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Teil2

EAGLE 5x für Einsteiger. Teil2. Layout. Referenzen: EAGLE Kurzdokumentation, Handbuch, Tutorial. EAGLE für Einsteiger Kapitel 1. Kleines Eagle-Wörterbuch - Leiterplatte. mil … 1/1000 Zoll = 25,4 µm, wichtige Grundeinheit der Leiter-plattentechnik, sowie

xenia
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Presentation Transcript

  1. EAGLE 5x für Einsteiger Teil2 Layout Referenzen: EAGLE Kurzdokumentation, Handbuch, Tutorial

  2. EAGLE für Einsteiger Kapitel 1 Kleines Eagle-Wörterbuch - Leiterplatte • mil … 1/1000 Zoll = 25,4 µm, wichtige Grundeinheit der Leiter-plattentechnik, sowie • e …1/10 Zoll = 100mil = 2,54mm „e-Raster“ • Grid … Raster, in dem gearbeitet wird,kann metrisch oder zöllig sein. Anzeige als Punkte oder Linien • Airwire … Luftlinie, noch nicht geroutete Verbindung (Gummiband) oder durch • Ripup … wieder aufgelöste, bereits gelegte Verbindung • Ratsnest … berechnet die momentanKÜRZESTE elektrische Verbindung, nach „Move“ muss neu gerechnet werden • Route … Verlegen der Leiterbahn • DRC … Design Rules Check, Prüfung des Layouts nachverschiedenen vorgegebenen (HTL-)Regeln • Clearance … zu geringer Abstand von Leiterbahnen oder Bauteilen zueinander, gemeldet vom DRC,muss korrigiert werden, z.B. mit „Move“ oder F7 • Anfängerfehler: Es wird das SCH geschlossen und am BRD gearbeitet – Konsistenz verloren! 4

  3. EAGLE für Einsteiger Kapitel1 Kleines Eagle-Wörterbuch - Leiterplatte • Polygon (Vieleck) … Kupferfläche, KANN mit einem Potenzial –z.B. GND – verbunden werden oder potenzialfrei bleiben,um Chemikalien beim Ätzen zu sparen – Umweltschonung! • Orphans … „verwaistes“ Kupfer, hat keine Verbindung mit anderen Polygon-Flächen, abschaltbar • Thermal … „Wärmefalle“, erleichtert das Löten in Flächen (Polygonen) • Pad … besteht aus der Kupferfläche, auf der gelötet wird und der Bohrung („Drill“), in die der Bauteilanschluss gesteckt wird(entfällt bei SMD) • Fehler-Polygon … zeigt Verletzungen der Regeln des DRC an, muss zuerst behoben und dann mit dem Button „Delete All“ gelöscht werden. • Kontrolle durch neuerliches Aufrufen des DRC. • Das normale „Delete“ funktioniert NICHT! 5

  4. EAGLE für Einsteiger Kapitel 1 • Die 40/40/40- („40 hoch 3“)Regel • 40 mil = 1 mm Standard-Leiterbahnbreite (voreingestellt) • 40 mil = 1 mm Abstand zu Leiterbahnen und Abstand zu Pads • 40 mil = 1 mm Abstand zu jeglichem Rand (Bohrung, Kontur) • Grund: brauchbare und reproduzierbare Ergebnisse • Wichtig: Diese Werte sind Mindestwerte, mehr ist auf jeden Fall erlaubt bzw. gewünscht! In Sonderfällen ist auch weniger erlaubt, jedoch nur nach sorgfältiger Prüfung und Rücksprache, wenn keine andere Lösung möglich erscheint! • Beispiel: Digitalprojekt mit hoher Packungsdichte bzw. SMD. 6

  5. EAGLE für Einsteiger Kapitel 1 Die 403-Regel in derPraxis Leiterbahnbreite Pad-Abstand Abstand Kupfer zu Printkante (Rand) 7

