僅為提供。

Onshape PCB Studios 可讓您使用 ECAD 檔案做為參考來建立模型。PCB Studios 幫助您使用 Onshape 來建立印刷電路板的形狀，以 IDF 格式匯出在 Onshape 中建立的這些模型，再將其傳送給電子工程師以在 ECAD 系統中用來建立 PCB 設計。

您也可以用 IDF、IDX 與 Eagle 格式匯入 ECAD 檔案，然後使用檔案來建立 Onshape Part Studio 與組合件，以在建立電路板外盒時用為參考。

在 Onshape 中建立 PCB Studio

若要將 PCB Studio 加入至您的 Onshape 文件中：

  1. Click the 加號圖示 icon in the bottom left of your Onshape window.

  2. 選擇 [建立 PCB Studio]。

使用者介面

在您的文件中有 PCB Studio 之後，會看到像是這樣的分頁：

在您的文件中開啟 PCB Studio 時的開始分頁

圖示與動作

匯入檔案圖示 將 ECAD 檔案匯入至您 Onshape 文件的 PCB Studio 分頁。
匯出檔案圖示 以 IDX 格式將 PCB Studio 匯出，然後於本機中下載檔案。
匯入電路板圖示 將 Part Studio 或組合件與 PCB Studio 同步 (匯入電路板)。
匯出目前電路板圖示 使用這個 ECAD 資料建立組合件 (匯出目前的電路板)。
搜尋零組件或電路板圖示 搜尋特定的零組件或電路板。
清除搜尋圖示 清除搜尋。
顯示所有電路板圖示 顯示在目前 PCB Studio 分頁中的所有電路板。
顯示儲存在 PCB Studio 中零組件的圖示 顯示儲存在 PCB Studio 中的所有零組件。
設定圖示 設定使用者的喜好選項，包括儲存零組件資訊的預設位置以及新近建立 Onshape 文件的預設資料夾。
在另一個視窗中開啟 PCB Studio 說明主題

在介面的左側您可以檢視：

  • Boards - A list of all the boards that have been imported into the PCB Studio in this Onshape document specifically. Boards can be generated from imported ECAD files or generated from imported Onshape Part Studios or Assemblies that contain a board.

    When importing from Onshape Part Studios or Assemblies, the model must be parallel to one of the three default planes, and the part name should also include the keyword “Board” or "PCB" to ensure proper translation. See Naming parts, below.

  • Components - A list of all components from all ECAD data that has been imported into PCB Studio, together with their shapes and a link to their associated Onshape model, when such model exists. Onshape PCB Studio creates an Onshape Part Studio in a new document automatically for each ECAD component using the simple shape defined in the ECAD data. However, you can also select a Custom part to use to represent a component instead.

    根據預設，系統會將所有的零組件資訊儲存在另一個 Onshape 文件中 (用做為中央資源庫)。這樣可確保零組件形狀與相關的 Onshape 模型可供多個文件與多個使用者重複使用。這個文件的位置是在 PCB Studio 設定中定義的。

    在 PCB Studio 中顯示一或多個電路板時，系統會將這些電路板所參考的零組件顯示在主 Components 節點之下。

設定

Setting up for first use

The first time PCB Studio is used by a user, the user (usually a Company or Enterprise Administrator) must do the following:

  1. Create a Components Folder for PCB Studio to store any component models created in PCB Studio. This folder must be available to all PCB Studio users within the Company/Enterprise.

  2. Create an Onshape folder and document within this folder to act as the shared PCB Studio Library. Create this document in a place where all Company/Enterprise users have access permissions, and where it cannot be accidentally deleted.

    3. This library folder and document should not be used to open or build ECAD files. Users should not normally need to open this folder and document once it is created. The library only exists to act as a shared database among PCB Studio users in the organization to store component mapping information (for example, which Onshape model to use for which ECAD component).

  3. Add a PCB Studio element to the document created in Step 2 above, and create a version in that document. Once this is done, this document is ready for use as a PCB Studio library.

  4. Go to another PCB Studio document, and set the PCB Studio settings to reference this library document and library folder (see PCB Studio Settings dialog below).

