Ultiboard: подробное руководство для начинающих по проектированию PCB

Электронные схемы давно существуют, и как любой дизайн — требуют точного моделирования для качественного производства. PCB-топология и схемы должны быть безупречны. Скорость проектирования тоже важна — бизнес должен приносить прибыль. Статья: полный туториал по скачиванию Ultiboard, созданию схемы, работе в интерфейсе и экспорту для производства.

1. Что такое Ultiboard?

Ultiboard (ранее ULTIboard) — программа от Ultimate Technology (Нидерланды). Стоила $800–2500, студенческая версия была ограничена. Эволюция: от простого фото-плоттера до Electronics Workbench и современного Ultiboard — продвинутая платформа с интеграцией Multisim (схемы + SPICE-симуляция) для быстрого проектирования готовых к производству плат.

1.1 Функции

• Удобный и эффективный редактор топологии: инструменты трассировки, настраиваемые функции.
• Оптимальный контроль среды: продвинутый spreadsheet view, toolbox, визарды дизайна, управление медью и компоновкой.
• Перенос схем в PCB: интеграция с Multisim — точное размещение компонентов, автофункции для ускорения компоновки.
• Стандартизация файлов: экспорт в DXF, Gerber и другие форматы для производства.

Цель Ultiboard — гибкость, контроль, скорость в трассировке, размещении меди и компонентов. Используют инженеры, производители, студенты, преподаватели. Далее — как получить, установить и настроить.

2. Скачивание и установка Ultiboard

Системные требования (для Ultiboard 9): ~150 Мб диска, Windows 2000/XP, Pentium III, 128 Мб RAM, CD-ROM, 800×600. Версии (профессиональная, академическая) на сайте National Instruments. Установка стандартная. После — знакомство с интерфейсом.

3. Пользовательский интерфейс

3.1 Обзор интерфейса

Комбинация инструментов для проектирования схем и топологии. Платформа для механической расстановки деталей, ручных CAD-операций. Дружелюбный интерфейс ускоряет работу за счет автоматизации, ручной контроль дает точность. В связке с Multisim (SPICE-симуляция) — продвинутые высокопроизводительные платы.

3.2 Панели инструментов (Toolbars)

Символы интуитивны (как в MS Word). Наведение мыши показывает подсказку. Основные панели:

Главная панель (Main toolbar)

• Select — выбор элемента на плате.
• Design Toolbox — вкл/выкл панели Design Toolbox.
• Spreadsheet View — вкл/выкл табличного вида.
• Database Manager — менеджер библиотек компонентов.
• Board Wizard — мастер создания об платы.
• Part Wizard — мастер создания компонентов.
• Place from Database — размещение из библиотеки.
• Line — рисование прямой линии.
• Follow-me — интерактивная трассировка (follow-me trace).
• Polygon — полигоны (полигональные заливки).
• Power plane — силовая полигональная заливка.
• DRC & Netlist Check — проверка правил дизайна и нетилиста.
• Text — размещение текста.
• View 3D — 3D-просмотр платы.
• Capture Screen — скриншот области в буфер.
• Help — справка.

Панель редактирования (Edit toolbar)

• In-place part edit — редактирование установленного компонента.
• Swap layer — зеркалирование на другой слой.
• Rotate 90° CW / CCW — поворот на 90° по/против часовой.

3.3 Настройка предпочтений (Setting Preferences)

Options → Global Preferences → вкладки: General, Paths, Colors, PCB Design, Dimensions, 3D Options. Редактируем → OK.

3.4 Свойства платы (Setting PCB Properties)

На пустом поле: правый клик → Properties → диалог Sheet Properties для редактирования параметров платы.

3.5 Design Toolbox

Управление дизайном: цвета трасс, свойства компонентов. Открывается через иконку Design Toolbar.

3.6 Spreadsheet View

Табличный просмотр/редактирование атрибутов, футпринтов, референсов. Доступен при открытом проекте. Вкладки внизу с кнопками (не все вкладки имеют полный набор).

3.7 Кастомизация интерфейса

Options → Customize User Interface → меню для настройки панели, горячих клавиш, меню.

4. Учебный курс: проектирование в Ultiboard

4.1 Electronics Workbench Suite

EDA-набор: Multisim (схемы + аналог/цифра симуляция), Multicap (схемы), MultiVHDL (косимуляция + HDL), Ultiboard (PCB + CAD), Ultiroute (автотрассировка для Ultiboard).

