Poligoni e regioni di rame

Un Fill posizionato

Un fill è un oggetto rettangolare che può essere posizionato su qualsiasi layer. Quando viene posizionato su un signal layer, un fill diventa un’area di rame piena che può essere usata per fornire schermatura o per trasportare correnti elevate. Fill di dimensioni diverse possono essere combinati per coprire aree di forma irregolare e possono anche essere combinati con segmenti di traccia o arco ed essere collegati a una net.

I fill possono anche essere posizionati su layer non elettrici. Ad esempio, posizionare un Fill sul layer Keep-Out per designare un’area vietata all’auto-routing. Posizionare un Fill su un layer Power Plane, Solder Mask o Paste Mask per creare un vuoto su quel layer. Nel PCB Library Editor, i fill possono essere usati per definire i footprint dei componenti.

Disponibilità

I fill sono disponibili per il posizionamento sia negli editor PCB sia PCB Library nei seguenti modi:

• PCB Editor - sono disponibili i seguenti metodi di accesso:
  • Scegliere Place » Fill dai menu principali.
  • Fare clic sul pulsante Fill () nel menu a discesa su Active Bar situato nella parte superiore dello spazio di progettazione. (Fare clic e tenere premuto un pulsante Active Bar per accedere ad altri comandi correlati. Una volta utilizzato un comando, questo diventerà l’elemento più in alto in quella sezione di Active Bar.)
  • Fare clic con il pulsante destro nello spazio di progettazione, quindi fare clic su Place » Fill dal menu contestuale.
  • Fare clic sul pulsante  nella barra degli strumenti Wiring.
• PCB Library Editor - sono disponibili i seguenti metodi di accesso:
  • Scegliere Place » Fill dai menu principali.
  • Fare clic sul pulsante Fill () nel menu a discesa su Active Bar situato nella parte superiore dello spazio di progettazione. (Fare clic e tenere premuto un pulsante Active Bar per accedere ad altri comandi correlati. Una volta utilizzato un comando, questo diventerà l’elemento più in alto in quella sezione di Active Bar.)
  • Fare clic con il pulsante destro nello spazio di progettazione, quindi selezionare Place » Fill dal menu contestuale.
  • Fare clic sul pulsante  nella barra degli strumenti PCB Lib Placement.

Posizionamento

Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un mirino ed entrerai nella modalità di posizionamento del fill. Il posizionamento avviene eseguendo la seguente sequenza di azioni:

1. Fare clic oppure premere Enter per ancorare il primo angolo del fill.
2. Spostare il cursore per regolare la dimensione del fill, quindi fare clic oppure premere Enter per ancorare l’angolo diagonalmente opposto e completare il posizionamento del fill.
3. Continuare a posizionare altri fill oppure fare clic con il pulsante destro o premere Esc per uscire dalla modalità di posizionamento.

Ulteriori azioni che possono essere eseguite durante il posizionamento sono:

• Premere il tasto Tab per mettere in pausa il posizionamento e accedere alla modalità Fill mode del pannello Properties , da cui è possibile modificare al volo le sue proprietà. Fare clic sull’overlay del pulsante pausa () per riprendere il posizionamento.
• Premere il tasto L per capovolgere il fill sull’altro lato della scheda – si noti che ciò è possibile solo prima di ancorare il primo angolo del fill.
• Premere i tasti + e - (sul tastierino numerico) per scorrere in avanti e indietro tra tutti i layer visibili nel progetto, così da cambiare rapidamente il layer di posizionamento.
• Premere il tasto Alt per vincolare la direzione del movimento all’asse orizzontale o verticale, a seconda della direzione iniziale del movimento. 

Modifica grafica

Questo metodo di modifica consente di selezionare direttamente un oggetto fill già posizionato nello spazio di progettazione e di modificarne graficamente dimensione, forma o posizione.

Quando un oggetto fill è selezionato, sono disponibili le seguenti maniglie di modifica:

Un Fill selezionato

• Fare clic e trascinare A per ridimensionare il fill nelle direzioni verticale e orizzontale simultaneamente.
• Fare clic e trascinare B per ridimensionare il fill nelle direzioni verticale e orizzontale separatamente.
• Fare clic e trascinare C per ruotare il fill attorno al suo punto centrale.
• Fare clic in qualsiasi punto del fill, lontano dalle maniglie di modifica, e trascinare per riposizionarlo. Durante il trascinamento, il fill può essere ruotato o specchiato:
  • Premere Spacebar per ruotare il fill in senso antiorario oppure Shift+Spacebar per la rotazione in senso orario. La rotazione è conforme al valore di Rotation Step definito nella pagina PCB Editor – General della finestra di dialogo Preferences.
  • Premere i tasti X o Y per specchiare il fill lungo l’asse X o l’asse Y.