PCB Studio Settings dialog

使用零組件資訊設定來設定一個預設文件，以在其中儲存所有的 ECAD 零組件對應，這樣無論您在 Onshape 中操作的文件為何，都可以使用在 PCB Studio 中提供的零組件對應。同時使用這些設定來指定一個資料夾，以於其中建立新的模型文件 (從應用程式中匯出 ECAD 模型到 Onshape 中建立的文件)。

Click 設定圖示 to access Settings:

「PCB Studio Settings」對話方塊

零組件資訊設定可讓您將所有的 ECAD 零組件對應收集到單一的文件中，所以您可以在任何文件中使用 PCB Studio (在連接至單一文件來取得零組件對應時)。在這個欄位中選擇文件的 URL (供您方便使用，可以按一下方塊箭號來在新的瀏覽器分頁中開啟該文件)。

當指定要儲存模型文件 (從應用程式中匯出 ECAD 模型到 Onshape 中建立的文件) 的資料夾時，請確定有資料夾存在且您可以在 Onshape 中存取它。

將 ECAD 資料移入與移出 Onshape

將您的 ECAD 檔案匯入至 PCB Studio 中，檔案會以電子資料存在。下一步是將資料從 PCB Studio 轉譯到 Onshape 內，然後將其轉換為 Onshape 組合件。在您對設計做出需要的修改之後，回到 PCB Studio 分頁中並將 Onshape 資料移回至 PCB Studio，再將資料轉譯回電子資料。

將電子 CAD 資料帶入 PCB Studio 中有四大步驟，在 Onshape 中使用資料然後將其帶回：

  1. 將 ECAD 檔案匯入至 PCB Studio (Onshape 中的一個分頁)。

  2. 將 ECAD 資料轉譯成 Onshape Part Studio 與 Assembly 中的 3D CAD 資料，然後進行所需的變更。

  3. 將在 Onshape 中建立的新資料轉譯回 PCB Studio 中。

  4. 將 ECAD 資料匯出 PCB Studio 並傳送給電子工程師或廠商。

下方將詳細說明每個步驟。

匯入 ECAD 檔案

在您的 Onshape 文件中有 PCB Studio 之後，請匯入 ECAD 檔案：

  1. 啟動您 Onshape 文件中的 PCB Studio 分頁。

  2. Click Import ECAD file icon to import an ECAD file containing a partially or fully-defined circuit board into the PCB Studio.

    支援的檔案類型包括：

    • IDF 2.0 及 3.0 (.emn / .emp, .bdf / .idf, .brd / .pro, .brd / .lib)

    • IDF 3.0, 3.5 與 4.0 (.idx)

    • Autodesk Eagle v6 與更高的版本 (.brd)

      包含電路板的匯入 ECAD 檔案的範例

這個時候資料已載入至應用程式，您可以選擇將每個 ECAD 零組件的腳位對應至：

  • 無模型

  • 來自上傳檔案中的原始 ECAD 腳位

  • Onshape 文件中的自訂零件

For more information on creating mappings, see Mapping ECAD footprints to components later in this topic.

轉譯 ECAD 資料

在將 ECAD 檔案載入至 PCB Studio 之後，您需要將資料轉譯為 3D CAD 資料以在 Onshape Part Studio 與 Assembly 中使用：

  1. With the PCB Studio tab active, click 匯出目前電路板圖示 to translate the ECAD data from the PCB Studio tab into Onshape. The data is represented in the Onshape document as a Part Studio representing the board and any keep-out and keep-in areas, and an Assembly containing the board Part Studio and all components on the board.

    系統會為每個 ECAD 零組件建立一個新的 Onshape 文件，並將其儲存在由使用者設定指定的預設資料夾中。所有產生的零件會出現在一特定資料夾中，其中包含為每個連結零件與版本零件產生的個別文件。例如，在文件頁面中的資料夾，如下所示：

    Onshape 文件中顯示新電路板與零組件的範例

    您資料夾的名稱可能與上方顯示的不同。

    如果需要，您可以隨意重組資料夾中的內容，或是將內容移出資料夾。

  2. 選擇您要包括在 Onshape 模型中的特徵：

    • Board - Include the board in the Onshape Assembly

    • Components - Include all components found in the file in the Onshape Assembly

    • Keep-in and Keep-out areas - Include all keep-in and keep-out areas in the Onshape Assembly.

