Orcad 2 - Ve mach in bang Layout

Vẽ mạch in với Layout

Biên soạn: Cao Nguyễn Khoa Nam - [email protected] Trang 1

BÀI 2

VẼ MẠCH IN VỚI LAYOUT Mở Layout lên nào! Bây giờ chúng ta sẽ bắt đầu từ đầu nhé! Sau khi đã tạo được file *.MNL như ở

cuối bài trước ta tiếp tục.

Bài hướng dẫn sẽ được minh họa hoàn toàn bằng hình ảnh.

mailto:[email protected]



Trong hộp thoại AutoECO

Mục Input Layout TCH or TPL or MAX file, chọn _default.tch. (Chương

trình layout tự tìm đến thư mục chứa các file mẫu *.tch).




Mục MNL netlist file: chọn file MNL mà ta đã tạo được ở cuối bài trước.

Ví dụ TD1.MNL. Chọn xong phần Output layout MAX file sẽ tự động được điền

vào là TD-1.MAX

Bấm Apply ECO




Chọn chân linh kiện (footprint): Hộp thoại Link Footprint to Component sẽ hiện ra

Bây giờ là lúc chọn chân linh kiện (Footprint) tương ứng cho các linh kiện trong

mạch in.

Ví dụ trong hình là linh kiện Q13 mang tên IRF9540N/TO ta chọn

Footprint cho nó bằng cách bấm vào nút Link existing footprint to compenent …

Đây là phần gây bối rối cho không ít người khi mới sử dụng Layout vì chân

linh kiện có sẵn của Orcad quá nhiều, sắp xếp theo mục rất bài bản mà ta thì chưa

hiểu gì về các chuẩn chân của các linh kiện, ví dụ như T092, T0220 … Thêm vào

đó các chân linh kiện của thư viện có sẵn rất nhỏ, gây khó khăn khi làm mạch in

bằng phương pháp ủi. Với bài viết này tác giả có kèm theo một thư viện chứa hầu

hết các loại linh kiện thông dụng nên rất dễ sử dụng, thiếu cái nào ta sẽ tự tạo thêm

(Sẽ hướng dẫn kỹ ở Bài 3)




Ở hộp thoại chọn chân linh kiện, ta thêm thư viện đi kèm vào bằng cách ấn nút

Add …




Nhắp chuột vào mục “THU VIEN”, chọn footprint tương ứng cho kinh kiện

Sau khi chọn xong hết sẽ được kết quả như hình




Tắt chế độ Reconnect mode để ẩn các đường nối vàng đi cho đỡ rối mắt,

bắt đầu đi sắp xếp linh kiện.




Sắp xếp linh kiện trên mạch: Chọn công cụ Component Tool để di chuyển các linh kiện, ấn nút R để

quay linh kiện theo chiều mong muốn

Ở đây khi linh kiện nhiều rất khó nhóm nó lại và chọn vị trí cho thích hợp. Orcad

10.5 có một chức năng mới là Place component from Capture. Chức năng này

giúp bạn có thể vừa theo dõi sơ đồ nguyên lý và sơ đồ mạch in để tiện cho việc đặt

linh kiện trên board.

Để sử dụng chức năng này bạn phải chạy cùng lúc Capture (ct vẽ sơ đồ nguyên lý)

và Layout (ct vẽ mạch in).

- Vào Layout, chọn menu Options – User Prefernces …

Component Tool







Trong hộp thoại User Preferences, chéo vào Place Component from Capture. OK.

Chọn tiếp menu Window – Half Screen




Chương trình sẽ tự tách màn hình làm 2 cho 2 cửa số như hình

Bạn nhắp vào một linh kiện tương ứng bên Capture, đưa chuột sang bên

Layout, linh kiện tương ứng sẽ được dính ngay vào trỏ chuột, bạn có thể đặt vị trí

của nó rất dễ dàng. Làm lần lượt như thế cho đến hết thì thôi.

Sau khi hoàn tất việc sắp xếp linh kiện




Ta chọn công cụ Obstacle tool để vẽ đường bao cho mạch.

Obstacle Tool




Chạy dây:

Sau khi đã sắp xếp vị trí các linh kiện và vẽ đường bao xong, điều quan

trọng bây giờ là chạy dây, đây là việc tương đối khó khăn. Orcad có chức năng

Autoroute, sao ta không tận dụng nó cho nhanh và hiệu quả nhỉ, lại rất tiết kiệm

công sức.

Trước hết chọn lớp nào cho nó chạy dây đã, nếu làm mạch 1 mặt thì ta chỉ

cần chọn để lớp BOTTOM là lớp chạy dây thôi, các lớp còn lại đều chọn là

Unused Routing, trình tự làm như trong hình




Nhấn Ctrl và nhắp chuột để chọn nhiều lớp 1 lúc, đỡ mất công chọn từng

cái. Mặc định thì các lớp TOP, BOTTOM, INNER1, INNER2 là các lớp chạy dây,

ta tắt bớt các lớp TOP, INNER1, INNER2 bằng cách chọn thuộc tính của nó là

Unused Routing như trong hình, chỉ để lại lớp BOTTOM thôi.