La modalità Fill del pannello Properties

Informazioni sulla net

Questa regione fornisce informazioni sulla net a cui appartiene il fill, nonché sulla coppia differenziale se quella net ne è membro. Le informazioni sulla classe vengono mostrate dove appropriato.

Fare riferimento alla pagina PCB Placement & Editing Techniques per saperne di più sulle informazioni relative alla net.

Posizione

L’icona a destra di questa regione deve essere visualizzata come  (sbloccata) per poter accedere ai campi sottostanti. Attivare/disattivare l’icona di blocco/sblocco per modificarne lo stato.

• (X/Y)
  • X (primo campo) - la coordinata X (orizzontale) corrente del punto di riferimento del fill, relativa all’origine corrente dello spazio di progettazione. Modificare per cambiare la posizione X del fill. Il valore può essere inserito sia in unità metriche sia imperiali; includere le unità quando si inserisce un valore le cui unità non sono quelle predefinite correnti. 
  • Y (secondo campo) - la coordinata Y (verticale) corrente del punto di riferimento del fill, relativa all’origine corrente. Modificare per cambiare la posizione Y del fill. Il valore può essere inserito sia in unità metriche sia imperiali; includere le unità quando si inserisce un valore le cui unità non sono quelle predefinite correnti. 
• Rotation - l’angolo di rotazione del fill (in gradi), misurato in senso antiorario a partire da zero (l’orizzontale 3 o'clock ). Modificare per cambiare la rotazione del fill. La risoluzione angolare minima è 0,001°.

Proprietà

• Component – questo campo viene mostrato solo nel PCB editor quando il Fill selezionato è una parte costitutiva di un PCB Component e visualizza il designatore del PCB component padre. Selezionare il link cliccabile Component per aprire la modalità Component mode of the Properties panel per il componente padre.
• Net - usare per scegliere una net per il riempimento. Tutte le net del progetto di scheda attivo saranno elencate nell’elenco a discesa. Selezionare No Net per specificare che il riempimento non è connesso ad alcuna net. La proprietà Net di un primitivo viene utilizzata dal Design Rule Checker per determinare se un oggetto PCB è posizionato correttamente. In alternativa, è possibile fare clic sull’icona Assign Net () per scegliere un oggetto nello spazio di progettazione: la net di quell’oggetto verrà assegnata ai riempimenti selezionati.
• Layer - il layer su cui è posizionato il riempimento. I riempimenti possono essere posizionati su qualsiasi layer diverso dai layer di sistema. Utilizzare l’elenco a discesa per selezionare un layer diverso.
• Area - specifica il valore dell’area dell’oggetto riempimento.
• Length - visualizza la lunghezza.
• Width - visualizza la larghezza.

Paste Mask Expansion

• Rule - selezionare per fare in modo che l’espansione della pasta saldante per il riempimento segua il valore definito nella regola di progettazione Paste Mask Expansion applicabile. Il valore di espansione associato verrà disabilitato se si sceglie questa opzione.
• Manual - selezionare per ignorare la regola di progettazione applicabile e specificare nel campo sottostante il valore di espansione della pasta saldante per il riempimento. 

Solder Mask Expansion

• Rule - selezionare la casella per fare in modo che l’espansione della solder mask per il riempimento segua il valore definito nella regola di progettazione Solder Mask Expansion applicabile. Il valore di espansione associato verrà disabilitato se si sceglie questa opzione.
• Manual - selezionare la casella per ignorare la regola di progettazione applicabile e specificare nel campo sottostante il valore di espansione della solder mask per il riempimento.

Esempi dei vari tipi di oggetti regione posizionati

Riepilogo

Una Region, nota anche come Solid Region, è un oggetto primitivo di forma poligonale che può essere posizionato su qualsiasi layer.

Una regione può avere un numero qualsiasi di lati e vertici (angoli). Può essere posizionata su un layer di segnale per definire un’area di rame pieno da utilizzare per schermatura o per trasportare correnti elevate. Le regioni positive possono essere combinate con tracce o segmenti d’arco ed essere connesse a una net. Nell’editor PCB Library, le regioni possono essere utilizzate per creare forme pad personalizzate sui layer di rame o forme maschera speciali sulle solder mask e paste mask. Sui layer non elettrici, le regioni possono essere utilizzate per definire forme personalizzate per attività quali i loghi.

