仅适用于.

Onshape PCB Studio 使您可以使用 ECAD 文件作为参考来创建模型。PCB Studio 帮助您使用 Onshape 创建印制电路板的形状、以 IDF 格式导出在 Onshape 中创建的这些模型，并将其发送给电气工程师，以便用于在 ECAD 系统中创建 PCB 设计。

还可以导入 IDF、IDX 和 Eagle 格式的 ECAD 文件，并将其用于创建 Onshape Part Studio 和装配体，以便在创建电路板外壳时用作参考。

在 Onshape 中建立 PCB Studio

要将 PCB Studio 添加到您的 Onshape 文档：

  1. 单击 Onshape 窗口左上方的 加号图标 图标。

  2. 选择“创建 PCB Studio”。

用户界面

在文档中包含 PCB Studio 后，可以看到一个如下所示的选项卡：

在您的文档中打开 PCB Studio 时的初始选项卡

图标和操作

“导入文件”图标 将 ECAD 文件导入您的文档的“PCB Studio”选项卡。
“导出文件”图标 以 IDX 格式从 PCB Studio 导出并将文件下载到本地。
匯入電路板圖示 将 Part Studio 或装配体与 PCB Studio 同步（导入电路板）。
“导出当前电路板”图标 使用此 ECAD 数据创建装配体（导出当前电路板）。
“搜索元件或电路板”图标 搜索特定元件或电路板
“清除搜索”图标 清除搜索。
“显示所有电路板”图标 显示当前“PCB Studio”选项卡中的所有电路板。
“显示在 PCB Studio 中存储的元件”图标 显示在 PCB Studio 中存储的所有元件。
“设置”图标 设置用户首选项，包括默认情况下存储元件信息的位置，以及新创建的 Onshape 文档的默认文件夹。
在另一个窗口中打开 PCB Studio 帮助主题

在界面左侧，您可以查看：

  • 电路板 - 专门以此 Onshape 文档形式导入 PCB Studio 中所有电路板的列表。可以从导入的 ECAD 文件生成电路板，也可以从包含电路板的已导入 Onshape Part Studio 或装配体生成电路板。

    从 Onshape Part Studio 或装配体中进行导入时，模型必须与三个默认平面平行，并且零件名称还应包含关键字“Board”或“PCB”才能确保正确进行转换。请参见下面的命名零件。

  • 元件 - 连同形状和相关 Onshape 模型（如果此类模型存在）一起导入 PCB Studio 中的所有 ECAD 数据中的所有元件的列表。Onshape PCB Studio 会使用在 ECAD 数据中定义的简单形状在一个新文档为每个 ECAD 元件自动创建一个 Onshape Part Studio。但是，也可以选择自定义零件来用于表示元件。

    默认情况下，所有元件信息都存储在用作中央库的另一个 Onshape 文档中。这样可确保多个文档和多位用户可以重复使用元件形状和相关的 Onshape 模型。此文档的位置在“PCB Studio 设置”中进行定义。

    在 PCB Studio 中显示一个或多个电路板时，这些电路板所参考的元件会显示在主“元件”节点下。

设置

为首次使用进行设置

用户首次使用 PCB Studio 时，该用户（通常是公司或企业管理员）必须执行以下操作：

  1. 为 PCB Studio 创建零部件文件夹，用于存储在 PCB Studio 中创建的任何零部件模型。此文件夹必须可供 Company/Enterprise 内的所有 PCB Studio 用户使用。

  2. 在此文件夹中创建一个 Onshape 文件夹和文档，用作共享的 PCB Studio 库。在所有 Company/Enterprise 用户都有访问权限且不会被意外删除的地方创建此文档。

    3. 不应使用此库文件夹和文档来打开或构建 ECAD 文件。创建此文件夹和文档后，用户通常无需将其打开。该库仅充当组织中 PCB Studio 用户之间的共享数据库，用于存储零部件映射信息（例如，将哪个 Onshape 模型用于哪个 ECAD 零部件）。

