Trabajar con exclusiones específicas de objetos en una placa

De un vistazo

Este artículo explica cómo funcionan las zonas de exclusión específicas por objeto en Altium Designer, qué impiden colocar en una PCB y cómo varía su comportamiento según se sitúen en la capa de exclusión o en una capa de señal. También muestra cómo estas zonas utilizan las reglas de separación, dónde resultan más útiles en una placa y cómo configurarlas para restringir tipos de objetos específicos, como vías, pistas, cobre y pads. Además, encontrarás detalles prácticos sobre cómo colocar y editar objetos de exclusión, como pistas y arcos de exclusión, tanto en el editor de PCB como en el editor de bibliotecas de PCB. Sigue leyendo para lograr un mayor control y precisión en el diseño de tus placas.

- Comprende qué son las zonas de exclusión específicas por objeto, cómo se comportan en Altium Designer y dónde conviene utilizarlas en el diseño de PCB.
- Aprende a configurar las zonas de exclusión para restringir únicamente determinados tipos de objetos, lo que te ofrece un control más flexible sobre el enrutado, la colocación de cobre y el comportamiento de las vías.
- Conoce los aspectos básicos de la colocación y edición de objetos de exclusión, incluidas las pistas y los arcos de exclusión, en los editores de PCB y de bibliotecas de PCB.
Profundiza con IA:

Una Keepout en el diseño de PCB es un área o perímetro definido por el usuario en el trazado que los objetos de cobre no pueden intersectar. Normalmente se incluye para controlar el área utilizada por las acciones automatizadas de colocación de cobre, como los vertidos de polígonos y el enrutamiento interactivo. Una zona de exclusión también representa una ubicación no válida al colocar objetos de cobre manualmente.

Como áreas prohibidas especificadas durante el trazado del diseño, los objetos de exclusión utilizan las reglas de restricción de separación existentes para controlar el enrutamiento y detectar infracciones de colocación, pero, a diferencia de otros objetos colocados, no se pueden asignar a una red ni aparecen en las salidas generadas o en las impresiones. En su forma más sencilla, una zona de exclusión actúa como un objeto de «interferencia» que impide que otros objetos de cobre intersecten su área, según lo especificado por la regla global de separación. Los objetos de exclusión se pueden colocar en la capa de exclusión (donde se aplican a todas las capas de señal) o en una capa de señal (donde solo se aplican a los objetos de esa capa). 

Altium Designer permite crear y aplicar zonas de exclusión gracias a su compatibilidad con Object Specific Keepouts. Los objetos de exclusión colocados se pueden configurar para especificar a qué tipos de objetos se aplican, como pistas, áreas de cobre, vías y pads, lo que mejora significativamente la flexibilidad y la eficacia de las zonas de exclusión.

Objetos de exclusión de distintos tipos colocados en un diseño de PCB.
Objetos de exclusión de distintos tipos colocados en un diseño de PCB.

En el editor de PCB y en el editor de bibliotecas de PCB, los objetos de exclusión se muestran con un tramado cruzado. Los objetos de exclusión colocados en la capa de exclusión (es decir, que se aplican a todas las capas de señal) se muestran con el color de la capa de exclusión, mientras que las zonas de exclusión colocadas en una capa de señal específica (es decir, que se aplican únicamente a esa capa de señal) aparecen con el color de dicha capa.

Las zonas de exclusión son ideales para definir regiones de la placa en las que no se puede enrutar (como áreas eléctricamente sensibles o de alta tensión), ubicaciones específicas de cobre expuesto, como marcas fiduciales y puntos de prueba, o áreas mecánicamente incompatibles (como orificios de montaje o las esquinas de una PCB). La naturaleza configurable de las zonas de exclusión específicas para objetos también permite colocarlas sobre otros objetos cuando se han asignado Keepout Restrictions específicos. Cuando se configura para restringir únicamente las vías, por ejemplo, se puede colocar una zona de exclusión sobre regiones de cobre existentes (como un vertido de polígono) para controlar la extensión de la costura de vías automatizada.

Las zonas de exclusión específicas para objetos se pueden colocar en el editor de PCB y en el editor de bibliotecas de PCB.

