диаметров к минимуму. Например, если на плате присутствуют отверстия с диаметрами 0,7 мм и 0,8 мм, то совершенно безболезненно отверстия диаметром 0,7 мм можно увеличить до 0,8 мм (конечно же, контролируя при этом гарантийные пояски).
Обязательно необходимо нарисовать контур платы в любом механическом слое. Он будет использоваться для фрезеровки (или скрайбирования) платы. Также либо в отдельном, либо в том же слое контура (зависит от требований изготовителя) рисуются контуры всех необходимых внутренних вырезов платы. Ширина линий не критична – фреза пройдет вдоль центра нарисованной Вами линии.
По необходимости открыть от маски нужные для пайки участки и закрыть ненужные. Например, можно закрыть маской переходные отверстия, либо открыть силовые дорожки для их последующего усиления по максимальному току.
Чтобы в AD закрыть переходные отверстия маской, нужно зайти в свойства переходного отверстия и отметить галочками пункты "Force complete tenting on top/bottom". Данную операцию удобно делать на панели PCB Inspector (вызывается по F11), выбрав предварительно все переходные отверстия при помощи функции "Find similar objects".
Чтобы в AD открыть необходимый участок платы от маски, следует изобразить его в слоях паяльной маски Top/Bottom Solder. Слой инверсный, поэтому по умолчанию вся плата закрыта маской, а нужные участки открываются по необходимости.
Обязательно провести DRC-контроль платы, введя в качестве проверяемых параметров технологические ограничения конкретного производства. Если правила будут нарушены, производство будет вынуждено вернуть плату на доработку.
Установить начало координат на один из углов платы (либо в любое место на ее границе). Для этого выбрать меню Edit > Origin > Set и указать место установки.

Вывод Gerber-файлов

Для вывода Gerber-файлов из AD я придерживаюсь следующего порядка действий:

Выбрать меню File > Fabrication Outputs > Gerber Files.
На первой вкладке установить настройки формата (необходимо проконтролировать, что он поддерживается производителем) и единицы измерения. Например, Millimeters 4:4. Формат влияет на точность описания элементов платы. 4:4 означает, что будут использоваться числа с 4 знаками до и после запятой.

Вывод файлов сверловки

Порядок вывода файлов сверловки из AD следующий:

Выбрать меню File > Fabrication Outputs > NC Drill Files.
В открывшемся окне выставить следующие настройки:

После выполнения всех указанных действий Вы будете иметь весь набор необходимых для производства файлов.

Файл настроек - Output Job File

В случае, если работа идет не с отдельным файлом платы, а с проектом печатной платы, то разумнее будет создать OutJob-файл с настройками для вывода всех файлов в один клик.

Теперь, когда нужно будет экспортировать файлы, можно будет открыть этот Job-файл и нажать кнопку Generate Content на "контейнере" и все файлы, связанные с ним, будут созданы автоматически. Если же выбрать меню Tools > Run (F9), то будут созданы вообще все файлы, настроенные в данном Job-файле для вывода.

Altium Designer позволяет визуализировать внешний вид платы. Это позволяет не только получить реалистичную 3D-модель платы, но и отслеживать совместимость компонентов между собой, а в дальнейшем и с корпусом проектируемого устройства. В статье приведены основные способы создания 3D моделей компонентов в программе Altium Designer.

Существует 3 основных способа построения моделей:

Внутренними средствами Altium Designer (в ручном режиме);
С помощью Мастера (в полуавтоматическом режиме);
Подключение модели в формате STEP.

1. Создание 3D-модели внутренними средствами Altium Designer (в ручном режиме).

Внутри AD можно создать упрощенные 3D-модели компонентов, для этого необходимо открыть посадочное место компонента (в данном примере посадочное место SMD резистора). В слое c 3D-моделями помощь функции Place > Line рисуем прямоугольник, который показывает габаритные размеры элемента (Рис. 1).

Рис. 1. Создание контура 3D-модели

Далее необходимо вытянуть созданный контур. Для этого заходим Tools > Manage 3D-Bodies for Current Component… и в появившемся окне Component Body Manage for Component (Рис. 2) напротив необходимого контура в столбце Body State указываем его в качестве 3D-модели о чем сигнализирует иконка .

