Date post: | 06-Apr-2015 |
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© raf/sev V1.0 01/11
Teil2Teil2
EAGLE 5x für EinsteigerEAGLE 5x für Einsteiger
Layout
Referenzen:EAGLE Kurzdokumentation,
Handbuch, Tutorial
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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 momentan KÜRZESTE elektrische
Verbindung, nach „Move“ muss neu gerechnet werden Route … Verlegen der Leiterbahn DRC … Design Rules Check, Prüfung des Layouts nach
verschiedenen 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!
EAGLE für Einsteiger Kapitel 1
Kleines Eagle-Wörterbuch - Leiterplatte
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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!
EAGLE für Einsteiger Kapitel 1
Kleines Eagle-Wörterbuch - Leiterplatte
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Die 40/40/40- („40 hoch 3“)Die 40/40/40- („40 hoch 3“) ReReggelel40 mil = 1 mm Standard-Leiterbahnbreite (voreingestellt)40 mil = 1 mm Abstand zu Leiterbahnen und Abstand zu Pads40 mil = 1 mm Abstand zu jeglichem Rand (Bohrung, Kontur)
Grund: brauchbare und reproduzierbare Ergebnissebrauchbare 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.
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 1
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 1
Die 403-Regel in der Praxis
Leiterbahnbreite
Abstand Kupfer zu Printkante (Rand)Pad-Abstand
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Open
Save
Grid
Switch to Schematic
CAM-Prozess
Use Library
Script
Run ULP
Undo
Redo
Zoom in
Zoomfit
Zoom out
ZoomRedraw
ZoomSelect
CancelHelp
GoInfo
Display
Move
Mirror
Group
Cut
Delete
Pinswap
NameSmash
Split
Wire
CircleRectangle
Via
Hole
Ratsnest
Show
Mark
Copy
Rotate
Change
Paste
Add
Replace
Miter
OptimizeRipup
Text
Arc
Polygon
Signal
Route
ERCErrors
Auto-Router
DRC
Value
EAGLE für Einsteiger Kapitel 1
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Ansicht der Toolbars im Board-Editor
Action-Toolbar
Kommando-Toolbar
„Bubble-Help“
Benutzerführung(am linken unterenBildschirmrand)
Lock
Attribute
„Festkleben“ des Bauteils an bestimmter Position
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UNBEDINGT vermeiden, es ist sonst praktisch UNMÖGLICH, ordentlich zu routen!Sollte es doch einmal passiert sein:„cmd-snap-board.ulp“macht‘s wieder gut!
EAGLE für Einsteiger Kapitel 1
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Der Raster: HTL-Standard
Nach persönlicher Vorliebe
Umschalten auf dasalternative Raster:Bei aktivem „Move“- Befehl„Alt“-Taste drücken & halten
Tipp:
HTL-Standard-Einstellungen belassen,sie sind praxiserprobt!
Klick mit rechter Maustaste auf Grid-Button
Damit kann die vorhergehende Einstellung wieder aufgerufen werden
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 2
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Ansicht nach dem Umschalten auf „BRD“
Printumrandung, Größe abhängig von der Lizenz
Airwires (Luftlinien)„Gummiband“ mit den Verbindungen laut SCH
Bauteile
Printplatte, auf dem das Layout untergebracht wird
Ab jetztdarf das SCH
auf KEINEN Fall geschlossen werden!Die Konsistenz geht
verlorenund damit dieBack-Forward-
Annotation!Hinweis:Wird beimBenutzen einer Schul-Leiterplatte gelöscht
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Module bilden
Module markieren, diese werden anschließend der Reihe nach beim Positionieren abgearbeitet. Damit bleibt die
Übersichtlichkeit erhalten!
Modul 1
Modul 2
Modul 3
Modul 4
Funktionsuntergruppen
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Verschieben 1
Eingabe in derKommandozeile,dann „enter“
Tipp:Man kann JEDES Bauteil an beliebige Koordinaten setzen, unabhängig vom eingestellten Grid.Wieder auf Standard-Raster zurückholen: „Strg-Taste“ + oder F7
Hinweis: Jede selbst eingefügte Leiterplatte MUSS zuerst auf
Koordinaten-Ursprung x=y=0 gesetzt werden!
Absolutex = 0/y = 0-Koordinate, NICHT verschiebbar!
X Y
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Verschieben 2
Der Zeichnungsrahmen kann beliebig positioniert werden, da er
kein reales Bauteil ist!
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Beschriften
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“)!
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!
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Verschieben der Bauteile 1
Gruppe bilden,rechte Maustaste schließt Gruppe,dann: oder F7,Strg+rechte Maustaste
Nochmals Strg+rechte Maustaste rotiert Gruppe in 90-Grad-Schritten,linke setzt ab
Ab jetzt MUSS die Schaltung bereit liegen!
Die Bauteile der Module der Reihe nach in die Printfläche verschiebenSiehe auch: Eagle-Layout-Hilfe
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Ab jetzt dieWICHTIGSTEN
Buttons:
MOVE (F7) +RATSNEST
(zum Berechnen der kürzesten elektrischen
Verbindung)
EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Verschieben der Bauteile 2
Tipp:Nicht benötigte Layer, auch tValues (bzw. bValues) wegschalten, das erhöht die Übersichtlichkeit!Arbeitserleichterung!
Weiters: Ein-, Ausgänge, Versorgung und sonstige Schnittstellen
an den Rand schieben!