Para obtener más información sobre la colocación y edición de objetos de exclusión de PCB, consulte las secciones desplegables siguientes:

Colocación de zonas de exclusión

Las zonas de exclusión se colocan en el espacio de diseño del editor desde el menú Place » Keepout; el tipo de zona de exclusión seleccionado (pista, relleno, región o arco) se colocará en la capa activa. Seleccione las propiedades de la zona de exclusión para editar sus características físicas, su capa o sus restricciones por tipo de objeto. Las propiedades de Keepout relacionadas son:

  • Restricted for Layer – establece la capa de la zona de exclusión y, por tanto, la capa de la placa en la que se restringirán los objetos de cobre (quedarán excluidos). Para una zona de exclusión en todas las capas, seleccione Keep-Out Layer.
  • Keepout Restrictions – determina los tipos de objetos que quedarán restringidos por la zona de exclusión. Al desmarcar un tipo de objeto, la zona de exclusión permitirá que los objetos de ese tipo invadan su área (no quedarán excluidos), al no aplicarles la regla de separación correspondiente.
Las zonas de exclusión pueden colocarse en todas las capas de señal (de cobre), excepto en los planos de cobre. Si la capa activa de la placa no es compatible con las zonas de exclusión, el comando Place » Keepout no estará disponible (aparecerá atenuado).

En la imagen siguiente, los dos rellenos de exclusión tienen distintas restricciones de capa y de objetos. Estas permiten que el relleno de exclusión de la capa superior (a la izquierda) admita un pad de orificio pasante (TH), mientras restringe todos los demás tipos de objetos, y que el de la capa de exclusión (a la derecha) admita únicamente pistas.

Ejemplo de dos rellenos de exclusión colocados en distintas capas de una PCB y configurados para restringir la colocación de diferentes tipos de objetos.
Ejemplo de dos rellenos de exclusión colocados en distintas capas de una PCB y configurados para restringir la colocación de diferentes tipos de objetos.

La flexibilidad inherente de las zonas de exclusión permite utilizarlas en una amplia variedad de tareas para controlar el diseño de las PCB. Como las zonas de exclusión pueden superponerse, asignarse a cualquier capa de señal (como la superior o la inferior) y configurarse para rechazar objetos específicos, pueden utilizarse para controlar con precisión el cosido de vías y los rellenos poligonales, por ejemplo.

Control de rellenos poligonales

En el ejemplo de diseño de PCB que se muestra a continuación, se han añadido rellenos de exclusión alrededor de los pads multicapa en una región donde puede haber alta tensión, que necesita un aislamiento eléctrico suficiente respecto a los rellenos poligonales conectados a tierra que se añadirán posteriormente. Los rellenos de exclusión se asignan a la capa superior y se configuran para restringir únicamente los objetos de cobre, lo que impedirá la presencia de rellenos poligonales, rellenos y regiones, pero permitirá las pistas y los pads existentes, etc. En otras palabras, la regla de infracción de separación solo se aplicará a los objetos clasificados como «cobre».

Rellenos de exclusión colocados en la capa de exclusión y configurados para aplicarse únicamente a objetos de cobre.
Rellenos de exclusión colocados en la capa de exclusión y configurados para aplicarse únicamente a objetos de cobre.

La disposición de zonas de exclusión anterior obligará a los rellenos poligonales colocados en las capas de señal (en este caso, las capas superior e inferior) a evitar las tres áreas de exclusión. Sin embargo, el pads de la capa superior asociado al área en cuestión no tendrá una separación adecuada respecto al relleno de la capa superior.

En este caso, pueden añadirse más zonas de exclusión a la capa superior para que su relleno poligonal mantenga una distancia adecuada respecto a todos los pads relacionados. En la imagen siguiente, se han añadido otros dos rellenos de exclusión a la capa superior, que aquí se muestra en modo de una sola capa para mayor claridad. Tenga en cuenta que la cobertura de exclusión mostrada podría haberse creado con una única región, en lugar de dos rellenos superpuestos.

Rellenos de exclusión colocados en la capa superior y configurados para aplicarse únicamente a objetos de cobre.
Rellenos de exclusión colocados en la capa superior y configurados para aplicarse únicamente a objetos de cobre.