Рис. 2. Component Body Manage for Component

В столбце Overall Height указываем высоту, на которую необходимо вытянуть данный контур (так же можно указать сторону и слой, на которой будет находиться элемент, задать цвет и установить прозрачность 3D-модели). После нажатия Close, программа автоматически строит упрощенную 3D-модель элемента (Рис. 3)

Рис. 3. 3D-модель резистора

2. Создание 3D-модели с помощью Мастера (в полуавтоматическом режиме);

Находясь в редакторе посадочных мест, выполняем следующую команду Tools > IPC Compliant Footprint Wizard (в предыдущей статье описывался подобный мастер Component Wizard, он более простой и содержит меньше настроек). На втором шаге программа просит выбрать тип корпуса из списка (Рис. 4).

Рис. 4. Выбор типа корпуса

Далее нажимаем Next> и согласно выбранного типа корпуса необходимо задать ряд его параметров (Рис. 5).

Рис. 5. Ввод параметров корпуса

На последних шагах требуется указать имя файла и место, куда будет сохранен корпус, после чего нажимаем Finish и мастер формирует посадочное месте компонента с упрощенной 3D-моделью корпуса в виде вытянутого прямоугольника с габаритными размерами соответствующим заданными в мастере (Рис. в).

Рис. 6. 3D-модель компонента

3. Создание 3D-модели с помощью подключения модели в формате STEP.

Процесс подключения STEP-файла к посадочному месту. Существует два типа подключения трехмерной геометрии: в виде ссылки на внешний файл и путем интеграции трехмерной графики в PCB-документ или в библиотеку посадочных мест. При подключении трехмерной графики к PCB-документу у разработчика есть выбор способа. Подключение же STEP-файла к библиотечному посадочному месту возможно только путем интеграции.

Первым делом откроем в AD нужное посадочное место и нажатием на клавиатуре клавиши «3» переведем его в трехмерный режим. После этого выполним команду Place > 3D-Body. Откроется окно 3D-Body.

Рис. 7. Окно 3D-Body

В верхней части этого окна расположена область 3D-Model Type, где необходимо указать тип подключаемой трехмерной модели. В нашем случае это Generic STEP Model. Ниже расположена область Properties, в которой указывается, с какой стороны платы следует располагать подключаемую модель и в каком слое она будет отображаться в двумерном режиме. В нашем случае это, соответственно, Top Side и Mechanical1. Если выбрать Bottom Side, «заготовка» будет перевернута. Самая главная для нас область – Generic STEP Model. Снизу данной области расположены две кнопки. Необходимо нажать кнопку Embed STEP Model. Откроется стандартное окно выбора файлов Choose Model, в котором следует выбрать STEP-файл нужной модели. После этого действия строка Filename области Generic STEP Model отобразит имя подключаемого файла. После нажатия кнопки OK в рабочей области отобразится курсор с «приклеенной» к нему трехмерной моделью (рис. 8).

Рис. 8. Подключение трехмерной модели корпуса к библиотечному посадочному месту

Выбрав подходящее место и щелкнув по нему левой клавишей мыши, мы установим модель корпуса, а система вернется к окну 3D-Body. Поскольку подключать модели больше не требуется, закроем это окно кнопкой Cancel.

Следующим действием необходимо выровнять подключенную модель корпуса таким образом, чтобы он «стояла» точно на поверхности платы. Для этого сначала, с помощью зажатой на клавиатуре клавиши SHIFT, повернем посадочное место таким образом, чтобы была доступна нижняя плоскость выводов корпуса, как это изображено на рис. 9. После этого выполним команду Tools > 3D-Body Placement > Align Face With Board (горячие клавиши TBF). Программа перейдет в режим выравнивания модели по поверхности платы, а курсор примет вид креста. Первым щелчком левой клавиши мыши мы укажем системе модель, которую необходимо выровнять. При этом сама модель станет полупрозрачной. Теперь наведем курсор на нижнюю плоскость любого из выводов. Эта плоскость выделится и подсветится синей окантовкой (рис. 9). Выполним по плоскости второй щелчок левой клавишей мыши, и наша трехмерная модель выровняется точно по поверхности платы.

Рис. 9. Выравнивание корпуса по верхней поверхности платы
Теперь повернем посадочное место в исходное положение. Если необходимо, повернем модель корпуса вокруг оси Z – для этого зажмем на корпусе левую клавишу мыши и необходимое количество раз нажмем на клавиатуре «Пробел» (рис. 10).

Рис. 10. Поворот модели корпуса вокруг оси Z

Остается выровнять модель корпуса относительно посадочного места. В нашем случае эту процедуру желательно выполнять в двумерном режиме, перейдя в него нажатием клавиши «2» на клавиатуре (рис. 11).

