Mit Altium Designer schnell einen Bauteil-Footprint erstellen

Altium Designer

|  Erstellt: March 2, 2018  |  Aktualisiert am: November 26, 2020

Beim Layout Ihres PCB müssen Sie unbedingt den richtigen Footprint für Ihr Bauteil verwenden. Anderenfalls kommt es später zu Problemen mit der Herstellung oder der Funktion Ihrer Leiterplatte. Wenn der Footprint falsch ist, sind die Pins des Bauteils vielleicht nicht genau auf die PCB-Pads ausgerichtet, oder das Bauteil verletzt die Abstandsregeln, was zu großen Zeitverlusten und Mehrkosten führen kann.

Beim Entwerfen Ihres PCB können Sie gelegentlich auf eine Bauteilbibliothek im Programm zurückgreifen, die einen präzisen Footprint für Ihr Bauteil bereithält. Allerdings ist das nicht immer der Fall, sodass Sie irgendwann werden Ihre eigenen Footprints erstellen müssen. Bei einigen PCB-Softwarepaketen kann sich diese Aufgabe als sehr schwierig erweisen, und die Lernkurve bis zum Beherrschen dieser Funktion ist sehr steil. Bei Altium Designer dagegen können Sie ganz schnell einen neuen Bauteil-Footprint erstellen. 

Schritte zum Erstellen Ihres Bauteil-Footprints

Das Erstellen eines Footprints in Altium Designer gelingt in 3 einfachen Arbeitsgängen:

1. Erstellen der Pads

2. Hinzufügen der Siebdruckdaten

3. Abspeichern des Footprints

Wir gehen diesen Prozess jetzt einmal durch, damit Sie sehen, wie einfach das Erstellen Ihres Bauteil-Footprints ist.

So erstellen Sie Ihren Footprint in Altium Designer in 3 einfachen Schritten:

Schritt 1: Erstellen der Pads

Sie brauchen die Anordnung der Anschlussflächen für Ihr Bauteil. Sie finden diese am Ende des Datenblatts zum jeweiligen Bauteil. Für dieses Beispiel nutzen wir den beliebten Mikrocontroller PIC24FJ64GA004

^{Bauteil-Anschlussflächen}

In Altium Designer klicken Sie unter File auf New, dann auf Library und anschließend auf PCB Library, um eine neue PCB-Bauteilbibliothek anzulegen.

^{Öffnen des PCB Library-Fensters}

Als Erstes legen wir unsere Einheiten fest. Die Einheiten (Units) finden Sie in der oberen linken Ecke des Fensters. Im Datenblatt des Bauteils sind die Maße nur in mm angegeben. Wenn die Maße in mil angegeben werden, können Sie im Menü „View“ auf Toggle Units klicken, um diese in mm umzurechnen. 

Klicken Sie in der PCB Lib Placement-Werkzeugleiste oben im Fenster auf das Pad-Symbol oder klicken Sie auf die Option Pad im Dropdown-Menü Place, um ein Pad abzurufen. Platzieren Sie das Pad nahe der Fenstermitte (diese legen wir gleich fest). Jetzt machen Sie einen Rechtsklick auf das Pad und wählen Properties. Als Erstes geben Sie als Designator (Pad-Nummer) 1 ein. Als Nächstes scrollen Sie herunter zu Size and Shape, setzen die Form auf „Rectangular“ (Rechteckig) und die Pad-Maße (X/Y) auf 1,5 mm/0,55 mm. Anhand dieses Pads zeichnen wir unseren Bauteil-Footprint ein.

Pad 1

Jetzt erstellen wir durch Kopieren und Einfügen ein Array aus Pads an einer Seite des Footprints. (Tipp: Wählen Sie zuerst das/die Pad(s) aus und klicken Sie dann auf Copy. Zum Platzieren klicken Sie einfach auf Paste.) Wir müssen darauf achten, dass der vertikale Abstand zwischen den Pads genau stimmt.

Dies können Sie zum Beispiel sicherstellen, indem Sie den Wert für Global Snap to Grid festlegen. Diesen finden Sie im Dropdown-Menü View unter Grids. Wir verwenden 0,2 mm, also sollten zwischen den Mittelpunkten vertikal 4 Fenster liegen. Damit die Pads in unserem Array präzise ausgerichtet bleiben, markieren wir es, klicken dann auf das Menü Edit, und wählen Align und anschließend Align Vertical Centers.

Pads 1–11

Das Pad-Array kann sich entweder auf der linken oder der rechten Seite des Bauteil-Footprints befinden. Auf der linken Seite sollten die Pads mit 1–11 (von oben nach unten) nummeriert werden. Auf der rechten Seite gelten die Nummern 23–33 (von unten nach oben) (Tipp: Diese Funktion werden Sie zu schätzen wissen, wenn Sie die Verknüpfung mit Ihrem Schaltplansymbol herstellen, um die Ausrichtung von Pins und Pad zu gewährleisten).