  3. 将 PCB Studio 元素添加到上述步骤 2 中创建的文档中，并在该文档中创建版本。完成此操作后，本文档就可以用作 PCB Studio 库了。

  4. 转到另一个 PCB Studio 文档，设置 PCB Studio 设置以参考该库文档和库文件夹（请参见下方的“PCB Studio 设置”对话框）。

PCB Studio 设置对话框

使用元件信息设置来设置一个默认文档，用于存储所有 ECAD 元件映射，以便无论您使用哪个 Onshape 文档，元件映射在 PCB Studio 中均可用。还可以使用这些设置指定一个文件夹，用于创建新模型文档（在将 ECAD 模型从应用程序导出 Onshape 时创建的文档）。

单击 “设置”图标 以访问“设置”：

“PCB Studio 设置”对话框

通过元件信息设置，可以将所有 ECAD 元件映射收集到单个文档中，以便您可以在任意文档中使用 PCB Studio，同时连接到单个文档作为元件映射的来源。在此输入框中选择文档的 URL（为方便起见，可以单击方盒箭头以在一个新浏览器选项卡中打开该文档。）

指定在其中存储模型文档（在将 ECAD 模型从应用程序导出到 Onshape 时创建的文档）时，确保该文件夹存在并且您在 Onshape 中具有对它的访问权限。

将 ECAD 数据移入和移出 Onshape

将 ECAD 文件导入 PCB Studio 中，文件会以电气数据的形式存在。下一步是将该数据从 PCB Studio 转换到 Onshape，数据在 Onshape 中会转换为 Onshape 装配体。对设计进行任何所需的修改后，返回到“PCB Studio”选项卡并将 Onshape 数据移回 PCB Studio，从而将其转换回电气数据。

将电气 CAD 数据导入 PCB Studio 有四大步骤，在 Onshape 中使用该数据然后将其导回去：

  1. 将 ECAD 文件导入 PCB Studio（在 Onshape 的选项卡中）

  2. 将 ECAD 数据转换为 Onshape Part Studio 和装配体中的 3D CAD 数据并进行任何必要的更改。

  3. 将在 Onshape 中创建的新数据转换回 PCB Studio。

  4. 将 ECAD 数据从 PCB Studio 中导出以提交给电气工程师或供应商。

下面更加详细地介绍了每个步骤。

导入 ECAD 文件

在您的 Onshape 文档中包含 PCB Studio 后，导入 ECAD 文件：

  1. 在 Onshape 文档中激活“PCB Studio”选项卡。

  2. 单击 导入 ECAD 文件图标 将包含部分定义或完全定义的电路板的 ECAD 文件导入 PCB Studio。

    支持的文件类型包括：

    • IDF 2.0 和 3.0（.emn/.emp、.bdf/.idf、.brd/.pro、.brd/.lib）

    • IDF 3.0、3.5 和 4.0 (.idx)

    • Autodesk Eagle v6 及更高版本 (.brd)

      导入的包含电路板的 ECAD 文件示例

此时，数据将加载到应用程序，并且您可以选择将每个 ECAD 元件的占用空间映射到：

  • 无模型

  • 上传的文件中的原始 ECAD 占用空间

  • Onshape 文档中的自定义零件

有关创建映射的更多信息，请参见 将 ECAD 封装映射到组件 本主题的稍后部分。

转换 ECAD 数据

将 ECAD 文件加载到 PCB Studio 后，需要将该数据转换为 3D CAD 数据以在 Onshape Part Studio 和装配体中使用：

  1. 在 PCB Studio 选项卡处于活动状态时，单击 “导出当前电路板”图标 以将 ECAD 数据从 PCB Studio 选项卡平动到 Onshape。数据在 Onshape 文档中以 Part Studio（代表电路板以及任何阻进和阻出区域）和装配体（包含电路板 Part Studio 和电路板上的所有元件）表示。

    系统会为每个 ECAD 元件创建一个新 Onshape 文档并将其保存在“用户设置”中默认指定的文件夹中。所有生成的零件将显示在一个特定文件夹中，该文件夹为每个已链接和版本化零件包含一个单独文档。例如，“文档”页面上的文件夹，如下所示：