Quando viene posizionata come negativa, una regione può creare un ritaglio (un vuoto) in un riempimento poligonale. In questa modalità, la regione non verrà riempita di rame quando il poligono viene colato. Quando viene utilizzata come regione negativa per un ritaglio della scheda (posizionandola sul multi-layer), definisce un’area che diventa un foro passante attraverso la scheda finita. Le regioni di ritaglio della scheda vengono trasferite ai file Gerber e ODB++ per scopi di produzione tramite l’uso di un layer Rout dedicato.

Disponibilità

Le regioni sono disponibili per il posizionamento sia nell’editor PCB sia negli editor PCB Library in uno dei seguenti modi:

• Editor PCB:
  • Scegliere Place » Solid Region, Place » Polygon Pour Cutout o Design » Board Shape » Define Board Cutout dai menu principali.
  • Fare clic sul pulsante Solid Region () nel menu a discesa di Active Bar situato nella parte superiore dello spazio di progettazione. (Fare clic e tenere premuto un pulsante Active Bar per accedere ad altri comandi correlati. Una volta utilizzato un comando, questo diventerà l’elemento più in alto in quella sezione di Active Bar.)
  • Fare clic con il pulsante destro nello spazio di progettazione, quindi fare clic su Place » Solid Region o Polygon Pour Cutout dal menu contestuale.
• Editor PCB Library:
  • Scegliere Place » Solid Region o Polygon Pour Cutout dai menu principali.
  • Fare clic sul pulsante Solid Region () nel menu a discesa di Active Bar situato nella parte superiore dello spazio di progettazione. (Fare clic e tenere premuto un pulsante Active Bar per accedere ad altri comandi correlati. Una volta utilizzato un comando, questo diventerà l’elemento più in alto in quella sezione di Active Bar.)

Posizionamento

Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un mirino ed entrerai nella modalità di posizionamento della regione. Il posizionamento avviene eseguendo la seguente sequenza di azioni:

1. Posizionare il cursore, quindi fare clic per ancorare il vertice iniziale della regione.
2. Spostare il cursore per prepararsi a posizionare il secondo vertice. Il comportamento predefinito consiste nel posizionare due bordi a ogni clic, con una forma d’angolo definita dall’utente tra di essi. Fare riferimento alla pagina Editing Polygonal Shaped PCB Design Objects per maggiori dettagli.
3. Continuare a spostare il mouse e fare clic per posizionare ulteriori vertici.
4. Dopo aver posizionato il vertice finale, fare clic con il pulsante destro o premere Esc per chiudere e completare il posizionamento della regione. Non è necessario chiudere manualmente la regione, poiché il software completerà automaticamente la forma collegando il punto iniziale al punto finale posizionato.
5. Continuare a posizionare ulteriori regioni oppure fare clic con il pulsante destro o premere Esc per uscire dalla modalità di posizionamento.

Le azioni aggiuntive che possono essere eseguite durante il posizionamento includono:

• Premere il tasto Tab per mettere in pausa il posizionamento e accedere alla modalità Region mode del pannello Properties , da cui è possibile modificare al volo le relative proprietà. Fare clic sull’overlay del pulsante di pausa nello spazio di progettazione () per riprendere il posizionamento.
• Premere i tasti + e - sul tastierino numerico per scorrere in avanti e indietro tutti i layer attualmente visibili nel progetto.
• Premere il tasto * per scorrere i layer di segnale visibili.

Creazione di una regione da un insieme di tracce

Oltre a definire aree di rame elettrico su una scheda, le regioni solide vengono utilizzate anche per definire altri oggetti di progettazione di forma poligonale, come un simbolo speciale o il logo di un’azienda. Se il contorno della forma richiesta è stato definito in un altro strumento di progettazione, come AutoCAD, può essere esportato come DXF e quindi importato in Altium Designer. Tale contorno può quindi essere convertito in una regione solida.

