Polígonos y regiones de cobre

Un Fill colocado

Un fill es un objeto rectangular que puede colocarse en cualquier capa. Cuando se coloca en una capa de señal, un fill se convierte en un área de cobre sólido que puede utilizarse para proporcionar blindaje o transportar corrientes elevadas. Se pueden combinar fills de distintos tamaños para cubrir áreas de forma irregular y también se pueden combinar con segmentos de pista o arco y conectarse a una red.

Los fills también pueden colocarse en capas no eléctricas. Por ejemplo, coloque un Fill en la capa Keep-Out para designar un área prohibida para el enrutado automático. Coloque un Fill en una capa Power Plane, Solder Mask o Paste Mask para crear un vacío en esa capa. En el PCB Library Editor, los fills pueden utilizarse para definir huellas de componentes.

Disponibilidad

Los fills están disponibles para su colocación tanto en los editores PCB como PCB Library de las siguientes maneras:

• PCB Editor: están disponibles los siguientes métodos de acceso:
  • Elija Place » Fill en los menús principales.
  • Haga clic en el botón Fill () en el menú desplegable de Active Bar ubicado en la parte superior del espacio de diseño. (Haga clic y mantenga presionado un botón Active Bar para acceder a otros comandos relacionados. Una vez que se haya usado un comando, pasará a ser el elemento superior de esa sección de Active Bar.)
  • Haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y luego haga clic en Place » Fill en el menú contextual.
  • Haga clic en el botón  de la barra de herramientas Wiring.
• PCB Library Editor: están disponibles los siguientes métodos de acceso:
  • Elija Place » Fill en los menús principales.
  • Haga clic en el botón Fill () en el menú desplegable de Active Bar ubicado en la parte superior del espacio de diseño. (Haga clic y mantenga presionado un botón Active Bar para acceder a otros comandos relacionados. Una vez que se haya usado un comando, pasará a ser el elemento superior de esa sección de Active Bar.)
  • Haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y luego seleccione Place » Fill en el menú contextual.
  • Haga clic en el botón  de la barra de herramientas PCB Lib Placement.

Colocación

Después de iniciar el comando, el cursor cambiará a una cruz y entrará en el modo de colocación de fills. La colocación se realiza ejecutando la siguiente secuencia de acciones:

1. Haga clic o presione Enter para fijar la primera esquina del fill.
2. Mueva el cursor para ajustar el tamaño del fill y luego haga clic o presione Enter para fijar la esquina diagonal opuesta y completar la colocación del fill.
3. Continúe colocando más fills, o haga clic con el botón derecho o presione Esc para salir del modo de colocación.

Las acciones adicionales que se pueden realizar durante la colocación son:

• Presione la tecla Tab para pausar la colocación y acceder al modo Fill mode del panel Properties , desde donde se pueden cambiar sus propiedades sobre la marcha. Haga clic en la superposición del botón de pausa () para reanudar la colocación.
• Presione la tecla L para voltear el fill al otro lado de la placa; tenga en cuenta que esto solo es posible antes de fijar la primera esquina del fill.
• Presione las teclas + y - (en el teclado numérico) para recorrer hacia adelante y hacia atrás todas las capas visibles del diseño y cambiar rápidamente la capa de colocación.
• Presione la tecla Alt para restringir la dirección de movimiento al eje horizontal o vertical, según la dirección inicial del movimiento. 

Edición gráfica

Este método de edición le permite seleccionar directamente un objeto fill ya colocado en el espacio de diseño y cambiar gráficamente su tamaño, forma o ubicación.

Cuando se selecciona un objeto fill, están disponibles los siguientes controles de edición:

Un Fill seleccionado

• Haga clic y arrastre A para cambiar el tamaño del fill en las direcciones vertical y horizontal simultáneamente.
• Haga clic y arrastre B para cambiar el tamaño del fill en las direcciones vertical y horizontal por separado.
• Haga clic y arrastre C para girar el fill alrededor de su punto central.
• Haga clic en cualquier parte del fill, lejos de los controles de edición, y arrastre para reposicionarlo. Mientras arrastra, el fill puede girarse o reflejarse:
  • Presione Spacebar para girar el fill en sentido antihorario o Shift+Spacebar para girarlo en sentido horario. La rotación se realiza de acuerdo con el valor de Rotation Step definido en la página PCB Editor – General del cuadro de diálogo Preferences.
  • Presione las teclas X o Y para reflejar el fill a lo largo del eje X o del eje Y.

