信号层上的多边形

Altium Training

Altium Essentials: PCB Polygon Pour and Planes

This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.

多边形覆铜(更亮的红色)用于在电路板上创建大面积的 GND 区域
多边形覆铜(更亮的红色)用于在电路板上创建大面积的 GND 区域

多边形覆铜以实心和网格(斜线)两种方式显示,用于演示不同的间距以及受控的连接样式和气隙。 
多边形覆铜以实心和网格(斜线)两种方式显示,用于演示不同的间距以及受控的连接样式和气隙。

多边形覆铜是一种组设计对象 由更简单的基本图元对象组成,可以是区域(Region),也可以是走线与圆弧的组合。 多边形覆铜用于在 PCB 层上创建实心或网格(栅格)区域,可使用区域对象 或走线与圆弧对象的组合来实现。多边形覆铜也称为铜皮浇注(copper pours),与区域对象类似 但不同之处在于:它们可以填充电路板上不规则形状的区域,因为它们会在浇注时自动绕开现有对象,只与与该多边形覆铜同一网络的对象相连接。

在信号层上,你可以放置实心多边形覆铜来定义一块用于承载大电源电流的区域,或作为接地连接区域以提供电磁屏蔽。网格多边形覆铜在模拟设计中常用于接地用途。

放置在信号层上的多边形覆铜会生成一个多边形(多边)铜区域,可为实心或网格。浇注时,多边形会自动对不同网络的电气对象留出间距、与同一网络的对象连接,并填充不规则形状区域。间距与连接属性由适用的 Electrical Clearance 和 Polygon Connection Style 设计规则控制。

多边形覆铜也可用于非铜层。如果将多边形覆铜放置在非信号层上,它不会绕开现有对象进行浇注,因为这些对象未分配到网络。

放置多边形覆铜

多边形覆铜只能在 PCB 编辑器中放置。要直接放置多边形覆铜,先切换到所需层。启动多边形覆铜放置命令(Place » Polygon Pour)后,光标会变为十字准星,并进入多边形覆铜放置模式。定位光标,然后单击或按 Enter 进行放置。继续放置更多多边形覆铜 或右键单击/按 Esc 退出放置模式。

  • 在 Altium Designer 的 PCB 编辑器中,定义任何多边形对象(例如实心区域、板框或多边形覆铜)的过程都是相同的。实心对象是封闭对象,因此无论放置过程进行到哪一步,Altium Designer 都会显示一条从光标返回到对象起始位置的线。如果你右键单击(或按 Esc)退出放置模式,这条线将成为该实心对象的最后一条边。放置过程本质上是在定义多边形对象的轮廓,换句话说,就是使用各种可用的 corner modes 来定义各个拐角位置。 
  • 放置过程中按 Tab 键可暂停放置并访问 Properties panel ,在其中可随时更改正在放置的多边形覆铜属性,包括填充与网络连接选项以及绕浇属性。单击暂停按钮叠加层()可继续放置。轮廓完成后,多边形将根据 Properties panel 中选择的选项自动填充。更多信息请参阅 Polygon Pour Properties 部分。
  • 多边形覆铜也可以 created from selected primitives。现有多边形可以 sliced into two or more polygons,两个或多个多边形覆铜对象可以 combined,并且可以将一个或多个多边形覆铜对象 subtracted 自另一个“基准”多边形覆铜。请参阅相应章节了解更多。

拐角模式

放置多边形覆铜时,有五种可用的拐角模式(45°、45° 圆弧、90°、90° 圆弧以及任意角度),其中四种还包含拐角方向子模式。放置过程中:

  • Shift+Spacebar 在可用拐角模式间循环切换。
  • Spacebar 在两种拐角方向子模式间切换(任意角度模式除外)。
  • 在任一圆弧拐角模式下,按住 , 或 . 键 可缩小或增大圆弧。按住 Shift 键的同时按下可加速圆弧尺寸调整。
  • Backspace 删除最后一个拐角。
  • 1 快捷键在“每次单击放置两条边”和“每次单击放置一条边”之间切换。在第二种模式下,虚线边称为前瞻段(look-ahead segment)(如下方组图中的最后一张所示;更多信息请参阅 Understanding the Look-Ahead Feature 部分)。

按 Shift+Spacebar 在五种可用拐角模式间循环切换; 按 1 快捷键在放置两条边或一条边之间切换。
Shift+Spacebar 在五种可用拐角模式间循环切换; 按 1 快捷键在放置两条边或一条边之间切换。

理解前瞻(Look-Ahead)功能

在 PCB 设计过程中,有许多情况需要你在不立即确认放置对象的前提下,预测未来走线段或对象边缘应当延伸到哪里。为满足这一需求,Altium Designer 提供了名为 Look-Ahead 的功能。启用前瞻后,当前附着在光标上的走线/对象边缘在单击时不会被放置;只会放置前一个线段。换句话说,最后一个线段让你能够 look ahead ,预览未来线段将被放置的位置。

在对象放置过程中按 1 快捷键可切换前瞻开/关。注意显示会随模式变化而改变。在走线放置中,下一次单击将放置的线段以网格(斜线)显示,而前瞻段显示为空心或空白。在实心对象放置中,下一次单击将放置的边以实心白线显示,而前瞻边以白色虚线显示。

下图展示了前瞻功能开启与关闭时,走线段显示方式的变化。

 前瞻开启(第一张)与关闭(第二张)时的走线放置。下一次鼠标单击将放置网格显示的走线段。  前瞻开启(第一张)与关闭(第二张)时的走线放置。下一次鼠标单击将放置网格显示的走线段。