Per convertire in una regione un contorno chiuso composto da oggetti traccia e/o arco selezionati, selezionare i segmenti di traccia e quindi scegliere:

• Tools » Convert » Create Polygon from Selected Primitives - per definire un oggetto regione solida (rame) (un oggetto regione che ha la proprietà Kind  impostata su Copper).
• Tools » Convert » Create Cutout from Selected Primitives - per definire un oggetto regione di ritaglio del riempimento poligonale (un oggetto regione che ha la proprietà Kind  impostata su Polygon Cutout).
• Tools » Convert » Create Board Cutout from Selected Primitives - per definire un oggetto regione di ritaglio della scheda (un oggetto regione che ha la proprietà Kind  impostata su Board Cutout).

Dopo aver avviato un comando, verrà creata una regione dal contorno chiuso formato dai primitivi traccia. Il contorno della regione segue la linea centrale degli oggetti traccia delimitanti e non viene selezionato.

Si noti che:

• Quando si seleziona il comando Create Polygon from Selected Primitives o Create Cutout from Selected Primitives, la regione verrà creata sul layer corrente (o attivo), non sul layer su cui si trovano le tracce selezionate. Quando si seleziona il comando Create Board Cutout from Selected Primitives, la regione verrà creata sul Multi-Layer. Ciò significa che è possibile definire la forma su un layer meccanico e poi creare la regione rispettivamente su un layer di segnale/Multi-layer.
• Le tracce selezionate continueranno a esistere dopo la creazione della regione e rimarranno selezionate.

Modifica grafica

Sposta i vertici della regione

Le regioni contengono due punti, o "maniglie", con cui modificare la forma della regione.

• Full Handles - situate agli angoli della regione.
• Empty Handles - situate al centro dei segmenti creati dalle maniglie complete.

Una regione esistente può essere rimodellata spostando queste maniglie, o vertici, situati in ciascun angolo o al centro di ciascun bordo.

Per modificare la forma della regione, fare clic e selezionare una regione; i vertici della regione verranno evidenziati e il cursore diventerà un mirino.

• Click su una maniglia completa per spostare quell'angolo.
• Click lungo un bordo per spostare l'intero bordo.
• Click su una maniglia vuota per spostare l'intero lato (per traccia e per arco).
• Ctrl+Click su una maniglia vuota per dividere quel bordo in due bordi. Ctrl deve essere tenuto premuto solo all'inizio del movimento. I tasti di scelta rapida Shift+Spacebar possono quindi essere usati per scorrere tra le modalità (arco, smusso e qualsiasi angolo).

I vari metodi di spostamento dei vertici della regione.

Modifica il bordo della regione

Oltre alla modifica dei vertici, è anche possibile usare il comando Modify Region Border per cambiare facilmente la forma dei poligoni. Il comando viene eseguito facendo clic con il pulsante destro del mouse sul poligono desiderato e selezionando Polygon Actions » Modify Polygon Border. Una volta avviato il comando, il cursore diventa un mirino. Ogni volta che si fa clic, viene aggiunto un nuovo vertice. Come durante il posizionamento della regione, le scorciatoie Shift+Spacebar possono essere usate per cambiare la forma degli angoli.

Modifica del bordo di una regione.

La modalità Region del pannello Properties

Informazioni sulla net

Questa sezione fornisce informazioni sulla net a cui appartiene la regione, nonché sulla coppia differenziale e/o xSignal se quella net ne è membro. Le informazioni sulla classe vengono mostrate dove appropriato.

Fare riferimento alla pagina Tecniche di posizionamento e modifica PCB per ulteriori informazioni sulle net.

Proprietà

• Component – questo campo viene mostrato nell'editor PCB solo quando la regione selezionata è una parte costitutiva di un componente PCB e visualizza il designatore del componente PCB padre. Selezionare il link cliccabile Component per aprire la modalità Componente del pannello Proprietà per il componente padre.
• Net - usare per scegliere una net per la regione. Tutte le net del progetto scheda attivo saranno elencate nell'elenco a discesa. Selezionare No Net per specificare che la regione non è connessa ad alcuna net. La proprietà Net di un primitivo viene usata dal Design Rule Checker per determinare se un oggetto PCB è posizionato legalmente. In alternativa, è possibile fare clic sull'icona Assign Net () per scegliere un oggetto nello spazio di progettazione: la net di quell'oggetto verrà assegnata alla/e regione/i selezionata/e.
• Layer - questo campo è disponibile solo quando Kind è impostato su Copper, Polygon Cutout o Cavity. Usarlo per specificare il layer su cui è posizionata la regione. Per Copper e Polygon Cutout, tutti i layer definiti (e abilitati) per il progetto scheda attivo sono elencati nell'elenco a discesa. Per Cavity, sono elencati solo i layer meccanici abilitati.
• Kind - usare l'elenco a discesa per selezionare la funzione della regione:
  • Copper - un'area solida positiva che può essere posizionata su qualsiasi layer di progettazione, come un layer di segnale (rame).
  • Polygon Cutout - funziona come un ritaglio di poligono che definisce un'area negativa o senza rame all'interno di un poligono. Eseguire nuovamente il pour del poligono dopo aver posizionato un Cutout.
  • Board Cutout - funziona come un ritaglio della scheda che definisce un'area negativa o un foro all'interno della forma della scheda.