El modo Fill del panel Properties

Información de red

Esta región proporciona información sobre la red a la que pertenece el fill, así como sobre el par diferencial si esa red es miembro de uno. La información de clase se muestra cuando corresponde.

Consulte la página PCB Placement & Editing Techniques para obtener más información sobre la información de red.

Ubicación

El icono a la derecha de esta región debe mostrarse como  (desbloqueado) para poder acceder a los campos siguientes. Cambie el icono de bloqueo/desbloqueo para modificar su estado.

• (X/Y)
  • X (primer campo): la coordenada X (horizontal) actual del punto de referencia del fill, relativa al origen actual del espacio de diseño. Edítela para cambiar la posición X del fill. El valor puede introducirse en unidades métricas o imperiales; incluya las unidades al introducir un valor cuyas unidades no sean las predeterminadas actuales. 
  • Y (segundo campo): la coordenada Y (vertical) actual del punto de referencia del fill, relativa al origen actual. Edítela para cambiar la posición Y del fill. El valor puede introducirse en unidades métricas o imperiales; incluya las unidades al introducir un valor cuyas unidades no sean las predeterminadas actuales. 
• Rotation : el ángulo de rotación del fill (en grados), medido en sentido antihorario desde cero (la horizontal 3 o'clock ). Edítelo para cambiar la rotación del fill. La resolución angular mínima es de 0,001°.

Propiedades

• Component – este campo se muestra en el editor PCB solo cuando el Fill seleccionado es una parte constituyente de un componente PCB y muestra el designador del componente PCB padre. Seleccione el enlace interactivo Component para abrir el modo Component mode of the Properties panel del componente padre.
• Net - se utiliza para elegir una red para el relleno. Todas las redes del diseño de la placa activa aparecerán en la lista desplegable. Seleccione No Net para especificar que el relleno no está conectado a ninguna red. La propiedad Net de un primitivo es utilizada por el Verificador de Reglas de Diseño para determinar si un objeto de PCB está colocado legalmente. Como alternativa, puede hacer clic en el icono Assign Net () para elegir un objeto en el espacio de diseño; la red de ese objeto se asignará al/los relleno(s) seleccionado(s).
• Layer - la capa en la que se coloca el relleno. Los rellenos pueden colocarse en cualquier capa excepto en las capas del sistema. Utilice la lista desplegable para seleccionar una capa diferente.
• Area - especifica el valor de área del objeto de relleno.
• Length - muestra la longitud.
• Width - muestra el ancho.

Paste Mask Expansion

• Rule - selecciónelo para que la expansión de la máscara de pasta del relleno siga el valor definido en la regla de diseño aplicable de Paste Mask Expansion. El valor de expansión asociado se deshabilitará si se elige esta opción.
• Manual - selecciónelo para anular la regla de diseño aplicable y especificar el valor de expansión de la máscara de pasta para el relleno en el campo inferior. 

Solder Mask Expansion

• Rule - seleccione la casilla para que la expansión de la máscara de soldadura del relleno siga el valor definido en la regla de diseño aplicable de Solder Mask Expansion. El valor de expansión asociado se deshabilitará si se elige esta opción.
• Manual - seleccione la casilla para anular la regla de diseño aplicable y especificar el valor de expansión de la máscara de soldadura para el relleno en el campo inferior.

Ejemplos de los distintos tipos de objetos de región colocados

Resumen

Una Región, también conocida como Región Sólida, es un objeto primitivo de forma poligonal que puede colocarse en cualquier capa.

Una región puede tener cualquier número de lados y vértices (esquinas). Puede colocarse en una capa de señal para definir un área de cobre sólido que se utilizará para proporcionar blindaje o para conducir corrientes elevadas. Las regiones positivas pueden combinarse con pistas o segmentos de arco y conectarse a una red. En el editor de bibliotecas PCB, las regiones pueden utilizarse para crear formas de pad personalizadas en capas de cobre o formas de máscara especiales en las máscaras de soldadura y de pasta. En capas no eléctricas, las regiones pueden utilizarse para definir formas personalizadas para tareas como logotipos.

