Altium Designer Dersleri 4 – PCB Kütüphanesi Oluşturma

Merhaba Arkadaşlar,
Bu yazıda elemanlarımızın PCB kütüphanesini oluşturduktan sonra önceki derste oluşturduğumuz şematik kütüphanesi ile bağlantısını yapacağız. Böylelikle kütüphane oluşturma işlemini tamamlayarak daha eğlenceli işlere geçebileceğiz, ancak acele etmeyin çünkü temelimizi sağlam atmalıyız. Temel demişken buradan inşaat mühendisi sevgili ablama selamlar. 🙂

PCB kütüphanesi oluşturmak için birkaç farklı yöntem bulunuyor. Bu yazıda ilk olarak Altium Designer’deki çizim araçlarını kullanarak kütüphanemizi nasıl oluşturacağımızı öğreneceğiz. Daha sonra ise bize çok kolaylık sağlayan footprint oluşturma programları üzerinde duracağız. Şimdi “Madem böyle bir program var niye biz çizmekle uğraşıyoruz?” diye sorabilirsiniz. Bunun cevabı ise programların tüm eleman türleri için footprint üretememesi ve bir hata olduğunda kütüphane düzenlemeyi öğrenmenizin sizin yararınıza olmasıdır.

Şimdi önceki yazılarda oluşturduğumuz PCB kütüphanesini açarak STM32F103CBT6 elemanının footprintini oluşturmaya başlayalım. Tabii ki ilk olarak nasıl bir footprint oluşturmamız gerektiğini öğrenmemiz için elemanın datasheet‘ine bakmamız gerekiyor. Datasheet’in 103. sayfasına baktığımızda orada Şekil 1’de verilen LQFP-48 paketi için önerilen footprint’i görüyoruz. Bu paketler genellikle standart boyutlardadır, ancak üreticiye göre ufak farklılıklar olabilmektedir. Bu nedenle ben PCB kütüphanesine elemanı oluştururken “Üretici_PaketKodu” şeklinde isimlendirme yapıyorum. Yani bu elemanımız için “STM_LQFP-48” ismini kullanmalıyız. Tabii ki siz kendinize göre başka bir isimlendirme yapabilirsiniz.

İsmi Şekil 2’deki (8) numaralı bölümde bulunan elemana çift tıklayarak değiştirebiliyoruz. Daha sonra ise pad’leri uygun olarak yerleştirme işlemine geçiyoruz. Bunun için (3) numaralı bölümdeki kısayolları veya “Place” sekmesini kullanabilirsiniz. “Pad” aracına tıkladıktan sonra faremizin ucuna en son oluşturduğumuz pad geliyor. Bu pad’i bir yere yerleştirmeden önce “Tab” tuşuna basarak veya bir yere yerleştirdikten sonra üzerine çift tıklayarak pad’in özelliklerini değiştirebildiğimiz (2) numaralı ekranın açılmasını sağlayabilirsiniz. Burada yapabileceğimiz temel ayarlamalar şu şekildedir.

• Location, pad’in konumunu ve doğrultusunu belirlediğimiz bölümdür.
• Properties kısmında ise pad’in hangi katmanda olduğu ve “Designator” kodunu belirliyoruz. Bu kod pad’in şematik kütüphanesinde hangi pine bağlanacağını gösterir.
• Size and Shape bölümünde ise pad’in boyutlarını ve şeklini ayarlıyoruz.

Bizim işlemcimiz için ilk pad’in özellikleri sırasıyla şu şekildedir.

• Location
  • (X,Y) = (-2.75 mm, -4.25 mm)
  • Rotation = 90
• Properties
  • Designator = 1
  • Layer = Top Layer
• Size and Shape
  • Shape = Rouded Rectangle (veya Rectangular)
  • (X, Y) = (1.2 mm, 0.3 mm)

Şimdi Şekil 1’de gösterilen yerlere 47 tane daha pad eklememiz gerekiyor. Size kan ter ve gözyaşı akıtacağız demiştim. 😀 Pad yerleştirme işlemi bittikten sonra “Line” aracını kullanarak “Top Overlay” katmanına kartın üzerinde gözükmesini istediğimiz işaretleri çiziyoruz. Görüldüğü gibi işlemcimiz simetrik. Bu nedenle lehimleme sırasında bu elemanı nasıl yerleştireceğim diye düşünmek istemiyorsanız bir numaralı pad’in yanına bir işaret koymanız önemlidir.