Als Nächstes erstellen wir das Array für die gegenüberliegende Seite, indem wir das Array kopieren und 11,4 mm entfernt auf derselben vertikalen Höhe einfügen. Legen Sie auch die Pad-Nummern für das neue Array fest.

Pad-Arrays links und rechts

Jetzt müssen wir die Pad-Arrays für die Ober- und Unterseite erstellen. Da unser Bauteil über ein Quad-Gehäuse verfügt, sind die Pin-Anzahl und die Maße für die Ober- und die Unterseite gleich. Das können wir nutzen, um ganz leicht die anderen Pin-Arrays zu erstellen. Dazu kopieren wir einfach die Arrays auf der linken und rechten Seite gleichzeitig, fügen sie wieder ein und drehen sie um 90°. Vergessen Sie auch hier nicht, die Pad-Nummern festzulegen.

Alle Pad-Arrays

Schritt 2: Hinzufügen der Siebdruckdaten

In diesem Schritt fügen wir das Siebdruck-Lagenbild und die Markierung für Pin 1 hinzu. Wir folgen dabei den Empfehlungen des Datenblatts und geben nur die Ecken an. Zum Erstellen einer Ecke nutzen wir eine 0,08 mm breite Linie. Dazu wählen Sie das Liniensymbol in der PCB Lib Placement-Werkzeugleiste aus, duplizieren die Linie durch Kopieren und Einfügen und verknüpfen beide.

Sie müssen eine dieser Linien um 90° drehen. Dazu klicken Sie auf das Dropdown-Menü Edit und anschließend auf Move und Rotate Selection. Im Dialog legen Sie den Rotation Angle (degrees) auf 90 fest. Für die Markierung von Pin 1 verwenden wir einen Kreis, der ebenfalls über die PCB Lib Placement-Werkzeugleiste zugänglich ist. Sie müssen den Kreis nicht besonders groß machen, er muss nur sichtbar sein. (Tipp: Wenn Sie Beschriftungen oder Pin-Nummern hinzufügen möchten, sollten Sie das jetzt tun).

Vollständiger Bauteil-Footprint

Schritt 3: Abspeichern des Footprints

Im letzten Schritt benennen und speichern Sie Ihren Footprint, um ihn zu Ihrer Bauteilbibliothek hinzuzufügen. Dazu gehört auch das Schaltplansymbol. Tipp: Der Name sollte eindeutig und in der Suche gut auffindbar sein.

Weitere Tipps

Die obigen Schritte sind ein schneller und einfacher Weg zum Erstellen eines Bauteil-Footprints mit Altium Designer. Hier sind einige Tipps, die Ihnen ebenfalls weiterhelfen können.

• Wenn Sie das PCB Library-Fenster öffnen, achten Sie darauf, dass die Ansicht zentriert ist. Dies können Sie überprüfen, indem Sie beim Bewegen des Cursors auf die angezeigten Maße achten. Sie sollten die Ansicht stets dort zentrieren, wo der Mittelpunkt Ihres Bauteil-Footprints sein soll.

• Falls es nicht aktiviert ist, sollten Sie das Raster auf sichtbar schalten. Dies hilft Ihnen dabei, die Abstände zu erkennen. Gegebenenfalls können Sie die Rastermaße mit einem Klick auf das Rastersymbol im obersten Menü einstellen.  

• Prüfen Sie, ob das Gehäuse Ihres Bauteils bereits in der Datenbank der Bauteilbibliotheken existiert. Dazu klicken Sie auf den Tab Panels unten rechts und öffnen den Dialog Libraries. Dort können Sie die verfügbaren Bauteilbibliotheken mit Footprints durchsuchen.

• Wenn Sie sich beim Erstellen eines Bauteil-Footprints anleiten lassen möchten, können Sie entweder den PCB Component Wizard oder den IPC Compliant Component Wizard ausprobieren. Beide finden Sie im Dropdown-Menü Tools.

Zugriff auf den PCB Component Wizard

Das Erstellen von Footprints für Ihr PCB kann mitunter sehr schwierig sein. Falsche Pad-Größen, Pad-Formen oder Abstände können zu nicht herstellbaren Designs führen, die entsprechende Nacharbeiten erfordern und Ihre Entwicklungszeit und Ihre Kosten erhöhen. Altium Designer vereinfacht und beschleunigt das Erstellen von Bauteil-Footprints, um diese Probleme zu vermeiden. Sie können die drei oben beschriebenen einfachen Schritte befolgen oder einen der PCB Component Wizards von Altium nutzen.

Weitere Informationen zum Erstellen eines Bauteil-Footprints für Ihr PCB-Design erhalten Sie, wenn Sie die Altium-Experten für das PCB-Design kontaktieren. Außerdem finden Sie im Altium Resource Hub weitere Informationen.