Cuando finalmente se añadan los rellenos poligonales al diseño, el conjunto de zonas de exclusión controlará los rellenos para generar un contorno de separación distinto en cada capa alrededor de la región. Observe que, en este ejemplo, la separación asociada a las zonas de exclusión es mayor que la de los objetos normales debido a una regla de separación de zonas de exclusión personalizada (véase más abajo).

Los rellenos poligonales evitan los objetos de exclusión colocados.
Los rellenos poligonales evitan los objetos de exclusión colocados.

La influencia del conjunto de zonas de exclusión en los rellenos poligonales puede apreciarse claramente al visualizar el diseño en modo 3D de una sola capa, como se muestra a continuación: la capa superior a la izquierda y la capa inferior a la derecha.

La capa superior (izquierda) y la capa inferior (derecha) de la PCB mostradas en modo 3D de una sola capa.
La capa superior (izquierda) y la capa inferior (derecha) de la PCB mostradas en modo 3D de una sola capa.

Tenga en cuenta que aquí se utiliza el control de las áreas de relleno poligonal como ejemplo de colocación y configuración de zonas de exclusión específicas de capa. En la práctica, la mejor manera de controlar el área ocupada por un relleno poligonal es utilizar recortes de relleno poligonal.

Control del cosido de vías

La aplicación de formas de exclusión configuradas para restringir objetos de tipo vía sobre áreas de cobre multicapa permite controlar la extensión del cosido automático de vías (Tools » Via Stitching/Shielding). Las formas de exclusión pueden configurarse para cualquier capa o para una de las capas del área de cobre, de modo que las vías entre esas capas queden excluidas (restringidas).

En el ejemplo siguiente, se han añadido formas de exclusión en las esquinas superior e inferior izquierdas del diseño. Estas se configuran para restringir objetos de tipo vía, lo que impedirá que el cosido automático de vías coloque vías dentro de esos perímetros.

Regiones de exclusión configuradas para aplicarse únicamente a vías.
Regiones de exclusión configuradas para aplicarse únicamente a vías.

Además de evitar las pistas, los pads y las vías existentes, como ocurre normalmente, el cosido de vías también evita las formas de exclusión según lo establecido por la regla de separación correspondiente.

La PCB después de añadir el cosido de vías.
La PCB después de añadir el cosido de vías.

Zonas de exclusión en componentes

Las zonas de exclusión se añaden a las huellas de los componentes en el editor de bibliotecas de PCB mediante el mismo procedimiento que se utiliza en el espacio de diseño del editor de PCB.

La zona de exclusión añadida a la huella del componente que se muestra a continuación está configurada para restringir todos los objetos, pero permitir las pistas. De este modo, permite las conexiones de red en un diseño que utilice el componente, mientras restringe la colocación de otros tipos de objetos en sus proximidades.

También pueden añadirse objetos de exclusión a las huellas de los componentes en el editor de bibliotecas de PCB.
También pueden añadirse objetos de exclusión a las huellas de los componentes en el editor de bibliotecas de PCB.

Tenga en cuenta que las reglas de diseño no se aplican en el editor de bibliotecas de PCB, por lo que, en este caso, la zona de exclusión admitirá los pads de orificio pasante que se encuentren dentro de sus límites.

Trabajo con zonas de exclusión

La implementación de las zonas de exclusión específicas por objeto de Altium Designer se refleja en todas las funciones asociadas e incluye compatibilidad con las consultas (y, por tanto, con las reglas de diseño), el panel PCB List y también los documentos de diseño de PCB importados o de versiones anteriores.

Regla de separación de zonas de exclusión

Al igual que ocurre con otras primitivas de objeto, la regla de separación eléctrica actual determinará las restricciones de separación de las zonas de exclusión; véase Design » Rules. Si se requiere una restricción de separación distinta para las zonas de exclusión, cree una regla específica aplicando la comprobación de atributo IsKeepOut como consulta personalizada.