前瞻功能在多边形覆铜放置过程中同样有效。放置时按 1 快捷键可切换开/关(注意该快捷键仅在对象放置过程中有效)。 下图展示了多边形覆铜的第一个拐角放置。  

 前瞻开启。下一次鼠标单击时,实线会成为多边形边 但虚线不会。注意实心的回连线,它显示了如果你终止 多边形放置,多边形将如何闭合。  前瞻开启。下一次鼠标单击时,实线会成为多边形边 但虚线不会。注意实心的回连线,它显示了如果你终止 多边形放置,多边形将如何闭合。

 前瞻关闭。下一次单击时,两条实线都会成为多边形边。注意实心的回连线,它显示了如果你 终止 多边形放置,多边形将如何闭合。  前瞻关闭。下一次单击时,两条实线都会成为多边形边。注意实心的回连线,它显示了如果你 终止 多边形放置,多边形将如何闭合。

编辑多边形

移动多边形覆铜

在选中的 多边形覆铜实际形状上(避开其编辑手柄)单击并拖动即可移动。按住 Shift 键可选择多个多边形覆铜一起移动。

移动过程中还可执行以下操作:

  • Spacebar 使多边形覆铜逆时针旋转,或按 Shift+Spacebar 顺时针旋转。旋转角度遵循 Rotation Step 的设置值,该值定义在 PCB Editor – General pagePreferences dialog 中。
  • L 键将多边形翻转到电路板的另一面。
  • XY 键分别沿 X 轴或 Y 轴镜像多边形。

或者,你也可以 在多边形覆铜上右键单击,并从上下文菜单中选择 Polygon Actions » Move Polygon 命令。启动该命令后,多边形覆铜将附着到光标上,并以轮廓模式绘制。将多边形覆铜移动到所需位置,然后单击 或按 Enter 完成放置。

重塑多边形覆铜

 带 90º 圆弧拐角的多边形覆铜正在调整大小。 带 90º 圆弧拐角的多边形覆铜正在调整大小。

选中的多边形覆铜 包含两类点 或“手柄”,用于编辑多边形覆铜的形状。

  • Full Handles - 这些实心手柄位于多边形的拐角处。
  • Empty Handles - 这些空心手柄位于由完整手柄创建的线段中心。

可通过移动位于每个拐角 或每条边中心的这些手柄(或顶点)来重塑现有多边形。

要修改多边形形状:

  • 单击并选择一个多边形,这将高亮显示该多边形的顶点,并将光标变为十字准星。
    • 单击、按住并拖动一个完整手柄以移动该拐角。
    • 单击、按住并沿某条边拖动以移动整条边。
    • 单击、按住并拖动一个空心手柄以移动整条边(适用于直线与圆弧)。
    • Ctrl+Click在空心手柄上单击以将该边拆分为两条边。 Ctrl只需要在开始移动时按住即可。随后可以使用 Shift+Spacebar 快捷键在各模式(圆弧、斜接以及任意角度)之间循环切换。

    上方图片显示的是空手柄编辑。在下方图片中,在抓取手柄进行移动以编辑时,已点击 Ctrl。
    上方图片显示的是空手柄编辑。在下方图片中,在抓取手柄进行移动以编辑时,已点击 Ctrl

  • 如果“任意角度”放置模式生成了不需要的顶点,请在该顶点上单击并按住,然后拖动边缘,将该边上的顶点数量减少为一个。要删除顶点,请在顶点上单击并按住(就像要移动它一样),然后按下 Delete 键。

  • 完成后,右键单击,然后选择 Polygon Actions » Repour Selected 以按新形状重新覆铜该多边形。

修改多边形覆铜边界

除了编辑顶点外,你还可以使用右键命令 Polygon Actions » Modify Polygon Border 来轻松更改多边形的形状。启动该命令后,光标会变为十字准星。每次单击都会添加一个新顶点。与放置多边形时一样,可使用 Shift+Spacebar 快捷键来更改拐角形状。

调整多边形覆铜大小

要从编辑形状切换为编辑当前光标下所选多边形覆铜对象的大小,可在所选多边形覆铜对象上右键单击,然后从上下文菜单中选择 Polygon Actions » Resize Polygon 命令。启动该命令后,多边形编辑模式将从 reshaping 切换为 resizing。这一点会在视觉上得到确认:多边形形状每条边上的编辑手柄会被替换为位于对象外接矩形四角(以及中心)的八个编辑手柄。

  • 拖动角部编辑手柄,可同时在垂直和水平方向调整多边形覆铜大小。
  • 拖动中心编辑手柄,可分别在垂直或水平方向调整多边形覆铜大小。

    在调整多边形覆铜大小时,其原始形状的轮廓会保留,直到修改后的多边形重新覆铜,以此指示变化。

修改多边形覆铜的大小或位置后,它会被标记为已修改。如果在 Preferences dialog 的 PCB Editor - General 页面启用了 Repour Polygons After Modification 选项,则该多边形(及其所有依赖项)将自动重新覆铜。如果未启用该选项,则不会重新覆铜。

要从编辑大小切换回编辑形状,请在当前正在修改大小的所选多边形覆铜对象上右键单击,并从上下文菜单中选择 Polygon Actions » Edit Polygon Shape 命令。

多边形覆铜属性

 
 
 
 
 