    显示 Onshape 文档中的新电路板和元件的示例

    您的文件夹的名称可能不同于上面所示的名称。

    您随时可以重组文件夹中的内容，如果需要，还可以将内容移出文件夹。

  2. 选择要包含在 Onshape 模型中的特征：

    • 电路板 - 包含 Onshape 装配体中的电路板

    • 元件 - 包含在 Onshape 装配体的文件中找到的所有元件

    • 阻出和阻进区域 - 在 Onshape 装配体中包含所有阻出和阻进区域。

  3. 单击“导出”按钮。

    将创建两个新选项卡，即 Part Studio 和装配体选项卡，且两者都使用在 ECAD 文件中定义的“电路板”或“PCB”名称（如果可用）命名。

此时，您可激活为刚刚转换的电路板指定的“Part Studio”或“装配体”选项卡，并进行任何必要的建模。您可以使用转换的数据作为建模参考，甚至根据需要使用 Onshape 工具来编辑数据。例如：

  1. 激活新创建的 Part Studio 选项卡。

  2. 使用 Onshape 建模工具，设计电路板外壳或根据需要编辑电路板本身（如本示例中所示），并且在 Part Studio 中使用 ECAD 数据作为参考。（您不仅可以将 ECAD 数据用作模型的参照点，还能根据需要编辑 ECAD 数据本身。）

    新创建的 Part Studio 和装配体的示例

    请注意新创建的 Part Studio (Adafruit Feather) 和装配体 (Adafruit Feather)，如上所示

    显示编辑过的电路板区域的示例，其中有在 Onshape 中建模的其他孔（以红线框起）

    上图的示例显示编辑过的电路板区域，其中有在 Onshape 中建模的其他孔。

请记住，如果您对电路板的任何其他元件进行建模，则每个元件必须在自己的 Part Studio 中。

在 Part Studio 中完成建模后，您可以更新装配体以反应在 Part Studio 中所做的更改。

将 CAD 模型转换为 ECAD

当在 Onshape 中完成了所有建模，并且装配体已通过新信息更新后，您需要将 Onshape 中存在的 CAD 数据转换回 PCB Studio，然后才能将该信息以 IDF 文件导出应用程序。

从 PCB Studio 参考 Onshape 数据时，请务必了解正在发生和期望发生的情况。

此操作（将数据从 Onshape 转换到 PCB Studio）会分析装配体中零件的形状和位置，然后将该信息转换为 ECAD 数据。若要达成此目的，务必确保为零件正确命名，它们位于各自的 Part Studio 中，并且装配体已装配，以便 PCB Studio 可以正确确定每个零件表示的内容。

表示电路板或 PCB 的单个 Part Studio 应包含名为“电路板”或“PCB”的零件，并且可选择包含表示排除或包含区域且使用以下约定命名的零件。包含名称不为“电路板”或“PCB”的零件的任何 Part Studio 都假定为表示元件。

  1. 单击“将 Part Studio 或装配体与 PCB” Studio 同步”图标 匯入電路板圖示 以将来自 Onshape Part Studio 或装配体的数据转换回 PCB Studio 选项卡。

  2. “将 Part Studio 或装配体与 PCB Studio 同步”对话框打开：

    将 Part Studio 或装配体与 PCB Studio 同步

    1. 选择相应的 Onshape 选项卡（“Part Studio”或“装配体”）。如果“Part Studio”或“装配体”具有列表配置，则在“选择要使用的“Part Studio”或“装配体”下拉菜单中将以单个括号中的条目形式找到（例如，[配置 = 配置 A]，如下所示）：

      选择 Part Studio 或装配体

    2. 选择与电路板顶面平行的平面：

      选择电路板零件的顶面平行于

  3. 此操作成功后，将在电路板列表中创建一个电路板，并同步来自装配体的数据：

    来自装配体的同步数据

当前发生的情况是：

对于装配体中的每个零件，PCB Studio 会检查是否已存在到该零件的现有元件映射。如果存在映射，则转换过程会假定该零件表示一个预先存在的 ECAD 元件。如果元件预先存在，则仅转换元件的位置，因为其形状已知。

如果不存在任何映射，则进程假定零件表示电路板、排除或包含区域或者没有映射的元件。

在导入过程中，电路板名称旁边会出现一个进度条。如果想要取消导入，您可以单击出现的红色 x 并取消 CAD 数据到 ECAD 数据的平动：

從 Part Studio 匯入的電路板，其中有取消的按鈕

为零件命名

Part Studio 中每个零件的名称用于确定 Part Studio 包含的 ECAD 特征类型。ECAD 假定以下零件名称>ECAD 项目类型配对（请注意，名称不区分大小写）：