Aslında şuan elemanımızın footprint’ini tamamladık, ancak güzel gözükmesi açısından ben üç boyutlu çizim dosyalarını da eklemeyi seviyorum. Bunun için ilk olarak eğer üreticiler bu dosyaları paylaşmışsa onları indiriyorum. Eğer üreticiler paylaşmamışsa (ki en sevmediğim üretici türüdür) 3DContentCentral veya GrabCAD gibi sitelerde arıyorum. Buradan indireceğiniz dosyalar “.step” veya “.stp” uzantılı olmalıdır. Gerçi Solid programının formatında da yükleme yapılabiliyor ama siz yine de step indir.

Elemanımız için uygun step dosyasını bulduktan sonra “3D Body” aracına tıklıyoruz ve “Tab” tuşuna basarak özellikler ekranının açılmasını sağlıyoruz. Şekil 3’ün (2) numaralı bölümende görüldüğü gibi “Generic” sekmesini açarak “Source” bölümünden indirdiğimiz dosyayı seçiyoruz. Daha sonra ise modelimizi pad’lerin üzerinde denk gelecek şekilde yerleştiriyoruz. Son olarak “3” tuşuna basarak her şeyin düzgün olup olmadığını kontrol edebilirsiniz. Eğer model düzgün durmuyorsa yine (2) numaralı bölümü kullanarak modelin tam olarak pad’lerin üzerine denk gelmesini sağlayabilirsiniz. Benim oluşturduğum elemanı merak ediyorsanız Şekil 4’e bakabilirsiniz. 🙂

Son olarak şematik kütüphanesi ile PCB kütüphanesinin aralarındaki bağlantıyı kurarak “STM32F103CBT6” elemanımızın kütüphanesinin tamamlamış oluyoruz. Bunun için şematik kütüphanesini açarak Şekil 5’de görülen beş küçük adımı yapmak yeterlidir.

Sonunda bir elemanı bitirdik, ancak en zoru ilkidir. Alıştıktan sonra kütüphanenize elemanları hızlıca ekleyebileceksiniz. Şimdi ise kolay yöntemden bahsedelim. Düzen takıntım olduğunu daha önce söylemiştim galiba, bu nedenle beni en çok zorlayan şey PCB kütüphanesinde bir standart oluşturmaktı. Neyse ki daha sonra bu konuda bazı araç ve programların olduğunu keşfettim. Bunlardan bir tanesi Altium’un içerisinde bulunan “IPC Compliant Footprint Wizard” aracıdır. “Tool” sekmesinde bulunan bu araca tıklayarak kolaylıkla elemanınızın footprintini oluşturabilirsiniz.

Bir başka footprint oluşturma programı ise yakın zamanda keşfettiğim Library Expert programıdır. Bu programı firmanın sitesine kayıt olarak ücretsiz bir şekilde indirebilirsiniz. Ben bu programı oldukça beğendim çünkü hem SMD hem de TH malzemeler bulunuyor ve elemanın boyutlarını girdikten sonra hem footprint’i hem de step dosyasını otomatik olarak oluşturmasıdır. Altium’da bulunan araçta ise sadece SMD elemanlar bulunuyor. Bu programların kullanımı oldukça kolay olduğu için burada anlatmayacağım. Hem her şeyi de devletten beklememek lazım değil mi? 🙂

Evet uzun bir yazının sonuna geldik. Böylelikle eleman kütüphanesi oluşturmayı öğrenmiş olduk. Siz bir sonraki yazıya kadar olabildiğince elemanı kütüphanenize eklemeye çalışın. Çünkü çizime başladıktan sonra elemanın eksik olduğunu görmek çok kötü bir duygu. 🙂 O zaman size iyi çalışmalar diliyorum efendim kendinize iyi bakın.