Przelotka

Parent page: Obiekty PCB

Przelotka, która przechodzi i łączy warstwę górną (czerwoną) z warstwą dolną (niebieską), a także łączy się z jedną
wewnętrzną warstwą zasilania (zieloną).

Podsumowanie

Przelotka (via) jest prymitywnym obiektem projektowym. Służy do utworzenia pionowego połączenia elektrycznego pomiędzy dwiema lub większą liczbą warstw elektrycznych PCB. Przelotki są obiektami trójwymiarowymi, mającymi korpus w kształcie tulei w osi Z (pionowej), z płaskim pierścieniem na każdej (poziomej) warstwie miedzi. Korpus przelotki w kształcie tulei powstaje, gdy płytka jest wiercona i metalizowana przelotowo podczas produkcji. W płaszczyznach X i Y przelotki są okrągłe, podobnie jak okrągłe pady. Kluczowa różnica między przelotką a padem polega na tym, że oprócz możliwości przechodzenia przez wszystkie warstwy płytki (od góry do dołu), przelotka może również łączyć warstwę zewnętrzną z warstwą wewnętrzną albo dwie warstwy wewnętrzne.

Dostępność

Przelotki są dostępne do wstawiania zarówno w edytorze PCB, jak i w edytorach bibliotek PCB:

• PCB Editor - kliknij Home | Place |  w menu głównym.
• PCB Library Editor - kliknij Home | Place |  » Via w menu głównym.

Umieszczanie

Po uruchomieniu polecenia kursor zmieni się w celownik i wejdziesz w tryb umieszczania przelotek:

1. Ustaw kursor, a następnie kliknij lub naciśnij Enter, aby wstawić przelotkę.
2. Kontynuuj wstawianie kolejnych przelotek albo kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby wyjść z trybu umieszczania.

Automatyczne wstawianie przelotek podczas trasowania

Gdy sieć jest trasowana interaktywnie, możesz przełączać się między dostępnymi warstwami sygnałowymi, naciskając klawisz * na klawiaturze numerycznej. Alternatywnie użyj kombinacji Ctrl+Shift+Roll Mouse Wheel, aby przechodzić przez warstwy sygnałowe. Po wykonaniu tej operacji oprogramowanie automatycznie wstawi przelotkę zgodnie z obowiązującą regułą projektową Routing Via Style. Zwróć uwagę, że można zdefiniować wiele reguł Via Style , co pozwala przypisać różne rozmiary przelotek do różnych sieci.

Ustawienia domyślne a reguły projektowe

Gdy przelotka jest wstawiana w wolnej przestrzeni, oprogramowanie nie może zastosować reguły stylu trasowania podczas wstawiania. W takiej sytuacji zostanie wstawiona przelotka domyślna.

Edycja graficzna

Właściwości przelotek nie mogą być modyfikowane graficznie, poza ich położeniem.

• Aby przesunąć przelotkę i jednocześnie przesunąć podłączone ścieżki, kliknij, przytrzymaj i przesuń przelotkę. Podłączone prowadzenie pozostanie do niej dołączone podczas przesuwania.
• Aby przesunąć przelotkę bez przesuwania podłączonych ścieżek:
  • W edytorze PCB — wybierz polecenie Tools | Arrange | Move » Move Object, a następnie kliknij, przytrzymaj i przesuń przelotkę.
  • W edytorze biblioteki PCB — wybierz polecenie Home | Arrange | Move » Move Object, a następnie kliknij, przytrzymaj i przesuń przelotkę.

Edycja niegraficzna

Dostępne są następujące metody edycji niegraficznej:

Edycja za pomocą powiązanego okna dialogowego właściwości

Dialog page: Via

Ta metoda edycji wykorzystuje następujące okno dialogowe do modyfikacji właściwości obiektu przelotki.

Okno Via dialogowe

Okno Via dialogowe można otworzyć podczas wstawiania, naciskając klawisz Tab.

Po wstawieniu okno dialogowe można otworzyć na jeden z następujących sposobów:

• Kliknij dwukrotnie wstawioną przelotkę.
• Najedź kursorem na przelotkę, kliknij prawym przyciskiem myszy, a następnie wybierz Properties z menu kontekstowego.

Szybko zmieniaj jednostki miary używane aktualnie w oknie dialogowym między metrycznymi (mm) a imperialnymi (mil) za pomocą skrótu Ctrl+Q. Dotyczy to wyłącznie okna dialogowego i nie zmienia rzeczywistej jednostki miary używanej dla płytki, określanej przez przyciski 

i  w obszarze Home | Grids and Units menu głównego.

Edycja za pomocą panelu Inspektora

Panel pages: PCB Inspector, PCBLIB Inspector

Panel Inspector umożliwia analizowanie i edytowanie właściwości jednego lub wielu obiektów projektowych w aktywnym dokumencie. W połączeniu z odpowiednim filtrowaniem panel może służyć do wprowadzania zmian w wielu obiektach tego samego typu z jednego, wygodnego miejsca.

Praca z przelotkami

Ponieważ przelotki są kluczowym elementem trasowania, ta sekcja zawiera cenne informacje dotyczące pracy z nimi.

Przelotki przelotowe, ślepe i zagrzebane

Domyślnie przelotka przechodzi od warstwy Top Layer do Bottom Layer; jest to przelotka przelotowa (thru-hole). W płytce wielowarstwowej przelotka może również obejmować inne warstwy. Możliwe warstwy, które może obejmować przelotka, zależą od technologii produkcji zastosowanej do wytworzenia płytki. Tradycyjne podejście do produkcji płytki wielowarstwowej polegało na wykonaniu jej jako zestawu cienkich płytek dwustronnych, które następnie są łączone (prasowane) pod wpływem ciepła i ciśnienia, tworząc płytkę wielowarstwową.

Poniższy obraz przedstawia płytkę sześciowarstwową, co widać po nazwach warstw po lewej stronie obrazu. Taka płytka byłaby najpierw wytwarzana jako trzy płytki dwustronne (Top-Plane1, Mid1-Mid2, Plane2-Bottom), zgodnie z oznaczeniem kreskowanych warstw rdzenia.

W tych płytkach dwustronnych można w razie potrzeby wywiercić otwory pod przelotki, tworząc tzw. blind vias (przelotka nr 1), gdy przelotka łączy warstwę zewnętrzną z warstwą wewnętrzną, oraz buried vias, gdy przelotka łączy jedną warstwę wewnętrzną z inną warstwą wewnętrzną (przelotka nr 2). Po sprasowaniu warstw w jedną płytkę wielowarstwową wierci się przelotki przelotowe (przelotka nr 3).

Trzy typy przelotek, które można utworzyć: ślepe (1), zagrzebane (2) i przelotowe.

Inny typ technologii wytwarzania płytek wielowarstwowych nazywa się technologią Build-up, w której warstwy są dodawane jedna po drugiej, często na płytce dwustronnej lub tradycyjnej wielowarstwowej. Gdy stosuje się tę technologię, po dodaniu każdej warstwy w procesie build-up można wiercić przelotki laserem, co daje dużą liczbę możliwych par warstw, które mogą być łączone. Pary warstw użyte dla każdej przelotki są definiowane przez ustawienia Start Layer i End Layer dla przelotki.

Konfigurowanie par warstw dla wierceń

Gdy mają być używane przelotki ślepe, zagrzebane lub typu build-up, pary wierceń muszą zostać skonfigurowane. To właśnie obecność par wierceń informuje oprogramowanie, że używane są przelotki ślepe i/lub zagrzebane. Zapewnia to, że podczas generowania plików wyjściowych produkcyjnych z ukończonej płytki dostępne będą odpowiednie pliki wierceń dla różnych operacji wiercenia, które muszą zostać wykonane, aby utworzyć przelotki ślepe lub zagrzebane. Pary wierceń konfiguruje się w oknie dialogowym Drill-Pair Manager, jak pokazano na poniższym obrazie. Aby otworzyć to okno, najpierw otwórz okno dialogowe Layer Stack Manager (kliknij Home | Board |

), a następnie kliknij przycisk Drill Pairs, aby otworzyć okno dialogowe Drill-Pair Manager.

Układ warstw miedzi jest definiowany w Layer Stack Manager.
Następnie można otworzyć Drill-Pair Manager, aby zdefiniować wymagane pary wierceń.