  3. 按一下 [匯出] 按鈕。

    系統會建立兩個新分頁：一個 Part Studio 與一個 Assembly。同時會使用 Board 或在 ECAD 檔案中定義的 (如果有的話) PCB 名稱來命名。

此時您可以啟動以剛轉譯電路板命名的 Part Studio 或 Assembly 分頁，然後根據需要建構模型。您可以將經轉譯資料用做為模型建構的參考，甚至使用 Onshape 工具來編輯資料 (如果需要的話)。例如：

  1. 啟用新建立的 Part Studio 分頁。

  2. 使用 Onshape 模型建構工具，視需要設計電路板外盒或編輯電路板 (如範例中所示)，使用 ECAD 資料做為 Part Studio 中的參考 (您不僅可以使用 ECAD 資料做為模型的參考點，也可視需要編輯 ECAD 本身資料)。

    新建立的 Part Studio 與組合件的範例

    注意到上圖中新建立 Part Studio (Adafruit Feather.) 與組合件 (Adafruit Feather)

    上圖的範例顯示經編輯的電路板區域，其中有在 Onshape 中建構的額外鑽孔 (以紅色輪廓線框出)

    上圖的範例顯示經編輯的電路板區域，其中有在 Onshape 中建構的額外鑽孔。

請注意，如果您為電路板建構了其他的零組件，每個單一零組件應在自己的 Part Studio 中。

在 Part Studio 中完成模型建構之後，您可以更新組合件以反映在 Part Studio 中做出的變更。

將 CAD 資料轉譯至 ECAD

當在 Onshape 中完成所有的模型建構，且以新的資訊更新組合件後，您需要將存在 Onshape 中的 CAD 資料轉譯回 PCB Studio 應用程式中，才能夠將資訊以 IDF 檔案匯出應用程式。

在您從 PCB Studio 參考 Onshape 資料之前，了解會發生的狀況與可預期事項是相當重要的。

這個動作 (從 Onshape 中轉譯資料到 PCB Studio) 會分析在組合件中零件的形狀與位置，然後將這些資訊轉換成 ECAD 資料。若要達成此目的，有幾件事是相當重要的：正確地命名零件、零件各自存在於自己的 Part Studio 中，以及組合件的組裝可讓 PCB Studio 正確地決定每個零件所代表的項目。

代表電路板或 PCB 的單一 Part Studio 中應包含一個名為 Board 或 PCB 的零件，代表阻進或阻出區域的選用零件應以下方的規則命名。任何 Part Studio 中包含不是 Board 或 PCB 名稱的零件將被視為零組件。

  1. Click the Sync a Part Studio or Assembly with PCB Studio icon 匯入電路板圖示 to translate the data from the Onshape Part Studio or Assembly back into the PCB Studio tab.

  2. 「Sync a part studio or assembly with PCB studio」對話方塊開啟：

    將 part studio 或組合件與 PCB studio 同步

    1. 選擇適當的 Onshape 分頁 (Part Studio 或組合件)。如果 Part Studio 或組合件有清單組態，會在「Select part studio or assembly to use」下拉清單中以個別的方括弧項目列出第一個最常的清單組態 (例如，下方所示的 [Configuration = Configuration A])：

      選擇一個 Part Studio 或組合件

    2. 選擇與電路板的正面平行的平面：

      選擇電路板零件的正面要平行於

  3. 當這個操作成功時，會在電路板清單中建立一個電路板，然後資料會與組合件同步：

    來自組合件的同步資料

將發生的狀況：

對於組合件中的每個零件，PCB Studio 會檢查該零件是否已有零組件對應存在。如果有對應存在，則轉譯的過程會假定零件代表的是一個現存的 ECAD 零組件。如果零組件是既存的，則只會轉譯零組件的位置，因為已經知道零組件形狀。

如果沒有對應存在，則過程會假定零件代表的是電路板，阻出或阻進區域，或是沒有對應的零組件。

在匯入的過程中，會在電路板名稱旁出現一個進度環。如果您要取消匯入，可以按一下出現的紅色 x，然後取消將 CAD 資料轉譯為 ECAD 資料：

從 Part Studio 匯入的電路板，其中有取消的按鈕

命名零件

Part Studio 中每個零件的名稱會用來決定 Part Studio 包含那些 ECAD 特徵類型或類型。ECAD 假定下列的零件名稱>ECAD 項目類型配對 (注意到名稱不區分大小寫)：