Chọn thuộc tính cho lớp

OK.

Bây giờ trở về màn hình chính.

Tiếp tục nào …




Autoroute: Lưu ý khi dùng Autoroute bạn phải có một đường bao có thuộc tính Obstacle type

là Global layer, Obstacle layer là Global layer bằng cách nhắp chuột vào đường

bao đã tạo lúc trước, bấm Ctrl+E (vào properties). Trong hộp thoại Edit Obstacle

bạn chọn thuộc tính như trong hình.




Chọn Auto – Autoroute – Board. Chương trình sẽ bắt đầu chạy dây

Sau khi chạy xong các bạn có thấy các đường rất bé, lại rất khít nhau, nếu

làm bằng phương pháp ủi thì rất khó vì sẽ bị đứt hết và các đường gần nhau rất dễ

dính mạch. Bây giờ ta phải chỉnh sửa độ rộng và khoảng cách giữa các net bằng

tay, làm việc này rất mệt, phải chỉnh từng tí một, chưa kể khi net to ra thì bạn sẽ

phải dịch chuyển các net khác nữa, có thể sẽ không đủ chỗ để dịch chuyển, ví dụ

như khi có 5 đường cũng chạy vào khoảng giữa của IC.




Chỉnh sửa độ rộng của các net và khoảng cách giữa chúng: Bạn có muốn làm được như hình dưới không, các net có độ to nhỏ khác

nhau, khoảng cách giữa chúng cũng được tùy chọn




Trước hêt phải Unroute Board cho nó trở về tình trạng ban đầu khi chưa chạy dây

Bây giờ chọn hệ đơn vị đo cho thích hợp, chuyển sang hệ mm




Chọn hệ đơn vị đo là Millimeters (mm):

- Visible Grid bạn nên chọn là 2.54 thay vì 0, 2.54mm là khoảng cách

chuẩn giữa các chân linh kiện

- Place grid = 0.635: kích thước lưới đặt linh kiện, như vậy mỗi bước di

chuyển linh kiện sẽ bé hơn, bạn có thể chỉnh vị trí của nó như ý muốn dễ

dàng hơn là để lưới có thích thước to.

- Via grid là lưới để đặt các Via

- Routing grid là lưới để

Khi đã đặt sơ bộ linh kiện các vị trí bạn có thể chọn các lưới bé hơn để tiện

chỉnh sửa, như vậy mạch của bạn sẽ đẹp và bé hơn. Bạn nên lấy 2.54 làm chuẩn

để đặt các kích thước lưới khác là bội hoặc ước của 2.54 như 1.27( = 2.54/2),

hay 0.635(= 2.54/4), 0.127 ( = 2.54/20) …

OK.




Sau khi chọn hệ đơn vị xong ta trở về lại việc chọn độ rộng và khoảng cách

giữa các đường cho Autoroute. Chọn Window – Nets …

Trong hộp thoại Nets, cột thứ 3 là cột độ rộng của các đường, ban đầu nó

mặc định là 0.2. Ta chỉnh lại bằng cách nhắp đôi vào ô Net Name




Trong hộp thoại Edit Net ta nhập các giá trị Min Width, Conn Width, và

Max Width là 0.35, kích thước này là vừa phải để làm mạch in bằng phương pháp

ủi.

Tiếp theo khoảng cách giữa các net. Bấm vào nút Net Spacing …

Ở đây chọn BOTTOM là 0.35, kích thước này là vừa phải khi làm mạch in bằng

phương pháp ủi.




Sau đấy ta có thể chỉnh lại các đường to như đường nguồn hoặc các đường

sẽ phải chịu dòng lớn. Như trên hình đường 5V ta chọn lại độ rộng là 0.8 bằng các

nhắp đôi vào dòng 5V ở hộp thoại Nets

Tương tự như vậy ta làm với các đường khác cần kích thước lớn hoặc bé

hơn.

Xong lại trở về Auto Route. Chạy đi chạy lại, chỉnh sửa khoảng cách, vị trí

đặt linh kiện đến lúc nào vừa ý thì thôi.




Tuy nhiên có một điều là đối với các mạch chỉ có vài con linh kiện thì đơn

giản còn như mạch ở hình minh họa thì máy sẽ không bao giờ Autoroute được hết

tất cả các đường được. Do vậy ta phải chạy các đường còn lại bằng tay, chừa ra

các VIA để nối jump ở mặt trên.

Các đường màu vàng còn lại là các đường ta phải tự chạy dây. Hầu như tất

cả các đường còn lại này ta phải chạy jump.




Chạy JUMP bằng tay như sau:

Chọn công cụ Edit Segment tool

Nhắp vào net cần chạy, đến chỗ cần chạy jump, ấn phím E (trên bàn phím) để tạo

VIA

Edit segment tool




Lưu ý khi chạy jump bạn nên tắt chế độ Online DRC đi

Online DRC




Tiếp tục nhảy qua nào! Bạn đừng để ý 2 đường đỏ cắt nhau, tí nữa chỉnh

sữa sau. Nhảy qua đến chỗ trống lại ấn E (tạo VIA). Cứ làm như thế cho đến khi

hết các đường chưa chạy thì thôi.