Рис. 11. Выравнивание корпуса электронного компонента по горизонтальной оси посадочного места

В данном режиме трехмерная модель отображается как заштрихованный прямоугольник. Нам нужно выровнять модель корпуса относительно горизонтальной и вертикальной осей посадочного места. Если присмотреться к рис. 11, можно заметить, что верхняя и нижняя линии в слое Top Overlay расположены своими центрами как раз на вертикальной оси посадочного места. А на горизонтальной оси расположены две контактные площадки. Для выравнивания модели корпуса по горизонтальной оси выберем с помощью зажатой клавиши SHIFT модель и одну из контактных площадок, расположенных на нужной оси. Теперь щелкнем правой клавишей мыши и из выпадающего меню выберем пункт Align > Align Vertical Centers (рис. 11). После этого щелкнем курсором на выбранной контактной площадке. Сама контактная площадка останется на месте, модель корпуса выровняется своей горизонтальной осью по горизонтальной оси площадки, а значит и по горизонтальной оси посадочного места. Для выравнивания модели корпуса по вертикальной оси посадочного места нужно сделать все то же самое, только вместо площадки выбрать одну из линий из слоя Top Overlay, а в меню выбрать пункт Align > Align Horizontal Centers.

Посадочное место с подключенной моделью корпуса готово (рис. 12). Теперь можно сохранять и, при необходимости, перекомпилировать библиотеку. При каждом использовании данного посадочного места модель корпуса будет оставаться подключенной и неизменной даже если ее внешний STEP-файл будет удален с диска.

Рис. 12. Подключенная к библиотечному посадочному месту и выровненная модель корпуса электронного компонента

Данный краткий обзор посвящен материнским платам EV-iMX6UL-SODIMM-MB и EV-iMX6UL-NANO-MBX, предназначенным для быстрого старта и оценки работы модулей формата SODIMM200 (EV-iMX6UL-SODIMM) и формата NANO (EV-iMX6UL-NANO).

На указанных модулях могут быть установлены различные процессоры, поэтому небольшая расшифровка терминов:

Процессоры обоих семейств полностью совместимы по выводам и любой из них может быть установлен на модуле. Различия семейств:

Модуль EV-STM32MP157-SODIMM

Завершена разработка и начат этап тестирования нового модуля EV-STM32MP157-SODIMM формата SODIMM200 на процессоре STM32MP157 с ядром Cortex-A7 компании ST Microelectronics.

На модуле расположен процессор STM32MP157 в корпусе BGA448, две микросхемы памяти DDR3 общим объемом 1GB организацией 32 бита и с частотой шины 533 МГц, микросхема памяти eMMC объемом 4GB, микросхема питания STPMIC1 и микросхема физического уровеня гигабитного Ethernet. Дополнительно установлена микросхема SPI Flash памяти объемом 8 MByte.

Обновлена документация на модуль EV-iMX6UL-M2

Обновлены материалы на миниатюрный модуль EV-iMX6UL-M2 на базе процессора MCIMX6Y2CVM08AB семейства UltraLightLight. Для быстрого ознакомления с возможностями модуля выпущены две материнские платы EV-iMX6UL-M2-Simple и EV-iMX6UL-M2-MB2.

OpenWrt - запись в EV-iMX287-NANO

В последнее время часто возникают вопросы о сборке OpenWrt для плат семейства EV-iMX287-NANO/EV-iMX280-NANO/EV-iMX287-SODIMM. Большей частью вопросы не о самом процессе сборки, а о том как записать полученные файлы в плату. Предложенный ниже метод не является самым оптимальным, но он весьма прост. Итак, устанавливаем OpenWRT:

Altium Designer – это программа, которая помогает отобразить вид материнской платы. Она помогает разработать полноценную трехмерную модель данной конструкции, просмотреть совместимость компонентов друг с другом и с корпусом устройства. В данной статье мы поведаем о принципах разработки 3D моделей компонентов

Есть три методики работы с построением модели:

Ручной режим
Автоматический режим
Подключение модели в формате STEP.

Создание 3D-модели Altium Designer в ручном режиме

Данная программа позволяет разрабатывать элементарные трехмерные модели. Для этого пользователь должен открыть посадочное место для компонентов. В слое с ЗД-моделями нужно использовать инструмент линии и нарисовать прямоугольник, который отображает габаритный размер созданной конструкции.

Теперь пользователь должен вытянуть разработанный контур. Для этого выполняем следующую команду: Tools > Manage 3D-Bodies for Current Component. На данном этапе появится окно Component Body Manage for Component. В столбике Body State устанавливаем рядом с нужным контуром желаемую отметку.