零件名稱包含 ECAD 假定的項目類型
電路板 板框
PCB 板框
區域 剛性電路板區域或範圍 (僅適用於 IDX 檔案類型)
Rigid 剛性電路板區域或範圍 (僅適用於 IDX 檔案類型)
Flex 撓性電路板區域或範圍 (僅適用於 IDX 檔案)
Keep-in/Keepin 阻出區域 (應放置項目的區域)
Keep-out/Keepout 阻進區域 (不可放置項目的區域)

Outline

Outline [零件名稱]

IDF 3.0 .OTHER_OUTLINE - 用於板框之外作用的帶切口板框，像是防焊層、散熱或電路板核心。

如果在零件名稱中使用了 "Outline"，則 "Outline" 會列在 Component Properties 中。如果在方括弧中放置了其他的名稱 (例如，"Outline [Soldermask]"，則 "Soldermask" 會列在 Component Properties 中)。

將下列的文字與阻出、阻進或板框的名稱合併可向 ECAD 表達意圖。例如，名為 Place keepout 的特徵可解讀為零組件的阻進區域，也就是 ECAD 不應於其中放置任何零組件的區域：

  • Components 或 Place - 零組件阻出、阻進或板框

  • Via - 透過阻出、阻進或板框

  • Route / Routing / Copper/ Trace - 佈線阻出、阻進或板框

僅使用 Routing、Route、Copper 或 Trace 名稱而沒有其他文字來指明特徵是阻出、阻進或板框會被解讀成銅走線或佈線的區域。尚不支援這些特徵類型的匯出，所有目前僅保留這些名稱以供之後使用。

有其他名稱 (例如 0402C) 的零件會被解讀為零組件。如果零組件尚未被對應所參考，則零件名稱會同時被用為 ECAD 零件名稱與零件編號。建議您避免直接在 Onshape 組合件中新增 ECAD 零組件。

匯出資料並下載檔案

現在如果需要的話，您可以將資料從 Onshape 的 PCB Studio 分頁匯出為 IDF 檔案，並傳回給電子工程師。

Click Export icon:

「匯出 ECAD 檔案」對話方塊

選擇所需的 IDF 版本然後按一下 [匯出]。系統會將檔案下載至本機中。

After exporting to the IDF format, some special characters are converted to a dash (-) in order to be compatible with other third party ECAD systems. For example, board 1.max [Configuration_ Default] is converted to board 1-max -Configuration- Default-on all files inside the exported .zip file.

零組件屬性

在視窗右側的 Component 屬性分頁中，您可以檢視於圖形區域中所選電路板或零組件的屬性：

零組件屬性分頁的範例，可於其中檢視在圖形區域中所選電路板或零組件的屬性

上圖中以金色強調顯示選取的零組件，並顯示 Component 屬性窗格

這個時候您可以選擇加入或變更與零組件相關的模型：

  1. 選擇您所要對應的模型類型：

    1. 無 (系統不會為這個 ECAD 零件加入任何項目至 Onshape 中)

    2. 來自 ECAD 資料 (保留由 ECAD 系統所提供的形狀)

    3. 自訂零件 (來自 Onshape Part Studio 的一個零件)

  1. 如果您選擇「Custom part」，會出現更多的欄位：

    選擇替代模型

  2. 如果已用現有的 Onshape 模型來代表零組件，則會顯示一個縮圖圖片和零組件的名稱。如果需要，請按一下縮圖圖片來瀏覽至另一個 Onshape 零件。

  3. 在沒有現存 Onshape 零件的所在處，按一下 [Select custom part]。

  4. 系統會開啟一個對話方塊，您可於其中選擇一個 Onshape 文件，這個文件包含您要取代電路板中所選零件的零件。

  5. 從清單中選擇零件。

新的零件會取代所選的零件。

Click Alternative model icon to open the Part Studio containing that part in a separate tab in Onshape.