零件的名称包含 假定的 ECAD 项目类型
电路板 电路板轮廓
PCB 电路板轮廓
分区 刚性电路板区域（仅限 IDX 文件类型）
刚性 刚性电路板区域（仅限 IDX 文件类型）
柔性 灵活的电路板区域（仅限 IDX 文件类型）
包含 包含区域（应放置项目的区域）
排除 排除区域（不应放置项目的区域）

轮廓

轮廓 [零件名称]

IDF 3.0 .OTHER_OUTLINE - 用于电路板轮廓之外用途的、带有镂空的轮廓，例如焊罩、散热器或电路板核心。

如果在零件名称中使用了“轮廓”，“轮廓”将在“零部件属性”中列出。如果在方括号中还添加了其他名称（例如，“轮廓[焊罩]”，“焊罩”将在“零部件属性”中列出）。

将以下文本与阻出、组进或板框的名称合并，向 ECAD 指定其意图。例如，名为“Place keepout”的特征可解释为元件组进区域，也就是 ECAD 不应放置元件的区域：

  • 元件或位置 - 元件包含、排除或轮廓

  • 过孔 - 过孔包含、排除或轮廓

  • 路线/布线/铜/迹线 - 布线包含、排除或轮廓

使用“布线”、“路线”、“铜”或“迹线”名称而不添加任何其他文本可指定特征是包含、排除还是轮廓，这可解释为铜迹线或布线区域。尚不支持导出这些特征类型，因此当前保留这些名称以供以后使用。

具有任何其他名称（例如“0402C”）的零件将被解读为元件。如果元件尚未被映射参考，则零件名称将用作 ECAD 零件名称和零件编号。建议避免直接从 Onshape 装配体添加新 ECAD 元件。

导出数据并下载文件

现在，如果需要，您可以将数据从“PCB Studio”选项卡和 Onshape 中导出为 IDF 文件以返回给电气工程师（如有必要）。

单击 导出图标：

“导出 ECAD 文件”对话框

选择所需的 IDF 版本并单击“导出”。文件将下载到本地。

导出为 IDF 格式后，一些特殊字符会转换为短划线 (-)，以便与其他第三方 ECAD 系统兼容。例如，在导出的 .zip 文件内的所有文件中，board 1.max [Configuration_ Default] 将转换为 board 1-max -Configuration- Default-。

零組件屬性

在窗口右侧的“元件属性”选项卡中，您可以查看在图形区域中选择的电路板或元件的属性：

用于在图形区域中查看选定电路板或元件的属性的“元件属性”选项卡示例

上图以金色亮显选定的元件，并显示“元件属性”窗格

此后，您可以选择添加或更改元件与之关联的模型：

  1. 选择要映射到的模型类型：

    1. 无（将不会向此 ECAD 零件的 Onshape 添加任何内容）

    2. 来自 ECAD 数据（保留由 ECAD 系统提供的形状）

    3. 自定义零件（Onshape Part Studio 中的零件）

  1. 如果选择自定义零件，会显示更多输入框：

    选择替代模型

  2. 如果现有 Onshape 模型用于表示元件，则会显示元件的缩略图和名称。单击缩略图可浏览到另一个 Onshape 零件（如果需要）。

  3. 在不存在 Onshape 零件的位置，单击“选择自定义零件”。

  4. 一个对话框将会打开，您可以在其中选择一个 Onshape 文档，该文档包含您希望替代电路板上的选定零件的零件。

  5. 从列表中选择零件。

新零件会替换选定的零件。

单击 替代模型图标 以在 Onshape 中的一个单独选项卡中打开包含该零件的 Part Studio。

零組件視圖

“元件”视图列出了到目前为止已导入 PCB Studio 的每个 ECAD 文件中的每个 ECAD 零件名称和零件编号（或元件示意图）。

左侧两列显示每个 ECAD 元件示意图的零件名称和编号。右侧列显示 PCB Studio 如何表示 Onshape 中的 ECAD  元件。此关系称为“元件映射”。

默认情况下，PCB Studio 使用在 ECAD 数据中定义的简单形状来为每个 ECAD 示意图自动创建简单 Onshape 模型。（可选）但是，也可以将自定义零件用于元件的更详细 Onshape 表示形式，或者选择根本不在 Onshape 中显示元件。