  6. Switch to Schematic Zoom out Zoom fit Zoom Select Script Open Print Redo Go Run ULP Help Save CAM-Prozess Undo Zoom Redraw Cancel Zoom in Use Library Grid „Bubble-Help“ Benutzerführung (am linken unteren Bildschirmrand) EAGLE für Einsteiger Kapitel 1 Ansicht der Toolbars im Board-Editor Info Show Display Mark Move Copy Mirror Rotate Group Change Cut Paste Delete Add Replace Pinswap Action-Toolbar „Festkleben“ des Bauteils an bestimmter Position Lock Name Value Smash Miter Split Optimize Route Ripup Text Wire Arc Circle Rectangle Polygon Via Signal Hole Attribute Ratsnest Auto-Router ERC DRC Errors Kommando-Toolbar 8

  7. EAGLE für Einsteiger Kapitel 1 Der Raster: HTL-Standard Tipp: Nach persönlicher Vorliebe UNBEDINGTvermeiden, es ist sonst praktisch UNMÖGLICH, ordentlich zu routen! Sollte es doch einmal passiert sein: „cmd-snap-board.ulp“ macht‘s wieder gut! HTL-Standard-Einstellungen belassen, sie sind praxiserprobt! Umschalten auf dasalternative Raster: Bei aktivem „Move“- Befehl „Alt“-Taste drücken & halten Klick mit rechter Maustaste auf Grid-Button Damit kann die vorhergehende Einstellung wieder aufgerufen werden 9

  8. Bauteile Airwires(Luftlinien)„Gummiband“ mit den Verbindungen laut SCH Printplatte, auf dem das Layout untergebracht wird EAGLE für Einsteiger Kapitel 2 Ansicht nach dem Umschalten auf „BRD“ Ab jetztdarf das SCHauf KEINENFallgeschlossen werden!Die Konsistenz gehtverlorenund damit dieBack-Forward-Annotation! Printumrandung, Größe abhängig von der Lizenz Hinweis:Wird beimBenutzen einer Schul-Leiterplatte gelöscht 12

  9. EAGLE für Einsteiger Kapitel 3 Die harte Tour: Module bilden Funktionsuntergruppen Modul2 Modul 1 Modul4 Modul 3 Module markieren, diese werden anschließend der Reihe nach beim Positionierenabgearbeitet. Damit bleibt die Übersichtlichkeit erhalten! 17

  10. Absolutex = 0/y = 0-Koordinate, NICHT verschiebbar! EAGLE für EinsteigerKapitel 3 Die harte Tour: Verschieben 1 Tipp: Man kann JEDES Bauteil an beliebige Koordinaten setzen, unabhängig vom eingestellten Grid.Wieder auf Standard-Raster zurückholen: „Strg-Taste“ + oder F7 X Y Eingabe in derKommandozeile,dann „enter“ Hinweis: Jede selbst eingefügte Leiterplatte MUSSzuerst aufKoordinaten-Ursprung x=y=0 gesetzt werden! 18

  11. EAGLE für Einsteiger Kapitel 3 Die harte Tour: Verschieben 2 Der Zeichnungsrahmen kann beliebig positioniert werden, da er kein reales Bauteil ist! 19

  12. EAGLE für EinsteigerKapitel 3 Die harte Tour: Beschriften Eagle stellt die Schrift spiegelverkehrt dar, da sie auf Bottom Kupfer (Lötseite) liegt.Merke: Man sieht von der Bestück-ungsseite wie durch eine Glasplatte auf die Kupferseite! Zu Dokumentationszwecken beschriften mit:Projektname, Autor, Versionsnummer, Z-Nummer (wenn verlangt) Layer: Bottom (wird mitgeätzt) Hinweis: Bei doppelseitigen Leiterplatten MUSSauch am Top-Layer beschriftet werden (z.B. „Bauteil-Seite“)! 20

  13. EAGLE für EinsteigerKapitel 3 Die harte Tour: Verschieben der Bauteile 1 Ab jetzt MUSS die Schaltung bereit liegen! Gruppe bilden,rechte Maustaste schließt Gruppe,dann: oder F7,Strg+rechte Maustaste Die Bauteile der Module der Reihe nach in die Printfläche verschiebenSiehe auch: Eagle-Layout-Hilfe Nochmals Strg+rechte Maustaste rotiert Gruppe in 90-Grad-Schritten,linke setzt ab 21

