Dodawanie połączeń przelotowych i ekranowania przelotowego

Dodawanie przelotek zszywających

Zszywanie przelotkami wykonuje się na etapie końcowym, wypełniając wolne obszary miedzi przelotkami zszywającymi. Aby zszywanie było możliwe, na różnych warstwach muszą istnieć nakładające się obszary miedzi połączone z określoną siecią. Obsługiwane obszary miedzi to: Fills, Solid Regions, Polygons i Power Planes.

Aby dodać przelotki zszywające do sieci, wybierz z menu polecenie Tools » Via Stitching/Shielding » Add Stitching to Net. Otworzy się okno dialogowe Add Stitching to Net, w którym określa się Net, Stitching Parameters i Via Style. Po kliknięciu przycisku OK algorytm zszywania identyfikuje wszystkie wypełnienia, pełne regiony, poligony i płaszczyzny zasilania połączone z wybraną siecią, a następnie próbuje połączyć je przez płytkę, używając określonej przelotki i wzoru zszywania.  

Styl przelotki

Właściwości przelotek zszywających są wyświetlane w sekcji Via Style okna dialogowego. Właściwości te można określić:

• Wprowadzając nowe ustawienia w oknie dialogowym lub

• Na podstawie ustawień wybranego Via Template lub

• Na podstawie ustawień zdefiniowanych w odpowiednim Routing Via Style design rule, jeśli umieszczany jest nowy zestaw przelotek zszywających.

Styl przelotki (  )
Diameters (Simple/TMB/Full)	Edytor PCB obsługuje 3 sposoby definiowania średnic przelotek w płaszczyźnie X-Y: Prosty, Góra–środek–dół lub Pełny stos. Kliknij, aby wybrać strukturę przelotki wymaganą dla przelotek zszywających. Dowiedz się więcej o stosie przelotki.
Hole Size	Określa wielkość otworu przelotek zszywających.
Tolerance	Ustawienie atrybutów tolerancji otworów może pomóc w określeniu pasowań i wymiarów granicznych płytki. Określ minimalną (-) i maksymalną (+) tolerancję otworu dla przelotek zszywających.
Diameter	Średnica przelotek zszywających w płaszczyźnie X-Y.
Thermal Relief (Via Stitching okno dialogowe & Properties panel)	Zaznacz to pole wyboru, aby umożliwić zdefiniowanie lokalnych ustawień stylu połączenia z poligonem dla wszystkich przelotek w zestawie, a następnie kliknij słowo kluczowe będące łączem, aby skonfigurować ustawienia w oknie dialogowym Edit Polygon Connect Style (). Oprócz zastosowania ustawień w oknie dialogowym/panelu należy również ponownie wypełnić wszystkie poligony, których dotyczą zmiany i z którymi przelotki łączą się za pomocą połączenia termicznego.
Load Values from Routing Via Style Rule (Add Stitching to Net okno dialogowe)	Po kliknięciu tego przycisku właściwości przelotki z odpowiedniej reguły Routing Via Style zostaną zastosowane tutaj, w oknie dialogowym Add Stitching to Net. Dowiedz się więcej o regule projektowej Routing Via Style.
Via Template	Po wybraniu szablonu przelotki z tej listy rozwijanej właściwości przelotki z tego szablonu zostaną zastosowane tutaj, w oknie dialogowym Add Stitching to Net. Po wybraniu szablonu pole Library wyświetla bibliotekę, z którą powiązany jest szablon przelotki, i udostępnia opcję Unlink szablonu z tej biblioteki. Dowiedz się więcej o pracy z szablonami padów i przelotek.
Properties – Net	Sieć, z którą mają się łączyć przelotki zszywające. Styl połączenia przelotki (termiczny lub bezpośredni) zależy od obiektu, z którym przelotka jest połączona, oraz od obowiązujących reguł projektowych. Więcej informacji znajdziesz w sekcji Uwagi.
Properties – Drill Pair / Via Type	Warstwy początkową i końcową, między którymi przebiegają przelotki zszywające w osi Z, można skonfigurować zgodnie z potrzebami (ten zakres jest określany jako drill pair). Dozwolony zakres przelotek w osi Z konfiguruje się na karcie Via Types w Layer Stack Manager (); na liście rozwijanej Drill Pair pojawią się tylko zdefiniowane tam zakresy. Kliknij przycisk Via Types, aby otworzyć Layer Stack Manager, gdzie można skonfigurować typy przelotek dostępne dla aktywnego stosu warstw. Dowiedz się więcej o typach przelotek.
Properties – Locked (Add Stitching to Net okno dialogowe)	Jeśli ta opcja jest włączona, wszystkie przelotki w tym zestawie przelotek zszywających mają włączony atrybut Locked.
Solder Mask Expansion	Rozszerzenie maski lutowniczej (lub zakrycie przelotki maską) może być oparte na obowiązującej regule projektowej Solder Mask lub na wartości rozszerzenia określonej tutaj, w oknie dialogowym (którą można zastąpić przez zakrycie przelotki maską). Wybrana opcja jest stosowana do wszystkich przelotek w tym zestawie przelotek zszywających.

Uwagi dotyczące zszywania przelotkami

• Najpierw wybierz Net do zszywania, ponieważ wpływa to na działanie innych opcji, takich jak kliknięcie przycisku Load values from Routing Via Style Rule. Jeśli sieć jest już zaznaczona w obszarze projektowym, zostanie ona automatycznie wybrana po otwarciu okna dialogowego Add Stitching to Net.

• Przelotki ekranujące są identyfikowane przez VSn: Via Stitching, gdzie wartość liczbowa n wskazuje, że ta przelotka należy do tej samej grupy zszywania przelotkami co inne przelotki o tym samym identyfikatorze liczbowym.

• Styl połączenia przelotki (termiczny lub bezpośredni) jest określany przez obowiązującą regułę projektową Polygon Connect Style dla poligonów oraz obowiązującą regułę projektową Plane Connect Style dla warstw zasilania; w przypadku pełnych regionów i wypełnień stosowane są połączenia bezpośrednie.

• Po zakończeniu zszywania należy ponownie wypełnić wszystkie poligony, których dotyczą zmiany i z którymi przelotki łączą się za pomocą połączenia termicznego.

• Każdy zestaw przelotek zszywających jest dodawany do grupy; ustaw panel PCB w trybie Unions, aby przeglądać te grupy ().

• Aby edytować zestaw przelotek zszywających, kliknij dwukrotnie dowolną przelotkę w zestawie, aby otworzyć okno dialogowe Via Stitching lub panel Properties, jeśli skonfigurowano jego otwieranie dwukrotnym kliknięciem (). Możesz też przeciągnąć prostokąt zaznaczania obiektów znajdujących się wewnątrz (od lewej do prawej), obejmujący co najmniej jedną przelotkę zszywającą, a następnie edytować ustawienia w panelu Properties.

• Zestaw przelotek można usunąć, uruchamiając polecenie Tools » Via Stitching » Remove Via Stitching Group , a następnie klikając dowolną przelotkę w grupie. 

• Algorytm zszywania przelotkami traktuje poligony, wypełnienia, pełne regiony i warstwy zasilania w następujący sposób:

  1. Poligony, regiony i wypełnienia należące do tej samej sieci są zszywane wszędzie tam, gdzie nakładają się na różnych warstwach. Jeśli w tym obszarze (na innej warstwie) nakładają się poligony, regiony lub wypełnienia należące do innych sieci, zszywanie nie jest stosowane w tym regionie. Przelotki przechodzą natomiast przez nakładające się regiony warstw zasilania należące do innych sieci.

  2. Nakładające się regiony warstw zasilania należące do sieci docelowej są zawsze zszywane, niezależnie od obecności regionów warstw zasilania (na innej warstwie) połączonych z innymi sieciami. Jeśli w tym samym obszarze nakładają się poligony, regiony lub wypełnienia, obowiązuje powyższa reguła 1.

     To summarize these two rules - na innych warstwach przelotki zszywające zawsze przechodzą przez warstwy zasilania należące do innych sieci, ale nie przez poligony, regiony ani wypełnienia należące do innych sieci. Jeśli projekt zawiera poligony innych sieci w obszarze wymagającym przelotek zszywających, tymczasowo odłóż te poligony, zdefiniuj przelotki zszywające, a następnie przywróć poligony i ponownie je wypełnij. Dowiedz się więcej o odkładaniu i ponownym wypełnianiu poligonów. 

Modyfikowanie obszaru zszywania przelotkami

Zestaw przelotek w każdym odrębnym obszarze zszywania przelotkami jest łączony w grupę. Można przesuwać całą grupę, a także zmieniać rozmiar obszaru.