4.2 Открытие обучающего проекта

1. File → Open → папка установки Ultiboard (обычно C:\Program Files).
2. Открыть Tutorial.EWPrj.
3. Просмотр дизайна: вкладка Design или Projects в Design Toolbox.

4.3 Создание об контура платы (Board Outline)

Способы: рисование инструментами (клавиша * → координаты), импорт DXF, Board Wizard (используем в туториале).

1. Дважды клик по иконке Board Wizard на панели.
2. Удалить существующий контур → новый Board Technology: Multi-layers constructed with double-sided boards and single layer stack-ups → Next.

3. Lamination Settings — при необходимости меняем → Next.
4. Shape of Board: Reference Point Alignment → Left-Bottom; Board Shape → Rectangular; Height=2000, Width=2500, Clearance=5.0 → Finish.

4.3.1 Редактирование контура

• Перемещение: двойной клик по Board Outline в Layers → клик на рабочей области.
• Смена Reference Point: Options → клик по левому нижнему углу контура.

4.4 Размещение компонентов (Placing Components)

Способы:

• Перетаскивание из области за контуром.
• Spreadsheet View → вкладка Parts → размещение.
• Импорт из Netlist.
• Выбор из Database (библиотеки).
• Auto-place (автоматическое размещение).

4.5 Трассировка (Placing Traces)

4.5.1 Ручная трасса

Line/Place command → выбор слоя → клик-якорь → движение курсора → клик-якорь или правый клик (стоп).

4.5.2 Follow-me трасса

Иконка Follow-me → минимум 2 закрепленных вывода → клик по первому → клик по второму → автотрассировка.

4.5.3 Connection Machine (автотрассировка)

Place/Connection Machine → клик между точками → предложения маршрутов → выбор подходящего → правый клик (конец).

4.6 Подготовка к производству/сборке

4.6.1 Очистка платы

• Edit → Copper Delete → Open Trace Ends — удаление висячих концов трасс.
• Design → Clean Unused Vias — удаление неиспользуемых виа.

4.6.2 Добавление комментариев

Для производителя или команды. Активировать Comment layer → Place/Comment → диалог (фон, шрифт, цвет) → текст → OK → двойной клик по месту размещения. Удаление: клик по комментарию → Del.

4.6.3 Экспорт файлов (Exporting a File)

Финальный этап: преобразование в формат производства (Gerber, DXF и др.). Ctrl+E или File → Export. Диалог экспорта: просмотр, экспорт, удаление настроек.

4.7 3D-просмотр (Viewing Designs in 3D)

Tools → 3D icon → 3D Preview tab.

4.7.1 Управление 3D-видом

• Tools → 3D → 3D Preview.
• Захват мышью превью → движение: вращение, панорамирование (4-headed arrow), зум (колесико/перетаскивание вверх-вниз), View → Zoom In/Out.

Теперь вы уверенно ориентируетесь в Ultiboard и можете создать базовый дизайн — наша цель достигнута.

5. Преимущества и недостатки Ultiboard

Преимущества

• Интуитивный, пользовательский интерфейс.
• Интеграция со spreadsheet, управление ограничениями, медью, размещением.
• Оптимизирован для скорости, прост в освоении.
• Экспорт в стандарты Gerber, DXF (прототипы и серийное производство).
• Бесшовный перенос схем из Multisim.
• Быстрый вход в проектирование PCB.
• Аннотирование изменений дизайна.

Недостатки

• Требует много обучения для профессионального использования.
• Платный инструмент — нужны вложения.

Как работает (Workflow)

Рекомендуется для трассировки. Авто- и ручная маршрутизация сокращают рутину. Follow-me router и Connection Machine предлагают варианты. Интеграция с Multisim дает автотрассировку и легкий перенос схем через версии дизайна. Обеспечивает быстрый цикл проектирования и валидации.

Заключение

Завершенный дизайн в CAD — первый шаг к рабочему изделию. WellPCB открыт для вопросов, заказов на производство. Предлагаем turnkey-услуги: fabricación PCB + SMT-сборка — высокое качество, низкая стоимость, быстрая доставка, простой заказ. Доступны 24/7. Свяжитесь с нами 언제 어디서나!