Cuando se coloca como negativa, una región puede crear un recorte (un vacío) en un vertido de polígono. En este modo, la región no se rellenará con cobre cuando se vierta el polígono. Cuando se utiliza como región negativa para un recorte de placa (colocándola en la multicapa), define un área que se convierte en un agujero a través de la placa terminada. Las regiones de recorte de placa se transfieren a los archivos Gerber y ODB++ con fines de fabricación mediante el uso de una capa Rout dedicada.

Disponibilidad

Las regiones están disponibles para su colocación tanto en el editor PCB como en los editores de bibliotecas PCB de una de las siguientes maneras:

• Editor PCB:
  • Elija Place » Solid Region, Place » Polygon Pour Cutout o Design » Board Shape » Define Board Cutout desde los menús principales.
  • Haga clic en el botón Solid Region () en el desplegable de Active Bar ubicado en la parte superior del espacio de diseño. (Haga clic y mantenga pulsado un botón Active Bar para acceder a otros comandos relacionados. Una vez que se haya utilizado un comando, este se convertirá en el elemento superior de esa sección de Active Bar.)
  • Haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y luego haga clic en Place » Solid Region o Polygon Pour Cutout en el menú contextual.
• Editor de bibliotecas PCB:
  • Elija Place » Solid Region o Polygon Pour Cutout desde los menús principales.
  • Haga clic en el botón Solid Region () en el desplegable de Active Bar ubicado en la parte superior del espacio de diseño. (Haga clic y mantenga pulsado un botón Active Bar para acceder a otros comandos relacionados. Una vez que se haya utilizado un comando, este se convertirá en el elemento superior de esa sección de Active Bar.)

Colocación

Después de ejecutar el comando, el cursor cambiará a una cruz y entrará en el modo de colocación de regiones. La colocación se realiza ejecutando la siguiente secuencia de acciones:

1. Coloque el cursor y luego haga clic para fijar el vértice inicial de la región.
2. Mueva el cursor para prepararse para colocar el segundo vértice. El comportamiento predeterminado es colocar dos bordes con cada clic, con una forma de esquina definida por el usuario entre ellos. Consulte la página Edición de objetos de diseño PCB con forma poligonal para obtener más detalles.
3. Continúe moviendo el ratón y haciendo clic para colocar más vértices.
4. Después de colocar el vértice final, haga clic con el botón derecho o pulse Esc para cerrar y completar la colocación de la región. No es necesario cerrar manualmente la región, ya que el software completará automáticamente la forma conectando el punto inicial con el punto final colocado.
5. Continúe colocando más regiones o haga clic con el botón derecho o pulse Esc para salir del modo de colocación.

Las acciones adicionales que pueden realizarse durante la colocación incluyen:

• Pulse la tecla Tab para pausar la colocación y acceder al modo Region del panel Properties , desde donde se pueden cambiar sus propiedades sobre la marcha. Haga clic en la superposición del botón de pausa del espacio de diseño () para reanudar la colocación.
• Pulse las teclas + y - del teclado numérico para recorrer hacia adelante y hacia atrás todas las capas visibles actualmente en el diseño.
• Pulse la tecla * para recorrer las capas de señal visibles.

Creación de una región a partir de un conjunto de pistas

Además de definir áreas de cobre eléctrico en una placa, las regiones sólidas también se utilizan para definir otros objetos de diseño con forma poligonal, como un símbolo especial o el logotipo de una empresa. Si el contorno de la forma requerida se ha definido en otra herramienta de diseño, como AutoCAD, puede exportarse como DXF y luego importarse en Altium Designer. Ese contorno puede convertirse luego en una región sólida.