Properties 面板的 Polygon Pour 模式
Properties 面板的 Polygon Pour 模式

Actions
  • Repour – 单击以重新覆铜多边形。如果你在多边形内部更改了设计,此功能会很有用。恢复后,需要重新覆铜以清除因设计更改而产生的任何违规。
  • Shelve – 单击以搁置多边形;这不会将其从设计中移除,但会将其从显示、DRC 以及网络连通性分析引擎中隐藏。
  • Assign net – 单击以为目标多边形分配网络。选定后将出现 Net Name 对话框。
  • Bring to front – 单击以更改覆铜顺序,使所选多边形位于所有其他重叠多边形之前(优先级最高)。
  • Send to back – 单击以更改覆铜顺序,使所选多边形位于所有其他重叠多边形之后(优先级最低)。
  • Modify – 单击以直接在 PCB 文档中重新定义多边形的形状。
Net Information 显示该多边形覆铜所属网络的信息,以及(如果该网络属于差分对)对应的差分对信息。适用时也会显示类信息。请参阅 PCB Placement & Editing Techniques 页面以了解更多网络信息。
Net 该多边形覆铜所属的网络。活动板卡设计中的所有网络都会列在下拉列表中。选择 No Net  以指定该多边形不连接到任何网络。元件的 Net 属性由设计规则检查器用于判断 PCB 对象的放置是否合法。或者,你也可以单击 Assign Net 图标()在设计空间中选择一个对象——该对象的网络将被分配给所选多边形。请参阅 PCB Placement & Editing Techniques 页面以了解更多关于为对象分配网络的信息。
Layer 使用下拉列表选择多边形覆铜所在的层。
Name

为多边形指定一个合适的名称。名称不仅有助于识别每个多边形,还可用于在设计规则中定位特定多边形(或多边形族)。默认情况下,会基于层与网络对多边形应用自动命名。命名基于所选命名方案,该方案在 Properties 面板的 Board 模式中的 Polygon Naming Scheme 字段中指定。如果你输入了自定义名称并希望恢复为自动命名,只需清空该字段并按 Enter

  • 清除自定义命名并恢复使用自动命名,也可在 PCB List panelPolygon Pour Manager 中执行。
  • 自动分配的名称会由 Altium Designer 持续监控和管理。如果某个属性发生变化,例如网络分配或该层在层叠中的位置,自动分配的名称会自动更新。受影响的设计规则也会自动更新。
Area 该多边形覆铜所包围的面积,以平方毫米或平方英寸列出。
(X/Y) 该多边形覆铜第一个顶点在设计空间中的当前位置,相对于用户可定义的原点。单击   按钮可锁定该多边形覆铜的位置。请参阅 PCB Placement & Editing Techniques 页面以了解更多关于锁定设计对象的信息。
Fill Mode 选择多边形覆铜的填充模式。共有三种模式可用,每种都有各自的优势与选项。了解更多:Polygon Pour Fill Modes
Pour Over Same Net 使用下拉列表控制当遇到同一网络上的对象时的覆铜行为。了解更多:Connecting the Polygon Pour to a Net
Remove Dead Copper 多边形覆铜后,可能会出现一些区域(孤岛)由于其他走线、焊盘等的存在而与所连接的网络完全隔离。如果启用此选项,任何不包含至少一个与其他网络对象连接的多边形区域都会被自动移除。注意:如果你的多边形未包围所分配网络上的任何焊盘,那么它全部都是“死铜”,将被全部移除。在这种情况下,仍会显示多边形的轮廓,以指示该位置存在一个多边形。
Optimal Void Rotation 启用此选项可确保当多边形从属于其他网络的相邻对象之间穿过时,其边缘会被布置为获得最大的颈部宽度。多边形圆弧会被短直边替代,其长度由 Arc Approx. 设置决定。
Outline Vertices 

使用此区域来修改当前选中的多边形覆铜对象的各个顶点。您可以修改现有顶点的位置、按需添加新顶点或删除顶点。可以定义顶点之间的圆弧连接,并支持将顶点信息导出到 CSV 格式文件以及从 CSV 格式文件导入。

  • Vertices Grid – 列出当前为该多边形覆铜定义的所有顶点。
  • Index – 顶点的索引编号(不可编辑)。
  • X – 顶点的 X(水平)坐标。单击可编辑。
  • Y – 顶点的 Y(垂直)坐标。单击可编辑。
  • Arc Angle (Neg=CW) – 用于连接该顶点与下一个顶点的圆弧角度。默认情况下,连接为直线边,此字段保持为空。单击进行编辑,然后按需输入圆弧角度。输入正值将绘制逆时针圆弧;要绘制顺时针圆弧,请输入负值。
  • Add – 用于添加新顶点。新顶点将添加在当前选中(高亮)的顶点条目下方,并且初始坐标与先前选中的条目相同。
  • – 单击删除当前选中的顶点条目。删除前会提示您确认。

要将整个网格内容以 CSV 格式导出到文件,请在网格内任意位置右键并选择 Export To CSV 命令。将出现 Export Outline Vertices 对话框,用于确定文件保存位置及文件名。默认情况下,文件名为 Outline Vertices.CSV。要从 CSV 文件导入顶点信息,请在网格内任意位置右键并选择 Import From CSV 命令。将出现 Import Outline Vertices 对话框,用于浏览并打开所需的 CSV 文件。请注意,导入会覆盖网格中当前定义的内容。

如果进行了任何更改——无论是手动更改,还是通过从 CSV 文件导入数据——面板都会在 Properties 面板顶部以蓝色横幅标记存在待应用的更改,并提示你应用这些更改。