Теперь обратите внимание на столбик Overall Height и устанавливаем там показатель, на который будет вытягиваться созданный контур. Помимо этого, здесь можно установить цвет созданной модели, выбрать слой для ее установки и многие другие полезные параметры. Закрываем окно и рассматриваем нашу новую трехмерную модель.

Создание 3D-модели в полуавтоматическом режиме

Работая с редактором посадочного места, проводим указанную ниже операцию: Tools > IPC Compliant Footprint Wizard. Итак, теперь программа запрашивает установку предпочитаемого типа корпуса из представленног списка.

Теперь кликаем по клавише Next> и присоединим параметры к установленному корпусу.

Теперь вам понадобится установить наименование файла и выбрать место его хранения. Завершаем работу. Мастер самостоятельно сформирует место для данного компонента.

Создание 3D-модели в формате STEP

В отношении данного параметра нужно применять ЗД-геометрию. Она представлена в двух видах подключения: ссылка на внешний файл и интегрирование графики в документ или же в специально созданную библиотеку. Подключая графику к документу, вы сможете самостоятельно установить самый рациональный для себя метод. Если вы выбрали метод с библиотекой, вам доступно исключительно интегрирование.

Открываем нужное посадочное место. Жмем кнопку 3. Так наш макет переводится в трехмерный формат. Теперь пользуемся командой Place > 3D-Body. Откроется соответствующее окно.

Теперь нам понадобится указать вид нужной нам 3D-модели. Конкретно в данной ситуации мы должны установить свой выбор на опции Generic STEP Model. Немногим ниже указана область Properties. В ней пользователь может указать, на какой именно стороне платы будет размещена модель. Также здесь стоит отметить слой расположения модели. Мы установим этими параметрами Top Side и Mechanical1. Нашим главным полем деятельности можно счесть Generic STEP Model. Внизу этой области размещаются две кнопки. Пользователь должен избрать опцию Embed STEP Model. Теперь открывается окошко с выбором моделей. Выбираем в нем нужный вариант.

Выбираем самое оптимальное место и кликаем по нему мышкой. Теперь мы можем сделать модель корпуса. С учетом того, что мы больше не нуждаемся в подобных действиях, закроем данное окно.

Теперь нам предстоим выровнять модель корпуса та, чтобы он был размещен ровно на плате. Для этого зажимаем кнопку SHIFT и поворачиваем место посадки максимально удобным способом. После такого центрования жмем опцию Tools > 3D-Body Placement > Align Face With Board. Программа отправится в режим выравнивания модели. а курсор превратится в крестик. Кликая ЛКМ, мы сможем обратить внимание системы на модель, которую предстоит выравнивать. Сама модель станет практически прозрачной. Наводим курсор на выводы. Плоскость выделяется и светится синим. Кликаем второй раз. Модель выравнивается по поверхности платы.

Переворачиваем посадочное место в первоначальное размещение. В случае таковой надобности, повернем и модель корпуса вокруг оси. Зажимаем левую клавишу мышки и кликаем на пробел несколько раз.

Теперь нам нужно центровать корпус на посадочное место. Логичнее выполнять данное действие в двухмерном режиме. Чтобы в него перейти, достаточно нажать на кнопку с цифрой 2.

Трехмерная модель стала отображаться как покрытый штрихами прямоугольник. Пользователю предстоит разровнять корпус по вертикали и горизонтали его посадочного места. Для того, чтобы выровнять корпус по горизонтали, зажимаем кнопку SHIFT и кликаем на нужную модель и контактную площадку, которая размещена на нужной оси.

Теперь кликаем правой кнопкой мышки. На экране появляется новое меню, в котором нас интересует опция Align > Align Vertical Centers. Теперь снова кликаем на нужной площадке. Она останется на своем месте, а корпус разрабатываемой модели оказывается центрован в горизонтальном отношении. Выравнивая корпус по вертикали, потребуется провести точно такую же операцию. Однако вместо площадки нужно выбрать одну из линий в Top Overlay, а в меню выбрать пункт Align > Align Horizontal Centers.

Итак, нам уже удалось сделать желаемые действия. Теперь мы можем сохранить наш файл. Если есть соответствующая надобность, вы можете попробовать заново скомпилировать свою библиотеку. При каждом этапе работы с посадочным местом, корпус будет оставаться подключенной и ничуть не поменяет свои характеристики. Его особенности сохранятся и при удалении файла с дискового пространства.

Читайте также: