Usuwanie nieużywanych nakładek i dodawanie kropli do oczu

Pola lutownicze i przelotki są niezbędnymi elementami nowoczesnego projektu PCB. Oprócz zapewniania punktów montażowych dla komponentów pola lutownicze wraz z przelotkami umożliwiają prowadzenie sieci przez różne warstwy PCB pomiędzy wyprowadzeniami komponentów. Stosowanie pól lutowniczych i przelotek ma jednak swoją cenę: zajmują one cenne miejsce na płytce, powodują niedopasowania impedancji dla szybkich sygnałów i tworzą otwory w dużych obszarach miedzi zdefiniowanych przez wylewki poligonowe.

Aby ograniczyć ich wpływ na obszary miedzi, Altium Designer udostępnia Unused Pad Shapes narzędzie do usuwania. Narzędzie sprawdza wszystkie pola lutownicze lub przelotki w projekcie i usuwa kształt pola z każdej warstwy, na której dane pole lutownicze lub przelotka nie jest używane (czyli nie styka się na tej warstwie z żadnymi innymi obiektami). Poligony otaczające takie pole lutownicze lub przelotkę muszą wówczas zachować określony odstęp jedynie od otworu pola lub przelotki, a nie od krawędzi nieużywanego kształtu pola. W niektórych sytuacjach, na przykład pod układem BGA, pozwala to odzyskać znaczną powierzchnię miedzi utraconą w poligonach.

Ponadto do projektu PCB z wytrasowanymi ścieżkami często dodaje się wzmocnienia łezkowe, aby zwiększyć wytrzymałość połączeń ścieżka–pole lutownicze, ścieżka–przelotka i ścieżka–ścieżka. Jest to przydatne, gdy obiekty projektu są bardzo małe, a szczególnie istotne w przypadku pól lutowniczych i przelotek z otworami, ponieważ przesunięcie środka wiercenia względem środka pola lub przelotki może spowodować usunięcie podczas wiercenia znacznej części miedzi łączącej ścieżkę z polem lub przelotką (zjawisko to jest znane jako drill breakout).

Usuwanie nieużywanych kształtów pól lutowniczych

Narzędzie to jest przeznaczone do użycia po zakończeniu trasowania, przed wygenerowaniem plików produkcyjnych. Aby usunąć nieużywane kształty pól lutowniczych, przełącz się do trybu układu 2D (skrót: 2) i wybierz z menu Tools » Remove Unused Pad Shapes; otworzy się okno dialogowe Unused Pad Shapes pokazane poniżej.

Chociaż narzędzie służy przede wszystkim do usuwania nieużywanych kształtów pól lutowniczych, można je również skonfigurować tak, aby je przywracało. Upewnij się więc, że wybrany tryb działania odpowiada wymaganiom projektu. Określ również zakres usuwania lub przywracania: tylko pola lutownicze albo tylko przelotki, a także wszystkie obiekty danego typu lub tylko te aktualnie zaznaczone w obszarze roboczym projektu.

Skonfiguruj opcje okna dialogowego w następujący sposób:

• Scope
  • Vias — sprawdź wszystkie przelotki w projekcie i usuń nieużywane kształty pól.
  • Pads — sprawdź wszystkie pola lutownicze w projekcie i usuń nieużywane kształty pól.
  • Both — sprawdź wszystkie przelotki i pola lutownicze w projekcie, a następnie usuń nieużywane kształty pól.
• Operation
  • Remove unused — użyj narzędzia do usunięcia nieużywanych kształtów pól.
  • Restore unused — użyj narzędzia do przywrócenia usuniętych kształtów pól we wszystkich przelotkach.
  • Update unused — użyj narzędzia do zaktualizowania nieużywanych kształtów pól we wszystkich przelotkach, zarówno połączonych, jak i niepołączonych.
• Selected only — sprawdź tylko zaznaczone przelotki lub pola lutownicze i usuń nieużywane kształty pól.

• Preserve pads on start and end layers — pole lutownicze lub przelotka może nie wykorzystywać kształtu pola na skrajnych warstwach, na których występuje ich struktura; w razie potrzeby można zachować kształty pól na tych warstwach.

  Przed wyłączeniem tej opcji upewnij się, że producent płytek obsługuje pola lutownicze lub przelotki bez pól na warstwach skrajnych.

Uwagi dotyczące korzystania z narzędzia do usuwania nieużywanych kształtów pól lutowniczych

• Aby istniejące poligony odzyskały całą dostępną powierzchnię miedzi utraconą z powodu nieużywanych kształtów pól w polach lutowniczych i przelotkach, po usunięciu tych kształtów uruchom polecenie Tools » Polygon Pours » Repour All .
• Jeśli nieużywane kształty pola lutowniczego lub przelotki zostaną usunięte na niektórych warstwach za pomocą narzędzia Remove Unused Pad Shapes, takie pole lub przelotka nie zostanie zgłoszone jako naruszenie obowiązującej reguły projektowej minimalnej szerokości pierścienia miedzi. Jeśli następnie na tych warstwach do pola lub przelotki zostaną podłączone ścieżki, sytuacja ta zostanie wykryta jako naruszenie obowiązującej reguły projektowej minimalnej szerokości pierścienia miedzi.

Stosowanie wzmocnień łezkowych

Wzmocnienia łezkowe są szczególnie przydatne w projektach elastycznych płytek PCB: pomagają zapobiegać powstawaniu pęknięć w miejscu połączenia ścieżki z polem lutowniczym lub przelotką, a także wtedy, gdy wywiercony otwór nie znajduje się w środku pola lub przelotki. Wzmocnienia łezkowe są tworzone z obiektów typu region — każde wzmocnienie wymaga tylko jednego regionu, który może mieć proste lub zakrzywione krawędzie. Wzmocnienia łezkowe można również dodawać w miejscach połączenia dwóch ścieżek, zarówno w połączeniach typu T, jak i przy zwężeniu ścieżki.