多边形覆铜填充模式

同一个多边形,先使用区域(Solid)进行覆铜,然后使用走线/圆弧(Hatched)进行覆铜。 
同一个多边形,先使用区域(Solid)进行覆铜,然后使用走线/圆弧(Hatched)进行覆铜。

多边形覆铜放置引擎可以根据在 Properties 面板中选择的填充模式,使用实心区域来构建多边形,或使用走线与圆弧的组合来构建多边形。预览图会随之变化,以图形方式展示实心多边形覆铜,并在面板中提供相关选项。支持三种填充模式。

每个填充模式选项都会在 Properties 面板中显示 Show Preview / Hide Preview 选项。用于在面板中显示或隐藏所选多边形的可视化表示。

实心(Solid)

选择此模式时,多边形在内部由实心区域对象构建,完成后的多边形中每个连续的铜皮区域都会对应一个独立的区域对象。

 
 
 
 
 

此类多边形通过 Gerber 区域(region)定义输出到 Gerber。注意:Gerber 区域定义不支持圆形挖空,因此圆形挖空的圆弧(孔)实际上会用直线弦段近似。其精度由 Properties 面板中的 Arc Approx. 设置定义。此类多边形会放置更少的对象,从而带来:更小的文件;更快的覆铜与重绘、文件打开、DRC 与网络连通性分析;以及更小的输出文件,因为区域对象在 Gerber 和 ODB++ 中得到完全支持。

选择此模式()时,Properties 面板中提供以下相关选项。

Remove Islands Less Than

指定一个面积值。面积小于该值的铜皮区域将被移除。

该选项仅基于面积;不会考虑该孤岛是否连接到焊盘或过孔。注意:如果在 Properties 面板中启用了 Remove Dead Copper 选项,所有未连接的铜皮区域都会始终被移除。

Arc Approx. 指定与理想圆弧的最大偏差(曲线边缘由多段短直边生成)。减小该值会使用更多直边,从而更好地近似圆弧。
Remove Necks Less Than 指定一个宽度值。宽度小于该值的狭窄铜皮碎片将被移除。注意:当该选项值较大时,会出现更多多边形无法覆铜的狭窄位置。通常将其设置为不小于设计中使用的最小走线宽度,或不小于制造商支持的最小铜宽。启用 Obey Rules 选项可从适用的最小 Width 约束中获取该值。

网格(Hatched)

选择此模式时,多边形由走线与圆弧对象创建。网格多边形的外轮廓由走线与圆弧构成,用户定义的多边形边界位于外轮廓走线与圆弧的中心线处。

此类多边形通常覆铜更慢,并会导致 PCB 与 Gerber 文件更大。网格多边形常用于模拟设计。
 
 
 
 
 

选择此模式()时,Properties 面板中提供以下相关选项。

Track Width 指定用于创建多边形的走线宽度。
Grid Size

指定用于网格填充多边形的走线放置间距(或网格)。

通过调整走线/圆弧对象的 Track WidthGrid Size 设置,完成后的多边形外观可以是网格填充(Track Width 小于 Grid Size)或实心(Track Width 等于或大于 Grid Size)。
Surround Pad With 指定用于包围焊盘的形状: Arcs 或 Octagons
Hatch mode 有四种模式可用: 90 Degree、 45 Degree、 Horizontal 或 Vertical
Min Prim Length 指定在填充模式下允许走线/圆弧对象的最短长度。
Obey Polygon Cutout 如果网格填充的多边形覆铜不应侵入 polygon pour cutout 的边界,则启用此选项。禁用此选项时,多边形覆铜走线的中心线将沿着 polygon pour cutout 的边界放置。

此模式本质上与 Hatched 模式相同。它同样使用走线和圆弧来定义边界,但不会添加内部填充的走线和圆弧。

如果你正在分析各种多边形的结构与设计,并尝试理解重叠多边形之间的相互作用,此模式会很有用。当进行设计更改且多边形干扰流程时,此模式也很有用。在设计更改期间使用轮廓的另一种方法是 shelve the polygons,这样它们会保留在 PCB 文件中 但从视图中移除。

 
 
 
 
 

选择此模式()时,Properties 面板中提供以下相关选项。

Track Width 指定多边形覆铜轮廓的走线宽度。
Surround Pad With 指定用于包围焊盘的形状:ArcsOctagons
Min Prim Length 指定在填充模式下允许走线/圆弧对象的最短长度。
Obey Polygon Cutout 如果轮廓多边形覆铜不应侵入 polygon pour cutout 的边界,则启用此选项。禁用此选项时,多边形覆铜走线的中心线将沿着 polygon pour cutout 的边界放置。

将多边形覆铜连接到网络

 
 
 
 
 

多边形可以附加到某个网络。在 Properties panel 的 Net 下拉列表中选择所需网络。多边形覆铜将根据适用的 Polygon Connect Style design rule,连接到该网络中位于多边形轮廓内的每个焊盘和过孔。请注意,如有需要,该规则支持为通孔焊盘、SMD 焊盘和过孔定义不同的连接方式。 多边形与属于其他网络的对象之间的间距由适用的 Electrical Clearance design rule 决定。

当选中多边形覆铜时,它对同一网络上的其他对象(包括布线走线、圆弧、填充和区域)的处理方式,由 Properties 面板中的 Pour Over Same Net 下拉列表所选选项决定:

  • Don't Pour Over Same Net Objects – 如果你明确not 希望多边形不要覆铜到该(或任何其他)网络中的走线、圆弧、填充、区域或多边形对象上,则选择此选项;即仅在自由空间中覆铜。
  • Pour Over All Same Net Objects – 如果你希望多边形在自由空间中覆铜,并且也覆铜到位于多边形区域内、与多边形同一网络的 all 对象(即走线、圆弧、填充、区域、其他多边形)上,则选择此选项。例如,该网络上已有的布线将被多边形完全覆盖。
  • Pour Over Same Net Polygons Only – 如果你希望多边形仅在自由空间中覆铜,并且覆铜到其边界内、属于同一网络的现有多边形覆铜对象上,则选择此选项(默认)。无论其他对象(走线、圆弧、填充和区域)属于哪个网络,多边形都会绕开它们进行覆铜。

如果多边形覆铜放置在非信号层上,它不会绕开现有对象进行覆铜,因为这些对象未分配到网络,因此不属于任何网络。

搁置与恢复多边形覆铜

在设计过程中,发生更改是很正常的——可能会添加或更换元件、需要更新布线等。为简化此过程中对现有多边形的管理,可以将它们shelved。这会暂时将它们从显示、DRC 以及网络连通性分析引擎中隐藏,但仍保留在 PCB 数据库中(即不会被销毁,并可随时恢复)。这样既能更直观地进行板级布局更改,也能避免可视化多边形覆铜对性能(编辑与 DRC)带来的影响。

  • 要搁置当前设计中的所有多边形覆铜,请从主菜单选择 Tools » Polygon Pours » Shelve <n> Polygon(s)(其中 <n> 为在设计中检测到的多边形覆铜数量)。
  • 要恢复所有已搁置的多边形覆铜,请从主菜单选择 Tools » Polygon Pours » Restore <n> Shelved Polygon(s) 命令(其中 <n> 为当前被搁置的多边形覆铜数量)。所有恢复的多边形都会被视为已修改。如果在 Preferences dialog 的 PCB Editor - General 页面启用了 Repour Polygons After Modification 选项,则多边形覆铜及其所有依赖对象将自动重新覆铜(repour)。如果禁用该选项,则恢复的多边形覆铜不会重新覆铜。
  • 你也可以通过右键 Polygon Actions 子菜单命令或 Polygon Pour Manager 对话框选择性地搁置多边形。

重新覆铜多边形

如果你在某个多边形内部更改了设计,那么在它被恢复后,需要重新覆铜以清除因设计更改而产生的任何违规。在当前文档中,有多种方式可以对多边形进行重新覆铜(重建)。

要重新覆铜某个多边形,请在该多边形上右键,然后从 Polygon Actions 子菜单中选择一个 Repour 命令,或使用 Tools » Polygon Pours 子菜单中的相应 Repour 命令:

  • Repour Selected - 重新覆铜所有选中的多边形覆铜(及其依赖对象)。
  • Repour All - 重新覆铜所有已定义(且未搁置)的多边形覆铜。
  • Repour Violating Polygons - 重新覆铜所有存在违规的多边形覆铜。
  • Repour Modified - 重新覆铜所有已修改的多边形覆铜。已修改的多边形覆铜是指已以某种方式被更改但尚未重新覆铜的对象。其 IsModified 属性(对选中的多边形覆铜可在 PCB List panel 中查看)处于启用(True)状态。

也可以在 Polygon Pour Manager 对话框(Tools » Polygon Pours » Polygon Manager)中重新覆铜多边形覆铜:选择所需多边形,然后单击 Repour 按钮。

Confirm 对话框中确认更改。

要编辑多边形,多边形所在层必须是当前层或活动层。

如果在 Preferences dialog 的 PCB Editor - General page 上启用了 Repour Polygons After Modification 和 Repour all dependent polygons after editing 选项,则多边形覆铜及其所有依赖对象将在修改后自动重新覆铜。

配置覆铜顺序

当两个多边形发生重叠时,Altium Designer 需要知道在它们重叠的共享区域内应由哪一个多边形占据。为此需要定义浇注顺序(pour order):顺序更高的多边形具有更高优先级,并会在共享区域上方浇注。重叠多边形的浇注顺序可通过交互方式配置:在选中的多边形浇注上单击右键,然后从快捷菜单中选择以下命令之一:

  • Polygon Actions » Bring to front - 更改浇注顺序,使所选多边形位于所有其他重叠多边形之前(因此具有最高优先级)。

  • Polygon Actions » Send to back - 更改浇注顺序,使所选多边形位于所有其他重叠多边形之后(因此具有最低优先级)。

更改后的顺序会在该多边形浇注(现在被归类为已修改)重新浇注后,在设计空间中以可视方式体现出来。

多边形浇注的顺序也可以在 Polygon Pour Manager dialog 中进行管理。

控制多边形连接样式

Main page: Polygon Connect Style Design Rule

多边形如何连接到其所附着网络上的焊盘,由适用的 Plane » Polygon Connect Style 设计规则 (Design » Rules)控制。 

多边形如何连接到网络上的焊盘由 Polygon Connect Style 设计规则决定。
多边形如何连接到网络上的焊盘由 Polygon Connect Style 设计规则决定。

提供三种连接选项:

  • Relief Connect - 创建辐条式连接。定义导体的 Number、这些导体的 Angle(90º 或 45º)、Conductor Width,以及 Air Gap Width (焊盘边缘与围绕焊盘的多边形边缘之间的间隙)。
  • Direct Connect - 多边形会有效地浇注覆盖焊盘,从而形成到引脚的实心铜连接。
  • No Connect - 该网络上的焊盘将与多边形隔离。

Air Gap Width 设置 用于控制焊盘边缘与周围多边形之间的间隙,而在 Altium Designer 的早期版本中,这一功能由 Electrical Clearance 设计规则实现。当打开在较早版本 Altium Designer 中设计的板子时,会出现警告。在这种情况下,务必检查并在 Polygon Connect Style 设计规则中设置 Air Gap Width 相关参数。 

控制多边形间隙

Main page: Clearance Design Rule

与放置在信号(铜)层上的任何对象一样,多边形与其所围绕对象之间的间隙由适用的 Electrical Clearance 设计规则控制。 

 多边形与其他网络对象之间的间隙由 Electrical Clearance 设计规则控制。 多边形与其他网络对象之间的间隙由 Electrical Clearance 设计规则控制。

通常的做法是让多边形与其他网络对象之间保持更大的间隙。为实现这一点,可以定义一个针对多边形的 Electrical Clearance 设计规则 。上图给出了示例。请记住,Polygon Clearance 规则还必须具有比任何通用间隙规则更高的 Priority ,才能产生效果。 

在为多边形定义 Electrical Clearance 规则时,必须使用 InPolygon(或 InPoly)查询关键字,而不是 IsPolygon(或 IsPoly)。这是因为间隙规则作用于构成多边形的图元(区域、走线和圆弧),或是被 in 多边形所包含的图元,而不是将多边形作为一个整体对象来处理。对多边形浇注而言,一个有效的间隙规则应当是在 InPolygon 对象与 All 其他对象之间定义。 

多边形浇注挖空(Cutout)

多边形浇注挖空本质上是一个负铜区域,你在其中定义多边形内的空洞或孔。要在多边形中定义挖空:

  1. 从主菜单中选择 Place » Polygon Pour Cutout 命令。
  2. 光标将变为十字准星,并从多边形边界内部开始。单击 以定义起始位置。
  3. 在多边形内移动光标。按 Shift+Spacebar 在区域拐角模式之间循环切换。
  4. 继续单击并移动鼠标以定义挖空轮廓。
  5. 右键单击以退出多边形挖空放置模式。
  6. 现在必须重新浇注原始多边形。单击它以选中,然后从主菜单中使用 Tools » Polygon Pours » Repour Selected 命令——它将绕过新的挖空区域进行浇注。

该挖空实际上是一个启用了 Polygon Cutout 选项的 Region object。如有需要,可以移动、调整大小或删除。要调整挖空大小, 单击一次将其选中,然后单击并按住以拖动边或顶点。请记住,每当挖空发生更改时,都必须重新浇注多边形。

已放置挖空(第一张图); 已重新浇注多边形(第二张图)。  
已放置挖空(第一张图); 已重新浇注多边形(第二张图)。

从一组走线创建多边形浇注

除了在板上定义电气铜区域外,多边形和实心区域也用于定义其他多边形形状的设计对象,例如特殊符号或公司徽标。如果所需形状的轮廓已在其他设计工具(如 AutoCAD)中定义,则可以将其导出为 DXF 文件,然后导入到 Altium Designer。随后可将该轮廓转换为多边形或实心区域。

要将由所选走线和/或圆弧对象构成的闭合边界转换为多边形,请选择构成该闭合形状的所有图元,然后从主菜单中选择 Tools » Convert » Create Polygon from Selected Primitives

请注意:

  • 多边形将创建在当前(或活动)层上,而不是所选走线所在的层上。这意味着你可以在机械层上定义形状,然后在信号层上创建多边形。
  • 最初选中的图元不会被移除——在创建多边形后它们仍然存在,并且仍保持选中状态。新的多边形会在所选对象内部进行浇注。
  • 新多边形的边缘将沿用于创建它的所选对象的中心线布置。
  • 如果多边形创建在与所选走线相同的层上,它将根据适用的 Electrical Clearance Design Rule 在走线范围内进行浇注。
  • 多边形创建时其填充模式将设置为 None。双击可将新多边形重新浇注为实心或网格(hatch)。
由于 Create Polygon from Selected Objects 算法使用所选对象的中心线,因此要求相接触对象的终点与起点位置必须完全重合(起止于相同的 X、Y 坐标)。如果不满足该条件,将出现 Confirm 对话框,给出算法失败的位置,并提供一个选项以指示算法改为尝试从对象的边缘来定义多边形。只要所选对象之间有轻微重叠,该选项通常就能创建一个多边形,并使多边形边缘沿所选对象的外边缘进行描绘。

切割多边形浇注

一个多边形浇注可以被切割成两个或多个独立的多边形浇注。操作如下:

  1. 确保将正确的层设为当前层,因为切割器只有在当前层就是待切割多边形浇注所在层时才会工作。
  2. 从主菜单中选择 Place » Slice Polygon Pour (或在 Active Bar 上使用 Slice Polygon Pour 命令,或从多边形浇注的右键菜单中选择 Polygon Actions » Slice Polygon Pour 命令)。
  3. 选择该命令后即进入切割模式(类似走线放置模式),光标将变为十字准星。从多边形边界外开始,单击 以锚定切割线(第一段走线段)的起点。
  4. 将光标移到多边形上方。切割过程使用“线段放置”模式来同时定义切割路径和宽度。在定义切割时:
    • Shift+Spacebar 可在不同的线段放置拐角模式之间循环切换。