Przeciągnij okno zaznaczenia od lewej do prawej, aby zaznaczyć obszar zszywania, a następnie przesuń go lub zmień jego rozmiar, ustawiając wskaźnik myszy tak, aby pojawił się odpowiedni kursor.

Dodawanie przelotek ekranujących do sieci

Ekranowanie za pomocą przelotek służy do odizolowania sieci od potencjalnych zakłóceń lub sprzężeń pochodzących od pobliskich sygnałów. Odstępy między przelotkami ekranującymi należy dobrać do najwyższej częstotliwości, przed którą mają chronić. Prawidłowe zaprojektowanie ekranu ma kluczowe znaczenie — niewłaściwie zaprojektowane ogrodzenie z przelotek może wręcz przyczyniać się do problemów z EMI, jeśli jego rozstaw odpowiada częstotliwości rezonansowej pobliskiego sygnału. Zagadnienie to omówiono szerzej w sekcji Uwagi dotyczące ekranowania za pomocą przelotek.

Aby umieścić ekran z przelotek wokół sieci z poprowadzonymi ścieżkami, wybierz z menu polecenie Tools » Via Stitching/Shielding » Add Shielding to Net. Pojawi się okno dialogowe Add Shielding to Net, w którym można skonfigurować Net to Shield i pozostałe Shielding Parameters, odniesienie Net oraz Via Style zgodnie z wymaganiami. Przelotki zostaną umieszczone po obu stronach wybranych sieci wszędzie tam, gdzie jest to możliwe z zachowaniem obowiązujących reguł projektowych.

Styl przelotek

Właściwości przelotek ekranujących są wyświetlane w sekcji Via Style okna dialogowego. Właściwości te można określić:

• Wprowadzając nowe ustawienia w oknie dialogowym lub

• Na podstawie ustawień wybranego Via Template lub

• Na podstawie ustawień zdefiniowanych w obowiązującej regule Routing Via Style design rule, jeśli umieszczany jest nowy zestaw przelotek ekranujących.

Styl przelotek (  )
Diameters (Simple/TMB/Full)	Edytor PCB obsługuje 3 sposoby określania średnicy przelotek w płaszczyźnie X-Y: Simple, Top-Middle-Bottom lub Full Stack. Kliknij, aby wybrać wymaganą strukturę przelotek ekranujących. Dowiedz się więcej o stosie przelotki.
Hole Size	Określa średnicę otworu przelotek ekranujących.
Tolerance	Ustawienie atrybutów tolerancji otworów może pomóc w określeniu pasowań i wymiarów granicznych płytki. Określ minimalną (-) i maksymalną (+) tolerancję otworów przelotek ekranujących.
Diameter	Średnica przelotek ekranujących w płaszczyźnie X-Y.
Thermal Relief (okno dialogowe Via Shielding i panel Properties)	Zaznacz to pole wyboru, aby umożliwić zdefiniowanie lokalnych ustawień stylu połączenia z poligonem dla wszystkich przelotek w zestawie, a następnie kliknij słowo będące łączem, aby skonfigurować ustawienia w oknie dialogowym Edit Polygon Connect Style (). Oprócz zastosowania ustawień w oknie dialogowym lub panelu należy również ponownie wypełnić wszystkie poligony, których dotyczą zmiany i z którymi przelotki łączą się za pomocą połączeń termicznych.
Load Values from Routing Via Style Rule (okno dialogowe Add Shielding to Net)	Po kliknięciu tego przycisku właściwości przelotki z obowiązującej reguły Routing Via Style zostaną zastosowane tutaj, w oknie dialogowym Add Shielding to Net. Dowiedz się więcej o regule projektowej Routing Via Style.
Via Template	Po wybraniu szablonu przelotki z tej listy rozwijanej jego właściwości zostaną zastosowane tutaj, w oknie dialogowym Add Shielding to Net. Po wybraniu szablonu pole Library wyświetla bibliotekę, z którą jest on powiązany, i udostępnia opcję Unlink szablonu z tej biblioteki. Dowiedz się więcej o pracy z szablonami pól lutowniczych i przelotek.
Properties – Net	Sieć, z którą mają być połączone przelotki ekranujące. Styl połączenia przelotki (termiczny lub bezpośredni) zależy od obiektu, z którym jest ona połączona, oraz od obowiązujących reguł projektowych. Więcej informacji znajduje się w sekcji Uwagi.
Properties – Drill Pair / Via Type	Warstwę początkową i końcową, między którymi przebiegają przelotki ekranujące w osi Z, można skonfigurować zgodnie z wymaganiami (ten zakres jest określany jako drill pair). Dozwolone zakresy przelotek w osi Z konfiguruje się na karcie Via Types w Layer Stack Manager (); na liście rozwijanej Drill Pair pojawią się tylko zakresy tam zdefiniowane. Kliknij przycisk Via Types, aby otworzyć Layer Stack Manager, gdzie można skonfigurować typy przelotek dostępne dla aktywnego stosu warstw. Dowiedz się więcej o typach przelotek.
Properties – Locked (okno dialogowe Add Shielding to Net)	Jeśli opcja jest włączona, wszystkie przelotki w tym zestawie przelotek ekranujących mają włączony atrybut Locked.
Solder Mask Expansion	Poszerzenie otwarcia w masce lutowniczej (lub zakrycie przelotek maską) może być określane na podstawie obowiązującej reguły projektowej Solder Mask albo wartości poszerzenia podanej tutaj w oknie dialogowym (którą można zastąpić przez zakrycie przelotki maską). Wybrana opcja jest stosowana do wszystkich przelotek w tym zestawie przelotek ekranujących.