  14. EAGLE für EinsteigerKapitel 3 Die harte Tour: Verschieben der Bauteile 2 Nicht benötigte Layer, auch tValues (bzw. bValues) wegschalten, das erhöht die Übersichtlichkeit!Arbeitserleichterung! Tipp: Weiters: Ein-, Ausgänge, Versorgung und sonstige Schnittstellenan den Randschieben! Ab jetzt dieWICHTIGSTENButtons:MOVE (F7) +RATSNEST(zum Berechnen der kürzesten elektrischen Verbindung) 22

  15. EAGLE für EinsteigerKapitel 3 Die harte Tour: Verschieben der Bauteile 3 SMD-Bauteile liegen zuerst immer am Top-Layer, sie müssen bei einseitigen Layouts auf BOTTOM gespiegelt werden Die Kunst beim Layouten besteht in der überlegten und Platz sparenden Anordnung der Bauteile.Das erfordert mehrfache Versuche und Geduld!Siehe auch: Eagle-Layout-Hilfe Nachher Die Anordnung der Bauteile scheint brauchbar, nun kommt der erste Versuch des Routens. Vor dem Spiegeln 23

  16. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Vorbemerkung zum Layout: Ein gutesLayout zeichnet sich durch überlegte Anordnung der Bauteile und geringst möglichen Platzbedarf aus!Das ist auch im Sinn der Umweltschonung. Das Routen einer Schaltung ist der mit Abstand zeitaufwändigste Teil der Leiterplattenherstellung. Es erfordert Erfahrung, VIELGEDULD und manchmal auch den Mut, bereits fertig geglaubte Layout-Teile oder auch das gesamte Layout zu verwerfen und von VORNE zu beginnen. Erfahrung muss man sich mühevoll erwerben.ESistFALSCH, zu glauben, nach 2 Stunden alles fertig zu haben. Fehler dürfen und werden passieren, jedoch muss man gewillt sein, aus ihnen zu lernen und es beim nächsten Mal besser zu machen. Nur so ist eine schrittweise Verbesserung zu erreichen und damit verbunden ein Erfolgserlebnis. Merke: „Ein Layout ist NIEMALS fertig, es bleibt IMMER ein Kompromiss!“ 25

  17. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Erster Route-Versuch Das war ja noch nicht schwerund wir kommen gut voran … 26

  18. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Routen von SMD- oder off-grid-Bauteilen Tipp: IMMER vom PadWEGrouten!zusätzliche Hilfe:Alternatives Grid (Alt-Taste) verwenden.Es kann auch notwendig sein, die Leiterbreite zu verringern.Geringste, fertigbare Breite: 0,4mm SMD-Pad Ziel-Netz 27

  19. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Doch plötzlich … Versperrte Routing-Wege Versperrte Routing-Wege Was tun? 28

  20. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Das Märchen von der bösen Drahtbrücke Drahtbrücken sind bei einseitigen Leiterplatten UNVERZICHTBARE Bauteile.Sie helfen, Flächen von Leiterschleifen klein zu halten - EMV!Gute einseitige Layouts benötigen Drahtbrücken.Sie ermöglichen das Überwinden von Sperren durch andere Netze.Drahtbrücken werden wie normale Bauteile behandelt und scheinen auch in der Stückliste auf.Ihr Einsatz wird nachfolgend erklärt. 29

  21. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Drahtbrücke einfügen, Arbeitsschritte Muss im Schaltplaneingefügt werden,wegen derBack-Forward-Annotation Das unterder Brücke liegende Netz-Stückauswählen Löschen Kontrolle,alles OK! Netzsegment gleich benennen Danach Umschalten ins BRD,Verschieben an die Problemstelle oder F7 Fehlermeldung durch Programm bedingt, daher diese Meldung(en) billigen! 30

  22. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Setzen im Layout, Kontrolle mit DRC DAHER: Irgend etwas stimmt hier nicht … Hinweis: Fehler-Polygone können NUR mit diesem Button gelöscht werden! 1. Brücke liegt über anderem Netz – sie ist zu kurz2. Abstand zum MP zu gering 31

  23. EAGLE für EinsteigerKapitel 4 Fehlerbehebung durch „Change Package“ Vorher:Brücke zu kurz Nachher:Brücke hat richtige Länge Nach dem DRC: 32

  24. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Fertig geroutet? … aber das Ergebnis ist allesandere als zufrieden stellend Platzverschwendung, zuviel Kupfer muss weggeätzt werden! 34