Rozszerzenia maski lutowniczej

Otwór w masce lutowniczej jest automatycznie tworzony przez oprogramowanie i ma taki sam kształt jak przelotka. Otwór ten może być większy (dodatnia wartość rozszerzenia) lub mniejszy (ujemna wartość rozszerzenia) niż sama przelotka, zgodnie z ustawieniami Mask Expansion. Rozszerzenie jest mierzone od zewnętrznej krawędzi miedzi. Otwory maski lutowniczej nad przelotką mogą być nieco większe niż obszar miedzi przelotki, mogą być mniejsze, aby zakryć obszar miedzi, ale nie otwór wiercony, albo mogą być całkowicie zamknięte, co nazywa się tented. Domyślnie przelotka używa wartości Expansion z reguły Solder Mask Expansion. W razie potrzeby można to nadpisać i zdefiniować wartości lokalne bezpośrednio w oknie dialogowym Via.

Termin tenting oznacza to close off. Jeśli opcja tenting jest włączona, ustawienia w obowiązującej regule projektowej Solder Mask Expansion zostaną nadpisane, co spowoduje brak otworu w masce lutowniczej na tej warstwie maski dla tej przelotki. Gdy ta opcja jest włączona, opcje Expansion value from rules oraz Specify expansion value są ignorowane.

Ustawienia punktu testowego

Użyj Ustawień punktu testowego, aby zdefiniować to przelotowe połączenie (via) jako punkt testowy dla Fabrication i/lub Assembly. Punkt testowy to miejsce, w którym sonda testowa może nawiązać kontakt z PCB, aby sprawdzić poprawność działania płytki. Dowolny pad lub via może zostać wskazany jako punkt testowy.

Konfigurowanie wyświetlania przelotek (vias)

Dostępnych jest wiele funkcji wyświetlania, które pomagają w pracy z przelotkami.

Kolory przelotek

Miedziany pierścień przelotki jest wyświetlany w aktualnym kolorze Multi-Layer. Otwór przelotki jest wyświetlany w aktualnym kolorze Via Holes. Naciśnij skrót L podczas oglądania płytki w 2D, aby otworzyć kartę Board Layers and Colors w oknie dialogowym View Configurations. Stąd możesz zmienić kolor przypisany do Via Holes (w obszarze System Colors) lub wyłączyć wyświetlanie otworów.

Przelotka thru-hole po lewej. Przelotka po prawej to przelotka ślepa (blind via); otwór jest pokazany w kolorach warstwy początkowej i końcowej.

Przelotki a maska lutownicza

Domyślny sposób prezentacji warstw w edytorze PCB polega na tym, że Multi-Layer jest zawsze wyświetlana jako warstwa najwyższa. Może to utrudniać dokładne oglądanie zawartości warstw maski lutowniczej, szczególnie gdy pad lub via używa ujemnego rozszerzenia maski (negative mask expansion), ponieważ zawartość warstwy maski lutowniczej zniknie pod obiektem wielowarstwowym.

Można zmienić dwie opcje, aby w tym pomóc:

• Wyświetl maski lutownicze w pozytywie i zmień ich przezroczystość (Opacity) — maski lutownicze można wyświetlać w pozytywie i ustawić jako półprzezroczyste, korzystając z opcji Solder Masks na karcie View Options w oknie dialogowym View Configurations, jak pokazano poniżej.

• Zmień kolejność rysowania warstw — ustaw, aby Current Layer była rysowana jako warstwa najwyższa w oknie dialogowym Layer Drawing Order. Okno to jest dostępne przez stronę PCB Editor — Display w oknie dialogowym Preferences (wybierz File » System Preferences, aby otworzyć okno Preferences dialog). Kliknij kartę Top Solder na dole obszaru roboczego, aby ustawić ją jako bieżącą warstwę.

Ustawiając maskę lutowniczą jako pozytywną i półprzezroczystą oraz zmieniając kolejność rysowania warstw tak, aby Bieżąca warstwa (Current Layer) była na wierzchu, po ustawieniu Top Solder jako warstwy bieżącej otwarcia maski są prezentowane poprawnie, jak pokazano na obrazie poniżej. Zielone strzałki pokazują rozmiar otwarcia maski lutowniczej dla przelotki po lewej, pada, w którym otwarcie maski jest zmniejszone (contracted) pośrodku, oraz pada, w którym otwarcie jest powiększone (expanded) po prawej.

Skonfiguruj ustawienia wyświetlania, aby móc analizować otwarcia maski lutowniczej.

Inne ustawienia wyświetlania przelotek

Aby wyświetlać nazwę sieci (net) przelotki, włącz opcję Show Via Nets na karcie View Options w oknie dialogowym View Configurations.