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SMD-Bauteile liegen zuerst immer am Top-Layer, sie müssen bei einseitigen Layouts auf BOTTOM gespiegelt werden
EAGLE für Einsteiger Kapitel 3
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Die harte Tour: Verschieben der Bauteile 3
Vor dem Spiegeln
Nachher
Die Kunst beim Layouten besteht in der überlegten und Platz sparenden Anordnung der Bauteile.Das erfordert mehrfache Versuchemehrfache Versuche und GeduldGeduld! Siehe auch: Eagle-Layout-HilfeDie Anordnung der Bauteile scheint brauchbar, nun kommt der erste Versuch des Routens.
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Ein gutesgutes Layout zeichnet sich durch überlegte Anordnung der Bauteile und geringst möglichen Platzbedarf aus!Das ist auch im Sinn der UmweltschonungUmweltschonung.
Das Routen einer Schaltung ist der mit Abstandzeitaufwändigste Teil der Leiterplattenherstellung.
Es erfordert Erfahrung, VIEL GEDULD 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.
ES ist FALSCH, 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 erreichenund damit verbunden ein Erfolgserlebnis.
MerkeMerke: „Ein Layout ist NIEMALS fertig, es bleibt IMMER ein Kompromiss!“
EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Vorbemerkung zum Layout:
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Das war ja noch nicht schwerund wir kommen gut voran …
EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Erster Route-Versuch
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Routen von SMD- oder off-grid-Bauteilen
IMMER vom Pad WEG routen!zusätzliche Hilfe:Alternatives Grid (Alt-Taste) verwenden.
Es kann auch notwendig sein, die Leiterbreite zu verringern.
Geringste, fertigbare Breite: 0,4mm
Tipp:
SMD-Pad
Ziel-Netz
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Doch plötzlich …
Versperrte Routing-Wege
Versperrte Routing-Wege
Was tun?
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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.
EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Das Märchen von der bösen Drahtbrücke
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Drahtbrücke einfügen, ArbeitsschritteMuss im Schaltplaneingefügt werden,wegen derBack-Forward-Annotation
Das unterder Brücke liegende Netz-Stückauswählen
Löschen
Netzsegment gleich benennen
Kontrolle,alles OK!
Danach Umschalten ins BRD,
Verschieben an die Problemstelle
oder F7 Fehlermeldung durch Programm
bedingt, daher diese Meldung(en) billigen!
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Setzen im Layout, Kontrolle mit DRC
Irgend etwas stimmt hier nicht …
1. Brücke liegt über anderem Netz – sie ist zu kurz2. Abstand zum MP zu gering
DAHER:
Hinweis: Fehler-Polygone können NUR mit diesem Button gelöscht werden!
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 4
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Fehlerbehebung durch „Change Package“
Vorher: Brücke zu kurz
Nachher: Brücke hat richtige Länge
Nach dem DRC:
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Fertig geroutet?
… aber das Ergebnis ist allesandere als zufrieden stellend
Platzverschwendung, zuviel Kupfer muss weggeätzt werden!
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Daher: Heiß waschen
Platine auf andere Größe tauschen und fertig routen
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Polygon, das unbekannte WesenUmweltschonung durch Polygon aus potenzialfreiem Kupfer.
Ein Polygon kann auch mit jedem beliebigen Potenzial verbunden werden, bevorzugt jedoch mitGND als Schirmfläche.
Thermal, erleichtert das Löten
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Feinarbeit die Erste
Wie wird‘s gemacht? Entweder händisch oder über die Kommandozeile „Gro(up) all“, dann „enter“ Gruppe bilden, „Smash“, mit Strg+rechter Maustaste Vorgang auslösen
Danach: Positionieren mit oder F7
Vorher Nachher
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Feinarbeit die Zweite
Sehr hilfreich beim Verschieben:Airwire zeigt bei Name bzw. Value
zum Bauteil-Mittelpunkt
Bei „gesmashter“ Beschriftung können Größe, Standard 1,27mm und Ratio (Verhältnis Höhe zu Breite), Standard 14 verändert werden.
Bei Platzmangel kann die Schrift auch verkleinert werden. Sie sollte aber nicht kleiner als 0,8mm sein (Lesbarkeit).
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Feinarbeit die DritteAusgabe einer Stückliste mit: Datei, Exportieren,
Partlist
Ausgabeformat: Reine Textdatei (ASCII)
Hinweis: Dateiendung vergeben, damit öffnet der Windows-Editor dieDatei ohne Probleme. Für den Eagle-Editor ist keine Endung notwendig.
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Feinarbeit – Bohrplan – Bohrlegende 1Zum 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_legend eingeschaltet sein!
Das Ergebnis wird in der nächsten Folie dargestellt.
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 5
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Feinarbeit – Bohrplan – Bohrlegende 2
Hinweis: Farben wegen besserer Sichtbarkeit geändert!
Das Endergebnis – Bohrplan mit Legende – wird für die Dokumentation bzw. Fertigung ausgedruckt
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
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 6
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Feinarbeit – Ausdrucken 1Der 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
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EAGLE für Einsteiger Kapitel 6
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Feinarbeit – Ausdrucken 2Ausgabe einer Stückliste mit „File Export“, danach Ausdrucken
Position des Bauteil-Mittelpunkts
Bauteil gedreht
Bauteil gedreht & gespiegelt