每个元件旁边显示的图标指示该元件将在 Onshape 中的表示方式：

零部件未由 Onshape 模型图标表示 - 零部件未由一个 Onshape 模型表示，这是因为在 ECAD 文件中未定义任何形状数据，或者用户选择不将此零部件包含在 Onshape 中。

由 Onshape 模型图标表示的零部件 - 零部件在 Onshape 中由一个从 ECAD 文件中的简单形状数据自动创建的模型表示。但是，尚未创建 Onshape 模型。

由 Onshape 模型表示的零部件，该模型根据 ECAD 文件图标中的简单形状数据创建 - 零部件在 Onshape 中由一个从 ECAD 文件中的简单形状数据自动创建的模型表示。

零部件由备用 Onshape 模型表示，尚未创建图形数据图标 - 该零部件在 Onshape 中由用户选择的自定义 Onshape 零件表示。

零部件由用户图标选择的备用 Onshape 模型表示 - 该零部件在 Onshape 中由用户选择的自定义 Onshape Part Studio 表示，但该文档目前不可用。该文档可能已移至垃圾桶或权限已更改，使其无法由该用户访问。

要查看（和编辑）元件映射：

  1. 选择左侧的“元件”零部件图标 会在右侧窗格中显示所有 ECAD 示意图的列表以及关联的 Onshape 模型（也称为元件）。在 PCB Studio 中打开电路板时，选择该电路板的子元件节点会仅显示与该电路板相关的元件映射。

    右侧窗格中会显示 ECAD 占用空间和 Onshape 模型的列表。

    显示 ECAD 示意图和 Onshape 模型的示例

  2. 您可以在列表中手动找到所需的零件，或者可以搜索它：

    1. 使用搜索栏：

      搜索栏

    2. 按 Enter 键或单击“搜索”按钮以查看结果。搜索栏将显示找到的实例数，并亮显第一个实例。单击向下或向上箭头可循环浏览相应的结果。请注意，映射列表不会更改，您可使用箭头循环浏览结果：

      浏览搜索结果的示例

  3. 找到所需零件后，单击它即可打开零部件：

    单击零部件以打开“零部件映射”窗格

    如果需要，您可以将组件的表示形式更改为自定义 Onshape 部件，详情请参见 组件属性。

  4. 零部件占用空间将在主图形区域中打开。“零部件映射窗格”在右侧打开，您可以在其中编辑映射规则、零件名称和零件编号：

    零部件映射属性

  5. 选择映射规则，如下所示：

    1. 仅精确匹配 - 仅将零件与确切的零件名称和零件编号进行匹配。

    2. 匹配任何零件名称 - 匹配任何零件名称。

    3. 匹配任何零件编号 - 匹配任何零件编号。

  6. 选择零件名称、零件编号和代表（概述于上面零部件属性 > 第 2 步）。

物料清单

PCB Studio 为 PCB Studio 中的电路板和任意元件提供自动物料清单。

要查看 物料清单：

  1. 单击 物料清单表格图标 以打开“物料清单”面板：

    物料清单面板示例

  2. 要了解图形区域中的哪个元件由物料清单表格中的行表示，请选择行或元件 - 注意显示的交叉亮显部分：

    在图形区域中选择一个元件，使其在物料清单面板中亮显

要进行选择，请单击图形区域中的项目或单击表中的行。要取消选择，请再次单击项目（在图形区域中），单击空白区域，或单击其他项目。

如果已指定，则更新零部件的参考指示符。在物料清单 表格中，双击零部件的“参考指示符”(Ref. des.) 单元格，然后编辑它的值（如下图所示）。

编辑物料清单中的“参考指示符”输入框

编辑参考指示符值时要小心，因为没有任何条件可以阻止您复制另一个组件的值或更新为不兼容的值。这可能导致 ECAD 系统问题的发生。

提示

在 Part Studio 中编辑电路板后，您可以通过打开“装配体”选项卡来替换装配体中的电路板，右键单击电路板并选择“替换实例”。选择要将装配体中的实例替换为的零件，装配体将使用电路板的新实例更新。

如需其他学习中心资源，请点击此处的自定进度课程：PCB Studio 基础知识（需要 Onshape 帐户）。