Uwagi dotyczące ekranowania za pomocą przelotek

• Najpierw wybierz Net do ekranowania, ponieważ wpływa to na działanie innych opcji, na przykład kliknięcia przycisku Load values from Routing Via Style Rule. Jeśli sieć jest już zaznaczona w obszarze projektowania, zostanie automatycznie wybrana po otwarciu okna dialogowego Add Shielding to Net.

• Przelotki ekranujące są identyfikowane przez VSHn: Via SHielding, gdzie wartość liczbowa n wskazuje, że dana przelotka należy do tej samej grupy przelotek ekranujących co inne przelotki o tym samym identyfikatorze liczbowym.

• Sposób połączenia przelotek (termiczny lub bezpośredni) jest określany przez odpowiednie ograniczenie projektowe Styl połączenia poligonu dla poligonów oraz odpowiednie ograniczenie projektowe Styl połączenia z płaszczyzną dla płaszczyzn zasilania.

• Po zakończeniu zszywania należy ponownie wypełnić wszystkie objęte zmianami poligony, dla których obowiązuje reguła projektowa Styl połączenia poligonu określająca połączenie termiczne.

• Każdy zestaw przelotek ekranujących jest dodawany do grupy. Aby przeglądać te grupy, przełącz panel PCB w tryb Unions ().

• Aby edytować zestaw przelotek ekranujących, kliknij dwukrotnie dowolną przelotkę w zestawie, aby otworzyć okno dialogowe Via Shielding  lub panel Properties, jeśli skonfigurowano jego otwieranie po dwukrotnym kliknięciu (). Możesz też przeciągnąć prostokąt zaznaczania obejmującego (od lewej do prawej), tak aby zawierał co najmniej jedną przelotkę ekranującą, a następnie edytować ustawienia w panelu Properties.

• Zestaw przelotek można usunąć, uruchamiając polecenie Tools » Via Stitching/Shielding » Remove Via Shielding Group, a następnie klikając dowolną przelotkę w grupie.

• Można ekranować część sieci lub wiele sieci:

  • Jeśli nie chcesz ekranować całej sieci, najpierw zaznacz wymagane segmenty ścieżek, a następnie wykonaj ekranowanie z włączoną opcją Selected Objects.

  • Aby ekranować wiele sąsiadujących sieci, zaznacz je w obszarze projektowania, a następnie wykonaj ekranowanie z włączoną opcją Selected Objects.

  • Pamiętaj, że parę różnicową można ekranować przy użyciu techniki ekranowania wielu sieci Selected Objects lub wybierając jedną z sieci pary różnicowej z listy rozwijanej Net to Shield.

• Użyj opcji Add shielding copper, aby dodać poligon obejmujący przelotki ekranujące, i włącz opcję Add clearance cutout, aby przyciąć poligon tak, by obejmował tylko te przelotki. Więcej informacji o tych opcjach znajdziesz poniżej w sekcji Dodawanie miedzi ekranującej wraz z przelotkami ekranującymi.