Para convertir en una región un contorno cerrado compuesto por objetos de pista y/o arco seleccionados, seleccione los segmentos de pista y luego elija:

• Tools » Convert » Create Polygon from Selected Primitives - para definir un objeto de región sólida (cobre) (un objeto de región cuya propiedad Kind  está establecida en Copper).
• Tools » Convert » Create Cutout from Selected Primitives - para definir un objeto de región de recorte de vertido de polígono (un objeto de región cuya propiedad Kind  está establecida en Polygon Cutout).
• Tools » Convert » Create Board Cutout from Selected Primitives - para definir un objeto de región de recorte de placa (un objeto de región cuya propiedad Kind  está establecida en Board Cutout).

Después de ejecutar un comando, se creará una región a partir del contorno cerrado formado por los primitivos de pista. El límite de la región sigue la línea central de los objetos de pista que delimitan y no queda seleccionada.

Tenga en cuenta que:

• Al seleccionar el comando Create Polygon from Selected Primitives o Create Cutout from Selected Primitives, la región se creará en la capa actual (o activa), no en la capa en la que se encuentran las pistas seleccionadas. Al seleccionar el comando Create Board Cutout from Selected Primitives, la región se creará en la Multi-Layer. Esto significa que puede definir la forma en una capa mecánica y luego crear la región en una capa de señal/Multi-Layer, respectivamente.
• Las pistas seleccionadas seguirán existiendo después de que se haya creado la región y permanecerán seleccionadas.

Edición gráfica

Mover vértices de la región

Las regiones contienen dos puntos, o "handles", con los que editar la forma de la región.

• Full Handles - ubicados en las esquinas de la región.
• Empty Handles - ubicados en el centro de los segmentos creados por los Full Handles.

Una región existente puede remodelarse moviendo estos handles, o vértices, ubicados en cada esquina o en el centro de cada borde.

Para modificar la forma de la región, haga clic y seleccione una región, lo que resaltará los vértices de la región y cambiará el cursor a una cruz.

• Click en un Full Handle para mover esa esquina.
• Click a lo largo de un borde para mover todo el borde.
• Click en un Empty Handle para mover todo el lado (para pista y para arco).
• Ctrl+Click en un Empty Handle para dividir ese borde en dos bordes. Ctrl solo debe mantenerse presionada al inicio del movimiento. Luego se pueden usar las teclas rápidas Shift+Spacebar para alternar entre modos (arco, inglete y cualquier ángulo).

Los distintos métodos para mover vértices de la región.

Modificar borde de región

Además de la edición de vértices, también puede usar el comando Modify Region Border para cambiar fácilmente la forma de los polígonos. El comando se ejecuta haciendo clic derecho en el polígono deseado y luego seleccionando Polygon Actions » Modify Polygon Border. Una vez iniciado el comando, el cursor se convierte en una cruz. Cada vez que haga clic, se agrega un nuevo vértice. Al igual que durante la colocación de la región, se pueden usar los atajos Shift+Spacebar para cambiar la forma de las esquinas.

Modificación de un borde de región.

El modo Region del panel Properties

Información de red

Esta región proporciona información sobre la red a la que pertenece la región, así como sobre el par diferencial y/o xSignal si esa red es miembro de ellos. La información de clase se muestra cuando corresponde.

Consulte la página PCB Placement & Editing Techniques para obtener más información sobre la información de red.

Propiedades

• Component – este campo se muestra en el editor PCB solo cuando la región seleccionada es una parte constituyente de un componente PCB y muestra el designador del componente PCB principal. Seleccione el enlace en el que se puede hacer clic Component para abrir el modo Component del panel Properties para el componente principal.
• Net - úselo para elegir una red para la región. Todas las redes del diseño de placa activa se enumerarán en la lista desplegable. Seleccione No Net para especificar que la región no está conectada a ninguna red. La propiedad Net de una primitiva es utilizada por el Design Rule Checker para determinar si un objeto PCB está colocado legalmente. Como alternativa, puede hacer clic en el icono Assign Net () para elegir un objeto en el espacio de diseño; la red de ese objeto se asignará a la(s) región(es) seleccionada(s).
• Layer - este campo solo está disponible cuando Kind está configurado en Copper, Polygon Cutout o Cavity. Úselo para especificar la capa en la que se coloca la región. Para Copper y Polygon Cutout, todas las capas definidas (y habilitadas) para el diseño de placa activo se enumeran en la lista desplegable. Para Cavity, solo se enumeran las capas mecánicas habilitadas.
• Kind - use el desplegable para seleccionar la función de la región:
  • Copper - un área sólida y positiva que puede colocarse en cualquier capa de diseño, como una capa de señal (cobre).
  • Polygon Cutout - funciona como un recorte de polígono que define un área negativa o sin cobre dentro de un polígono. Vuelva a verter el polígono después de colocar un Cutout.
  • Board Cutout - funciona como un recorte de placa que define un área negativa o agujero dentro de la forma de la placa.