  25. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Daher: Heiß waschen Platine auf andere Größe tauschenund fertig routen 35

  26. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Polygon, das unbekannte Wesen Umweltschonung durch Polygon aus potenzialfreiem Kupfer. Ein Polygon kann auch mit jedem beliebigen Potenzial verbunden werden, bevorzugt jedoch mitGND als Schirmfläche. Thermal, erleichtert das Löten 36

  27. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Feinarbeit die Erste Wie wird‘s gemacht? Entweder händisch oder über die Kommandozeile „Gro(up) all“, dann „enter“ Gruppebilden, „Smash“, mit Strg+rechter Maustaste Vorgang auslösen Danach: Positionieren mit oder F7 Vorher Nachher 38

  28. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Feinarbeit die Zweite Sehr hilfreich beim Verschieben:Airwire zeigt bei Name bzw. Value zum Bauteil-Mittelpunkt Bei Platzmangel kann die Schrift auch verkleinert werden. Sie sollte aber nicht kleiner als 0,8mm sein (Lesbarkeit). Bei „gesmashter“ Beschriftung können Größe, Standard 1,27mm und Ratio (Verhältnis Höhe zu Breite), Standard 14 verändert werden. 39

  29. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Feinarbeit die Dritte Ausgabe einer Stückliste mit: Datei,Exportieren, Partlist Ausgabeformat: Reine Textdatei (ASCII) Hinweis: Dateiendung vergeben, damit öffnet der Windows-Editor die Datei ohne Probleme. Für den Eagle-Editor ist keine Endung notwendig. 40

  30. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Feinarbeit – Bohrplan – Bohrlegende 1 Zum Fertigen einer Leiterplatte gehört neben dem Ätzen der Leiterbahnen auch das Bohren und wo notwendig, Fräsen.Dies geschieht entweder händisch oder mit einem Fräs-Bohr-Plotter. Dazu muss eine Bohrlegende erzeugt werden, in der die benötigten Bohrer aufgelistet sind. Dazu benutzt man das ULP „drillegend_wis.ulp“. Nach dem Start erscheint folgendes Fenster: Dieses ULP automatisiert das Erstellen des Bohrplans und der Bohrerliste. Die Voreinstellungen können übernommen werden, der Vorgang wird mit „OK“ gestartet. Wichtig: Um die Legende sichtbar zu machen, muss der Layer 144 -Drill_legendeingeschaltet sein! Das Ergebnis wird in der nächsten Folie dargestellt. 41

  31. EAGLE für EinsteigerKapitel 5 Feinarbeit – Bohrplan – Bohrlegende 2 Die Legende muss nahe am Layout platziert werden. Dazu ist der Layer 23 – tOrigins zu aktivieren  Pfeil.Danach kann man mit „Move/F7“ die Legende positionieren. „Plated“: Bedeutet, dass bei einer doppelseitigen Platine diese Löcher durchkontaktiert werden. Dies ist bei einseitigen Platinen bedeutungslos. „QTY“: Anzahl der Löcher Hinweis: Farben wegen besserer Sichtbarkeit geändert! Das Endergebnis – Bohrplan mit Legende – wird für die Dokumentation bzw. Fertigung ausgedruckt 42

  32. EAGLE für EinsteigerKapitel 6 Feinarbeit – Ausdrucken 1 Der Schul-Zeichnungsrahmen hat verschiedene Layer für den Dokumentationsausdruck voreingestellt.Je nach eingeblendetem Layer wird der richtige Text im Schriftkopf gedruckt. Tipp: Für einen Service-Plan dient die Script-Datei „eagle_gray_print_ink-jet-laser.scr“ Da mehrere Layer eingeblendet sind,sieht der Schriftkopf SO aus (alte Version):Das kann akzeptiert werden.Der neue Zeichnungsrahmen enthält ALLE notwendigen Layer voreingestellt 44

  33. EAGLE für EinsteigerKapitel 6 Feinarbeit – Ausdrucken 2 Ausgabe einer Stückliste mit „File Export“, danach Ausdrucken Position des Bauteil-Mittelpunkts Bauteil gedreht Bauteil gedreht & gespiegelt 45

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