    • Spacebar 可在起点与终点拐角模式之间切换。

    • Backspace 可移除最后放置的拐角点。

    • Tab 可打开 Line Constraints 对话框,以更改线宽和/或当前放置层。

      Line Constraints 对话框。
      Line Constraints 对话框。

      • Line Width - 使用此字段输入新的线宽。该新宽度将应用于当前正在放置的线段。
      • Current Layer - 使用此字段切换线段放置所在的层。下拉菜单列出电路板当前定义(并启用)的所有层。所选层将应用于“前瞻”线段,即当前正在放置的线段之后的那一段。
  5. 单击以锚定一系列顶点,从而定义切割线。
  6. 当切割线已横跨多边形并从另一侧穿出后,右键单击或按 Esc 以终止线段放置。
  7. 再次右键单击以结束切割。将出现 Confirm 对话框询问是否要分割多边形;单击 Yes 进行分割。

由于现在是两个相互独立的多边形,因此可根据需要分别编辑并重新覆铜。

由于切割线与多边形覆铜颜色相同,建议在开始切割前先将多边形以填充模式设置为 None 并重新覆铜,这样切割线更容易看清。
请注意,被分割的多边形区域实际上不会被标记为“已修改”,因此对“已修改多边形”的重新覆铜不会产生任何效果。要最终完成分割(并在设计空间中直观看到分割结果),需要手动重新覆铜:可以选中这些多边形“部分”并使用 Repour Selected 命令 ,或使用 Repour All 命令。

合并所选多边形覆铜

可通过以下操作序列将两个或多个多边形覆铜对象合并:

  1. 放置新的(或拖动现有的)多边形覆铜,使其按需相互重叠。
  2. 选择要合并的所有多边形覆铜。
  3. 在所选对象中的任意一个覆铜上右键单击,然后从右键菜单中选择 Polygon Actions » Combine Selected Polygons 命令。
新的多边形属性将从每个相互碰撞组中“第一个被选中的多边形”复制而来。

相减所选多边形覆铜

可通过以下操作序列,将一个或多个多边形覆铜对象从另一个“基准”多边形覆铜中相减:

  1. 放置新的或拖动现有的多边形覆铜,使其与所需的基准多边形覆铜重叠——该基准覆铜就是要被“相减”的对象。
  2. 选择基准多边形覆铜,右键单击,然后从右键菜单中选择 Polygon Actions » Subtract Polygons From Selected 命令。
  3. 选择要相减的多边形。
  4. 右键单击或按 Esc 以完成该过程。

将多边形覆铜炸开为基本图元

可通过主菜单选择 Tools » Convert » Explode Polygon to Free Primitives 命令 ,或在已放置的多边形覆铜上右键单击(无论是否选中)并从右键菜单中选择 Polygon Actions » Explode Polygon To Free Primitives (或 Explode Selected Polygons To Free Primitives)命令,将多边形覆铜还原为构成它的各类基本图元。实心多边形将还原为区域(Region)图元,而网格(Hatched)多边形将还原为走线(Track)和圆弧(Arc)。一旦炸开,多边形覆铜对象将无法再作为组对象进行操作。

虽然没有将已炸开的多边形重新编组的专用命令,但可以使用 Undo 命令 来实现。

Polygon Pour Manager 对话框

Polygon Pour Manager 对话框 提供了 PCB 设计空间中当前存在的所有多边形的高层视图。该对话框还允许你为每个多边形命名/重命名、设置多边形的覆铜顺序、对所选多边形执行重新覆铜或搁置操作,并为所选多边形添加/限定设计规则。

要打开 Polygon Pour Manager 对话框,请从主菜单选择 Tools » Polygon Pours » Polygon Manager 命令 ,或在设计空间中对已放置的多边形覆铜右键单击,然后从右键菜单中选择 Polygon Actions » Polygon Manager 命令 。

Polygon Pour Manager 对话框可让你完全控制设计中的所有多边形。
Polygon Pour Manager 对话框可让你完全控制设计中的所有多边形。

启动该命令后,将打开 Polygon Pour Manager 对话框。该对话框可用于对设计中的多边形覆铜执行所有非图形化编辑,包括以下控制项:

  • 重命名多边形(包括使用自动命名功能)。
  • 设置多边形覆铜顺序。
  • 对全部或特定多边形执行重新覆铜(已修改/已选择/有违规)。
  • 搁置或取消搁置全部或所选多边形。
  • 锁定或解锁全部或所选多边形。
  • 对全部或所选多边形忽略或保留违规(相对于在线 DRC)。
  • 添加/限定多边形连接样式与间距(Clearance)设计规则。
  • 为所选多边形添加多边形类(Polygon Class)。
  • 从所选多边形或板框外形创建新的多边形。
– 单击以创建一个新的多边形,然后选择:
  • Selected Polygon – 单击以创建一个新的多边形,其设置默认从所选的 多边形克隆而来。新的多边形覆铜 会自动 添加到 Polygon Pour Manager 对话框的 View/EditPour Order 区域中的现有覆铜列表里。

    要查看新建且已选中的多边形覆铜的预览,你需要先单击 Apply 按钮,该按钮会提交并将克隆的多边形添加到电路板上。
  • Board Outline – 单击以基于板框创建一个新的多边形。 新的多边形覆铜 会自动 添加到 Polygon Pour Manager 对话框的 View/EditPour Order 区域中的现有覆铜列表里。

    要查看新的基于板框的多边形覆铜预览,你需要先单击 Apply 按钮,该按钮会提交并将该多边形添加到电路板上。

新多边形会按以下逻辑插入到重新覆铜顺序中:

源多边形

其他多边形

新多边形

同一层

同一层

位于两者之下

同一层

不同层

位于源多边形之下

不同层

同一层

位于源多边形之上

不同层

不同层

位于源多边形之上

上述命令也可在该区域任意位置通过右键菜单访问,不过它们的名称和顺序 有所不同。

可通过右键菜单中的 Delete 命令删除一个 Polygon Pour。

覆铜顺序

该区域列出多边形将被覆铜的顺序。右侧的预览图像显示了多边形覆铜的图形化表示。

  • 使用 Auto Generate 按钮会按从小到大的顺序列出覆铜顺序,这通常是覆铜多边形的最佳顺序,因为它能确保小多边形不会被更大、包围它的多边形阻止覆铜。
  • 你也可以使用鼠标拖放功能来更改覆铜顺序。在包含许多多边形覆铜的设计中,这种方式更高效。
  • Move Up – 单击将所选多边形在重新覆铜顺序列表中上移。多边形在列表中越靠上,相对于列表中更靠下的其他多边形,它越早被重新覆铜。
  • Move Down – 单击将所选多边形在重新覆铜顺序列表中下移。多边形在列表中越靠下,相对于列表中更靠上的其他多边形,它越晚被重新覆铜。
  • Auto Generate – 单击让系统按从小到大的顺序确定多边形的覆铜顺序。然后如有需要,你可以使用 Move Up 和 Move Down 按钮对覆铜顺序进行微调。
  • Animate Pour Order – 单击以在预览区域中,通过 PCB 的图形化表示来预览多边形覆铜的顺序。

多边形覆铜属性

最右侧 区域显示所选多边形覆铜的属性。这些属性可以直接在 Polygon Pour Manager 对话框中编辑,或者当在设计空间中选中该多边形覆铜时,在 Properties 面板中编辑。请参阅 Polygon Pour Properties 部分,了解多边形覆铜可用的更多属性。

关于 Polygon Pour Manager 对话框的说明:

  • 多边形在放置时会自动命名; 你可以根据设计需要重命名。注意,Name 可用于限定(scope)针对某个多边形的设计规则。
  • Pour Order 区域允许你使用 Move UpMove DownAuto Generate 按钮重新排列多边形的覆铜顺序。你也可以使用鼠标拖放功能更改顺序,在包含大量多边形覆铜的设计中,这种方式更高效。
  • 当某个多边形完全被另一个多边形包围时,覆铜顺序可能很重要。通常,你会将顺序从最小的多边形排到最大的多边形。
  • Auto Generate 按钮会按逐层(layer-by-layer)的方式,将多边形按面积从小到大排序。
  • 如果你单击 Repour 按钮,你可以选择重新覆铜已修改的多边形、所选多边形、有违规的多边形或所有多边形,或 Force Repour All Polygons。更新进度可在状态栏中监控。

完成对多边形的所有编辑/管理后,单击 OK。更改将在此时生效。如果在 Preferences 对话框的 PCB Editor - General page 中启用了 Repour Polygons After Modification 选项,多边形将自动重新覆铜。如果同时启用了 Repour all dependent polygons after editing option,则还会包括依赖的多边形。若未启用这些选项,则不会重新覆铜多边形覆铜。在后一种情况下,请使用 Tools » Polygon Pours 子菜单中的相应 Repour 命令。

浏览多边形

在 PCB panel’s Polygons 模式下,其三个主要区域会改变,以反映当前 PCB 设计的多边形层级结构(从上到下依次为):

  • Polygon Classes
  • 类中的各个 Polygons
  • 构成一个多边形的各个 Polygon Primitives

要对多边形类进行完整控制与编辑,请通过主菜单中的 Design » Classes 命令打开 Object Class Explorer dialog 。在该对话框中,你可以查看/修改该类的多边形成员关系、重命名,或添加其他类。

要了解有关使用类的更多信息,请参阅 Working with Classes on a Schematic & PCB 页面。

PCB 面板中,右键单击某个多边形条目并选择 Properties(或双击该条目)将打开 Polygon Pour mode of the Properties panel,你可以在其中按需查看/修改属性。同样地,右键单击某个多边形图元条目并选择 Properties(或直接双击该条目)将进入相关的 Properties panel mode,你可以在其中按需查看/修改该图元的属性。

PCB 面板的 Polygon Primitives 区域中,每种多边形图元类型的显示/包含与否取决于相应启用选项的设置,该选项可从右键菜单访问。

多边形报告

要获取 PCB 中多边形覆铜的更多信息,请使用 Properties panel 的 Board Information 区域(在设计空间中未选中任何对象时可访问),或列出某个多边形覆铜及其子项的属性。PCB 上检测到的多边形数量显示在 Board Information region 的 Primitives & Others 区域中。请记住,该总数不仅包含多边形覆铜,还包括内部电源层(internal planes)和分割平面(split planes)。如需多边形属性的详细列表,请使用 PCB List 面板。

AI-LocalizedAI 翻译
如您发现任何问题,请选中相关文本/图片,并按 Ctrl + Enter 键向我们提交反馈。
功能可用性

您可使用的功能取决于您所选择的 Altium 解决方案 —— Altium DevelopAltium Agile(Agile Teams 或 Agile Enterprise 版本),或仍在有效订阅期内的 Altium Designer。

如果您在软件中未找到文中提及的功能,请联系 Altium 销售团队了解更多信息。

旧版文档

Altium Designer 文档不再提供版本区分。如果您需要访问 Altium Designer 旧版本的文档,请前往其他安装程序页面的旧版文档部分。

Content