Sau khi đã chạy xong, bây giờ cần xóa các đường chạy jump cắt nhau lúc

nãy đi. Đưa chuột đến đường cần xóa, bấm phím Dellete (trên bàn phím), nó sẽ trở

về trạng thái đường màu vàng như chưa chạy dây, đây chính là những chỗ ta sẽ nối

JUMP ở mặt trên.

Chỉnh sửa độ rộng của các đường: Bạn đưa chuột đến đường cần chỉnh độ rộng, ấn phím W (trên bàn phím)

JUMPER




Trong hộp thoại Track Width:

New Width là độ rộng của đường (nên 0.3 là bé nhất với làm mạch in bằng

tay).

Lựa chọn segment để chỉ chỉnh sửa độ rộng của đoạn đó

Connection để chỉnh sửa phần nối giữa 2 điểm

Net để chỉnh độ rộng cho tất cả các đường có liên kết với nhau (tức có nối

nhau).

Chạy dây bằng tay khá mệt phải không các bạn! Có bạn hỏi “Thể có cách

nào cho máy chạy JUMP thay mình luôn không?” Câu trả lời là CÓ ĐẤY!!!

Thế này nhé, sau khi chạy 1 mặt xong , tức máy báo đã chạy xong hoặc không thể

chạy được nữa, lúc này thay vì phải hì hục mà chạy bằng tay thì ta chuẩn bị các cài

đặt tiếp theo để máy chạy JUMP thay mình.

Chạy JUMPER tự động:

Vào menu File – Load.

Tìm đến thư mục C:\OrCAD\OrCAD_10.5\tools\layout_plus\data




Chọn file jumper_h.sf hoặc jumper_v.sf. File jumper_h.sf để cài đặt cho

máy chạy JUMP theo phương ngang, jumper_v.sf để chạy JUMP phương dọc.

Một lời khuyên ở đây là nếu mạch bạn đặt linh kiện, chủ yếu là linh kiện nhiều

chân như IC, theo phương dọc (như hình minh họa) thì bạn nên chọn chạy

JUMP theo phương dọc luôn và tương tự như vậy đối với phương ngang. Lý do

là để các jump không chui qua khe chân linh kiện.

Bấm nút OPEN.




Bây giờ bạn phải mở thêm 1 lớp nữa để chương trình chạy JUMP trên lớp đó. Ở

đây ta chọn lớp TOP hoặc SSTOP, chọn thuộc tính của nó Jumper Layer.

Xong ta lại Auto Route lần nữa, máy sẽ chạy JUMP giúp ta luôn.

Chạy jump xong lại Load file std.sf để trở lại trạng thái đủ các lớp như ban đầu

cho dễ xem.




Các jumper là những đường trắng trong hình.

JUMPER




Công việc tiếp theo là phủ MASS cho mạch, vừa làm mạch chắc chắn, chống

nhiễu, đỡ tốn thuốc khi rửa mạch và thời gian rửa mạch nhanh.

Ta chọn công cụ Obstacle

Ấn phím BACKSPACE để ẩn tất cả các lớp

Ấn phím 2 để hiện lớp BOTTOM lên

Vẽ một đường bao quanh mạch, đến điểm trước khi hoàn thành hình chữ nhật ta

bấm chuột phải, chọn Properties (hoặc Ctrl+E).

Obstacle tool




Trong hộp thoại Edit Obstacle ta chọn

Chọn Obstacle type là Copper Pour

Obstacle layer là BOTTOM

Clearance là khoảng cách giữa đường và phần đồng phủ mass, ta chọn 0.8

Net Attachment chọn là GND nếu muốn phủ MASS, nếu mạch không có

mass ta để mục này là dấu “–“.

OK.

OK.

Sau đó ta vẽ tiếp điểm còn lại.




Vẽ xong ấn phím ESC (ESCAPE) nhiều lần để hoàn thành đường bao

(Obstacle)

Ấn F5 để làm tươi (refresh) lại màn hình.




Đây là mạch sau khi hoàn thành.

COMPLETED!!!

Obstacle tool




Ngoài ra ta còn có thể thêm các TEXT vào cho dễ xem bằng cách sử dụng công cụ

Text tool. Chọn công cụ Text

Chuột phải - New …

Text tool




Trong hộp thoại Text Edit

Text String là chuỗi cần thêm vào

Line width là độ dày của nét

Text height là chiều cao của chữ

Char Aspect là độ co giãn của chữ, <100 thì chữ co lại, > 100 thì giãn ra.

Layer là lớp mà chữ đó sẽ được đặt trên.

Rotation là góc quay của chữ.

Mục chọn Mirror để làm chữ bị ngược như soi gương, nhờ tính chất này mà ta làm

mạch in bằng phương pháp ủi vẫn giữ được chữ đúng.

(JUMPER 1)


Documents

Orcad 2 - Ve mach in bang Layout