Asegúrese de que la regla de separación personalizada para zonas de exclusión tenga una prioridad mayor que la regla de separación existente (global). En el siguiente ejemplo, se ha creado una regla para las zonas de exclusión (Clearance_Keepout) con una distancia de separación que duplica la de la regla de separación base (Clearance). Como se muestra en la sección del diseño de la placa, la pista trazada entre los dos pads evita la zona de exclusión (a la derecha) con un margen mayor que el de la región de la capa superior (a la izquierda).

Se puede crear una regla de separación adicional para los objetos de exclusión.
Se puede crear una regla de separación adicional para los objetos de exclusión.

Convertir objetos primitivos en objetos de exclusión

Los objetos primitivos existentes en las capas de señal se pueden convertir en objetos de exclusión, en la misma capa, mediante el comando Convertir primitivas en objetos de exclusión (Tools » Convert » Convert Selected Primitives to Keepout).

Los objetos de exclusión se pueden volver a convertir en sus objetos primitivos equivalentes sin exclusión mediante el comando Tools » Convert » Convert Selected Keepouts to Primitives.

Un objeto primitivo se puede convertir en un objeto de exclusión equivalente (y viceversa).
Un objeto primitivo se puede convertir en un objeto de exclusión equivalente (y viceversa).

Acceso mediante paneles

Se puede acceder a las zonas de exclusión específicas de objetos de un diseño de placa mediante los paneles Lista de PCB y Filtro de PCB.

El panel PCB Filter permite utilizar la palabra clave de consulta IsKeepOut para localizar y, opcionalmente, seleccionar objetos de exclusión en el diseño.

El panel PCB Filter se puede utilizar para localizar objetos de exclusión en el diseño.
El panel PCB Filter se puede utilizar para localizar objetos de exclusión en el diseño.

El panel PCB List se puede utilizar para enumerar, seleccionar y editar los objetos de exclusión del tipo seleccionado; por ejemplo, rellenos de exclusión, como se muestra en la imagen del panel Lista que aparece a continuación. También se muestra un relleno estándar de la capa superior (el último de la lista) a modo de comparación. Si all los rellenos (u otros tipos de objetos, como las regiones) incluidos en el diseño están definidos como objetos de exclusión, el panel PCB List incluirá el conjunto completo de atributos de restricción de los objetos de exclusión.

El panel PCB List se puede utilizar para enumerar, seleccionar y editar los objetos de exclusión del tipo seleccionado.
El panel PCB List se puede utilizar para enumerar, seleccionar y editar los objetos de exclusión del tipo seleccionado.

Tenga en cuenta que el atributo Keepout que aparece en los paneles PCB List es de solo lectura, ya que, en este caso, el relleno está definido como un objeto de exclusión. Del mismo modo, el atributo Net de los objetos de exclusión en el panel PCB List no se puede editar porque los objetos de exclusión, por definición, no se pueden asignar a una red.

Importación de diseños de PCB

Altium Designer puede importar archivos de diseño de una amplia variedad de otras herramientas de diseño mediante las funciones de conversión automatizada del Asistente de importación (File » Import Wizard). Los objetos de tipo exclusión incluidos en los archivos de diseño de PCB de otras herramientas de diseño, algunos de los cuales son específicos de objetos, se convierten mediante el asistente en zonas de exclusión específicas de objetos, siempre que sea posible.

El proceso de conversión de zonas de exclusión del asistente es compatible con diseños de placas de sistemas ECAD populares, como Mentor® Graphics Pads™ y Cadence® Allegro™. Las zonas de exclusión también se interpretan correctamente durante el proceso de exportación a IDF.

AI-LocalizedLocalizado por IA
Si encuentra un problema, seleccione el texto/imagen y presioneCtrl + Enterpara enviarnos sus comentarios.
Nav
Contents
Disponibilidad de funciones

Las funciones disponibles para usted dependen de qué solución de Altium tenga: Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise o Altium Designer (con suscripción activa).

Si no ve una función documentada en su software actual, contacte con Ventas de Altium para obtener más información.

Documentación heredada

La documentación de Altium Designer ya no está versionada. Si necesita acceder a la documentación de versiones anteriores de Altium Designer, visite la sección Documentación heredada de la página de Otros instaladores.

Contents