  • Cavity - se usa para definir una cavidad embebida dentro de la cual residirá un componente 'dentro de la placa'. Una región de este tipo solo puede colocarse en una capa mecánica adecuada y debe encerrar completamente el cuerpo 3D del componente con suficiente separación en cada lado. Consulte con el fabricante para averiguar cuánta separación se requiere.

    Tenga en cuenta que Cavity Kind solo está disponible en el PCB Library Editor.
• Arc Approximation - introduzca la desviación máxima respecto a un arco perfecto.
• Area - muestra el área del objeto región.
• (X/Y)
  • X (primer campo) - este campo muestra la posición X actual del centro del pad con respecto al origen actual. Edite el valor en el campo para cambiar la posición del pad con respecto al origen actual. El valor puede introducirse en sistema métrico o imperial; incluya las unidades al introducir un valor cuyas unidades no sean las predeterminadas actuales. Las unidades predeterminadas (métricas o imperiales) se determinan mediante la configuración Units en la región Other del panel Properties en modo Board (al que se accede cuando no hay objetos seleccionados en el espacio de diseño), y se usan si no se especifica la unidad. 
  • Y (segundo campo) - este campo muestra la posición Y actual del centro del pad con respecto al origen actual. Edite el valor en el campo para cambiar la posición del pad con respecto al origen actual. El valor puede introducirse en sistema métrico o imperial; incluya las unidades al introducir un valor cuyas unidades no sean las predeterminadas actuales. Las unidades predeterminadas (métricas o imperiales) se determinan mediante la configuración Units en la región Other del panel Properties en modo Board (al que se accede cuando no hay objetos seleccionados en el espacio de diseño), y se usan si no se especifica la unidad. 

El icono  a la derecha de esta región debe mostrarse como  (desbloqueado) para poder acceder a los campos siguientes. Alterne el icono de bloqueo/desbloqueo para cambiar su estado de bloqueo. 

Vértices del contorno

Esta región se utiliza para modificar los vértices individuales del objeto región actualmente seleccionado. Puede modificar las ubicaciones de los vértices existentes, agregar nuevos vértices o eliminarlos según sea necesario. También se pueden definir conexiones de arco entre puntos de vértice y además se ofrece compatibilidad para exportar información de vértices a e importar desde un archivo con formato CSV. 

• Vertices Grid - enumera todos los puntos de vértice definidos actualmente para la región en términos de:
  • Index - el índice asignado del vértice (no editable).
  • X - la coordenada X (horizontal) del vértice. Haga clic para editar.
  • Y - la coordenada Y (vertical) del vértice. Haga clic para editar.
  • Arc Angle (Neg = CW) - el ángulo de un arco que se dibuja para conectar este punto de vértice con el siguiente. De forma predeterminada, las conexiones son bordes de línea recta y este campo permanece en blanco. Haga clic para editar y luego introduzca un ángulo de arco según sea necesario. Introducir un valor positivo hará que el arco se dibuje en sentido antihorario. Para dibujar un arco en sentido horario, introduzca un valor negativo.

• Add - haga clic para agregar un nuevo punto de vértice. El nuevo vértice se agregará debajo de la entrada de vértice actualmente enfocada y tendrá inicialmente las mismas coordenadas X,Y que la entrada enfocada. Haga clic en  para eliminar el vértice actualmente seleccionado.

Expansión de máscara de pasta

• Rule/Manual - seleccione la configuración deseada de expansión de máscara de pasta. Cuando se selecciona Manual , puede habilitar e introducir la medida deseada.

Expansión de máscara de soldadura

• Rule/Manual - seleccione la configuración deseada de expansión de máscara de soldadura. Cuando se selecciona Manual , puede habilitar e introducir la medida deseada.