Dodawanie miedzi ekranującej wraz z przelotkami ekranującymi

Oprócz dodawania przelotek ekranujących po obu stronach ścieżek można także dodać miedź ekranującą, jak pokazano na ilustracjach poniżej. W tym celu włącz opcję Add shielding copper w oknie dialogowym Via Shielding . Ta miedź jest tworzona jako poligon, dlatego podlega odpowiednim regułom projektowym Odstęp i Styl połączenia poligonu.

Opcja Add shielding copper dodaje poligon obejmujący przelotki ekranujące. Krawędź poligonu oddalona od ekranowanej sieci będzie stykać się z krawędziami przelotek. Krawędź poligonu sąsiadująca z ekranowaną siecią będzie odsunięta od niej zgodnie z obowiązującą regułą projektową Odstęp. Jeśli włączona jest również opcja Add clearance cutout, odsunięcie poligonu od ekranowanej sieci będzie zamiast tego określone przez ustawienie Distance w oknie dialogowym Add Shielding to Net. Najedź kursorem na poniższą ilustrację, aby zobaczyć różnicę.

Zaznaczanie lub edytowanie przelotek zszywających lub ekranujących

Aby uprościć pracę z układem przelotek zszywających lub ekranujących, oba rodzaje są automatycznie łączone w grupy. Grupami zarządza się za pomocą panelu PCB.

Zaznaczanie za pomocą panelu PCB

Aby zaznaczyć układ przelotek, przełącz panel PCB w tryb Unions i wybierz odpowiednią grupę Via Stitching lub Via Shielding. Wszystkie przelotki należące do tego układu zostaną zaznaczone, jeśli w panelu włączone jest pole wyboru Select (jak pokazano na ilustracji poniżej). Możesz też kliknąć dwukrotnie dowolną przelotkę w układzie, aby otworzyć panel Właściwości  i edytować układ.

Użyj panelu PCB w trybie Unions, aby zaznaczyć wszystkie przelotki w układzie zszywającym lub ekranującym. Na tej ilustracji zaznaczone są wszystkie cztery grupy przelotek ekranujących.

Interaktywne zaznaczanie zestawu przelotek

Sposób działania zaznaczania:

• Pojedynczą przelotkę zszywającą lub ekranującą można zaznaczyć i usunąć.

• Jeśli opcja Popup Selection Dialog jest włączona w Preferences (), kliknięcie pojedynczej przelotki należącej do grupy spowoduje wyświetlenie listy zawierającej tę grupę, jak pokazano na ilustracji powyżej. Po zaznaczeniu grupy przelotek można ją usunąć w obszarze roboczym lub edytować w panelu Properties. 

• Jeśli okno dialogowe Popup Selection nie jest włączone, kliknięcie pojedynczej przelotki należącej do grupy będzie działać następująco:

  • Pierwsze kliknięcie zaznaczy pojedynczą przelotkę.

  • Drugie i kolejne kliknięcia zaznaczą następny obiekt zgodnie z kolejnością zaznaczania stosowaną w przypadku nakładających się obiektów, na przykład: komponent, poligon, grupa przelotek (jeśli te obiekty znajdują się pod kursorem).

  • Alternatywnie, po zaznaczeniu pojedynczej przelotki pierwszym kliknięciem, naciśnij skrót Shift+Tab, aby wywołać polecenie Select Overlapping. Naciskaj dalej Shift+Tab, aby przechodzić między nakładającymi się obiektami, zaznaczając je kolejno.

• Grupę przelotek zszywających ograniczoną do określonego obszaru można zaznaczyć, przeciągając okno zaznaczania obejmujące dowolną przelotkę w grupie (od lewej do prawej), jak pokazano na animacji w sekcji Modyfikowanie zdefiniowanego przez użytkownika obszaru przelotek zszywających na tej stronie.

Edycja zestawu przelotek

Po zaznaczeniu zestawu przelotek zszywających lub ekranujących można edytować jego właściwości w trybie Via Stitching lub Via Shielding panelu Properties. Kliknij dwukrotnie dowolną przelotkę w zestawie, aby otworzyć panel.

Przykład edycji przelotek zszywających w panelu Properties.

Po zmianie właściwości w panelu i naciśnięciu klawisza Enter na klawiaturze u góry panelu pojawią się komunikat Changes pending i przyciski — kliknij Apply, aby zakończyć edycję.