  • Cavity - usata per definire una cavità incorporata all'interno della quale un componente risiederà "dentro la scheda". Una regione di questo tipo può essere posizionata solo su un layer meccanico adatto e deve racchiudere completamente il corpo 3D del componente con spazio sufficiente su ciascun lato. Verificare con il produttore quanto spazio sia richiesto.

    Si noti che Cavity Kind è disponibile solo nell'Editor libreria PCB.
• Arc Approximation - immettere la deviazione massima da un arco perfetto.
• Area - visualizza l'area dell'oggetto regione.
• (X/Y)
  • X (primo campo) - questo campo mostra la posizione X corrente del centro del pad rispetto all'origine corrente. Modificare il valore nel campo per cambiare la posizione del pad rispetto all'origine corrente. Il valore può essere immesso in unità metriche o imperiali; includere le unità quando si immette un valore le cui unità non sono quelle predefinite correnti. Le unità predefinite (metriche o imperiali) sono determinate dall'impostazione Units nella sezione Other del pannello Properties in modalità Board (accessibile quando nessun oggetto è selezionato nello spazio di progettazione) e vengono usate se l'unità non è specificata. 
  • Y (secondo campo) - questo campo mostra la posizione Y corrente del centro del pad rispetto all'origine corrente. Modificare il valore nel campo per cambiare la posizione del pad rispetto all'origine corrente. Il valore può essere immesso in unità metriche o imperiali; includere le unità quando si immette un valore le cui unità non sono quelle predefinite correnti. Le unità predefinite (metriche o imperiali) sono determinate dall'impostazione Units nella sezione Other del pannello Properties in modalità Board (accessibile quando nessun oggetto è selezionato nello spazio di progettazione) e vengono usate se l'unità non è specificata. 

L'icona  a destra di questa sezione deve essere visualizzata come  (sbloccata) per poter accedere ai campi sottostanti. Attivare/disattivare l'icona di blocco/sblocco per cambiarne lo stato. 

Vertici del contorno

Questa sezione viene usata per modificare i singoli vertici dell'oggetto regione attualmente selezionato. È possibile modificare la posizione dei vertici esistenti, aggiungere nuovi vertici o rimuoverli secondo necessità. È possibile definire connessioni ad arco tra i punti dei vertici ed è inoltre supportata l'esportazione delle informazioni sui vertici verso un file in formato CSV e l'importazione da tale file. 

• Vertices Grid - elenca tutti i punti di vertice attualmente definiti per la regione in termini di:
  • Index - l'indice assegnato del vertice (non modificabile).
  • X - la coordinata X (orizzontale) del vertice. Fare clic per modificare.
  • Y - la coordinata Y (verticale) del vertice. Fare clic per modificare.
  • Arc Angle (Neg = CW) - l'angolo di un arco tracciato per collegare questo punto di vertice al successivo. Per impostazione predefinita, i collegamenti sono bordi rettilinei e questo campo rimane vuoto. Fare clic per modificare e quindi immettere l'angolo dell'arco desiderato. L'immissione di un valore positivo produrrà un arco disegnato in senso antiorario. Per disegnare un arco in senso orario, immettere un valore negativo.

• Add - fare clic per aggiungere un nuovo punto di vertice. Il nuovo vertice verrà aggiunto sotto la voce di vertice attualmente attiva e inizialmente avrà le stesse coordinate X,Y della voce attiva. Fare clic su  per rimuovere il vertice attualmente selezionato.

Espansione della maschera pasta

• Rule/Manual - selezionare la configurazione desiderata per l'espansione della maschera pasta. Quando è selezionato Manual , è possibile abilitarla e immettere la misura desiderata.

Espansione della solder mask

• Rule/Manual - selezionare la configurazione desiderata per l'espansione della solder mask. Quando è selezionato Manual , è possibile abilitarla e immettere la misura desiderata.