Dodawanie wzmocnień łezkowych do projektu

Wzmocnienia łezkowe dodaje się (lub usuwa), wybierając Tools » Teardrops z menu głównego. Po wybraniu tego polecenia otworzy się okno dialogowe Teardrops. Użyj tego okna, aby odpowiednio określić tryb działania (dodawanie lub usuwanie) oraz zakres stosowania wzmocnień łezkowych. Zakres może obejmować dowolne lub wszystkie z następujących typów obiektów: przelotki (i okrągłe pola przewlekane), pola SMD (i nieokrągłe pola przewlekane), ścieżki oraz połączenia typu T (i połączenia ze zwężeniem ścieżki). Wzmocnienia łezkowe są tworzone z obiektów typu region, a nie z obiektów typu ścieżka lub łuk. Dzięki temu każde wzmocnienie łezkowe można utworzyć z pojedynczego obiektu typu region o prostych lub zakrzywionych krawędziach. Jeśli pracujesz tylko z zaznaczonymi obiektami, upewnij się, że opcja Selected only jest włączona.

Po kliknięciu OK w oknie dialogowym wzmocnienia łezkowe zostaną dodane do odpowiednich obiektów lub z nich usunięte, zgodnie ze zdefiniowanymi ustawieniami.

Jeśli wybrano taką opcję, zostanie utworzony raport (<PCBDocumentName>.REP) i dodany do panelu Projects jako dokument niezależny w podfolderze Documentation\Text Documents. Raport zostanie zapisany w tym samym folderze co dokument PCB i automatycznie otwarty jako aktywny dokument. Raport zawiera liczbę sprawdzonych pól lutowniczych i/lub przelotek oraz liczbę nieudanych prób utworzenia wzmocnień łezkowych, wraz z ich oznaczeniami, położeniem i informacjami o warstwie.

Dodawanie wzmocnień łezkowych i określanie ich właściwości odbywa się następująco:

• Working Mode — Add lub Remove wzmocnienia łezkowe zgodnie z pozostałymi ustawieniami okna dialogowego.
• Objects — określ ogólny zakres dodawania lub usuwania wzmocnień łezkowych. Możesz uwzględnić wszystkie obiekty (All) albo tylko obiekty aktualnie zaznaczone w obszarze projektu (Selected only). To ustawienie działa w połączeniu z typami obiektów włączonymi w sekcji Scope okna dialogowego.
• Teardrop style — krawędź obiektu typu region używanego do utworzenia wzmocnienia łezkowego może być prosta (Line) lub Curved. Ta opcja jest dostępna tylko podczas dodawania wzmocnień łezkowych.
• Force teardrops — jeśli ta opcja jest włączona, wzmocnienia łezkowe zostaną zastosowane do wszystkich przelotek i/lub pól SMD, nawet jeśli spowoduje to naruszenie reguł DRC. Ta opcja jest dostępna tylko podczas dodawania wzmocnień łezkowych.
• Adjust teardrop size — jeśli ta opcja jest włączona, rozmiar wzmocnień łezkowych jest automatycznie zmniejszany, aby spełnić obowiązujące reguły projektowe.
• Generate report - utwórz raport tekstowy zawierający listę miejsc, w których udało się dodać wzmocnienia typu teardrop, oraz tych, w których operacja się nie powiodła. Ta opcja jest dostępna tylko podczas dodawania wzmocnień typu teardrop.
• Scope - wybierz obiekty uwzględniane podczas dodawania/usuwania wzmocnień typu teardrop — Vias, SMD Pads, Tracks, T-Junctions — w połączeniu z ogólnym zakresem zdefiniowanym w obszarze Objects okna dialogowego. Podczas dodawania wzmocnień typu teardrop można skonfigurować ich wymiary w następujący sposób:
  • Via/TH Pad - określ długość i szerokość wzmocnienia typu teardrop jako wartości procentowe średnicy przelotki/pola lutowniczego otworu przelotowego (d). Wartości domyślne to 30% i 70%. Kliknij niebieskie wartości procentowe, aby je zmienić zgodnie z potrzebami.
  • SMD Pad - określ długość i szerokość wzmocnienia typu teardrop jako wartości procentowe szerokości dołączonej ścieżki (w). Wartości domyślne to 100% i 200%. Kliknij niebieskie wartości procentowe, aby je zmienić zgodnie z potrzebami.
  • Tracks - określ długość wzmocnienia typu teardrop jako wartość procentową szerokości dołączonej ścieżki (w). Wartość domyślna to 100%. Kliknij niebieską wartość procentową, aby ją zmienić zgodnie z potrzebami.
  • T-Junction - określ długość i szerokość wzmocnienia typu teardrop jako wartości procentowe szerokości ścieżki głównej (w) (poziomej ścieżki na ilustracji). Wartości domyślne to 300% i 100%. Kliknij niebieskie wartości procentowe, aby je zmienić zgodnie z potrzebami.

Uwagi dotyczące stosowania wzmocnień typu teardrop

• Wzmocnienia typu teardrop są automatycznie usuwane po każdej operacji edycji pól lutowniczych, przelotek lub ścieżki. Kliknij i przytrzymaj pole lutownicze ze wzmocnieniem typu teardrop, aby zaobserwować to zachowanie.
• Wzmocnienia typu teardrop można dodać ponownie, uruchamiając ponownie polecenie Tools » Teardrops. Nie ma potrzeby usuwania istniejących wzmocnień przed ponownym uruchomieniem polecenia.
• Bieżące ustawienia wzmocnień typu teardrop są zapisywane w pliku PCB.