零組件視圖

零組件視圖會列出目前已匯入至 PCB Studio 的每個 ECAD 檔案內的各個 ECAD 零件名稱與零件編號 (或零組件腳位)。

左邊的兩個欄位顯示每個 ECAD 零組件腳位的零件名稱與編號。右邊的欄位顯示 PCB Studio 如何在 Onshape 中呈現該 ECAD 零組件。這種關係稱為「零組件對應」。

根據預設，PCB Studio 使用在 ECAD 資料中定義的簡單形狀來為每個 ECAD 腳位自動產生一個簡單的 Onshape 模型。不過，您也可以選擇性地使用一個自訂零件，以在 Onshape 中更詳盡地呈現零組件，或是選擇完全不在 Onshape 中顯示零組件。

顯示在每個零組件旁的圖示指出該零組件在 Onshape 中的呈現方式：

Component not represented by an Onshape model icon - 零組件並未由任何 Onshape 模型來代表，可能是因為在 ECAD 檔案中沒有定義形狀的資料，或是使用者選擇不將這個零組件包含在 Onshape 中。

Component represented by an Onshape model icon - 零組件在 Onshape 中是由一個模型所代表，這個模型是從 ECAD 檔案中的簡單形狀資料自動產生的。不過，尚未建立 Onshape 模型。

Component represented by an Onshape model created from simple shape data in the ECAD file icon - 零組件在 Onshape 中是由一個模型所代表，這個模型是從 ECAD 檔案中的簡單形狀資料自動產生的。

Component represented by an alternate Onshape model, without graphical data created yet icon - The component is represented in Onshape by a custom Onshape part selected by a user.

Component represented by an alternative Onshape model selected by a user icon - The component is represented in Onshape by a custom Onshape Part Studio selected by a user, but the document is not currently available. The document may have been moved to the trash or had permissions changed to make it inaccessible by this user.

若要檢視 (與編輯) 零組件對應：

  1. Select Components Components icon on the left to show a list o all ECAD footprints and associated Onshape models in the right pane (also called Components). When a board is open in PCB Studio, selecting a child Components node for that board shows only the component mappings relating to that board.

    ECAD footprint 與 Onshape model 的清單出現在右側窗格。

    顯示 ECAD 腳位與 Onshape 模型的範例

  2. 您可以在清單中手動找出要尋找的零件，或您可以搜尋零件：

    1. 使用搜尋列：

      搜尋列

    2. 按下 Enter 鍵或按一下「搜尋」按鈕來檢視結果。搜尋列會指出找到實例的數量，並強調顯示第一個找到的項目。點按向下或向上箭頭來循環瀏覽結果。注意到使用箭頭循環瀏覽結果時，對應的清單並未變更：

      巡覽搜尋結果的範例

  3. 當您找出需要的零件時，點按零件以開啟零組件：

    按一下零組件來開啟 Component mapping 窗格

    You can change the representation of the component to a custom Onshape part if required as detailed in Component properties.

  4. 零組件腳位會於主圖形區域中開啟。Component mapping 窗格則會於右側開啟，您可於其中編輯 Mapping rule、Part name 與 Part number：

    零組件對應屬性

  5. 選擇下方的一個 Mapping rule：

    1. Exact match only - 僅將零件與確切的 Part name 和 Part number 配對。

    2. Match any part name - 與任何零件名稱配對。

    3. Match any part number - 與任何零件編號配對。

  6. 選擇一個「Part name」、「Part number」與「Representation」(於上方 零組件屬性 > 步驟 2 中所述)。

材料表

PCB Studio 會為 PCB Studio 中的電路板及所有零組件提供自動的材料表。

檢視 BOM：

  1. Click 「BOM 表格」icon to open the Bill of Materials panel:

    BOM 面板的範例

  2. 若要了解 BOM 表格中的某一列是代表圖形區域中的那一個零組件，請選擇一個列或是選擇零組件 - 注意到出現的交叉強調顯示：

    在圖形區域中選擇一個零組件以於 BOM 面板中強調顯示

若要選取，請在圖形區域中的項目上按一下，或按一下表格中的某列。若要取消選取，再按一下項目 (於圖形區域中)，按一下空白處或按一下其他項目。

如果已指定，請更新零組件的參考指標 (reference designator)。在 BOM 表格中，連按兩下零組件的參考指標 (Ref. des.) 儲存格，然後編輯其值 (如下方圖片所示)。

編輯 BOM 中的「Reference designator」欄位

編輯參考指標 (reference designator) 值時請小心，因為並無法避免您重複另一零組件的值，或更新為不相容的值。這可能會導致 ECAD 系統的問題。

提示

在 Part Studio 中編輯電路板之後，您可以在組合件中置換該電路板，請開啟組合件分頁，然後在電路板上按右鍵並選取 [取代實例]。選擇用來取代組合件中實例的零件，系統即會以電路板的新實例更新組合件。

For an additional Learning center resource, follow the self-paced course here: PCB Studio Fundamentals (Onshape account required).