Polígonos e regiões de cobre

Um Fill colocado

Um fill é um objeto retangular que pode ser colocado em qualquer camada. Quando colocado numa camada de sinal, um fill torna-se uma área de cobre sólido que pode ser usada para fornecer blindagem ou para conduzir correntes elevadas. Fills de dimensões variadas podem ser combinados para cobrir áreas de forma irregular e também podem ser combinados com segmentos de track ou arco e ser ligados a uma net.

Os fills também podem ser colocados em camadas não elétricas. Por exemplo, coloque um Fill na camada Keep-Out para designar uma área proibida para autorouting. Coloque um Fill numa camada Power Plane, Solder Mask ou Paste Mask para criar uma abertura nessa camada. No PCB Library Editor, os fills podem ser usados para definir footprints de componentes.

Disponibilidade

Os fills estão disponíveis para colocação tanto nos editores PCB como PCB Library das seguintes formas:

• PCB Editor - estão disponíveis os seguintes métodos de acesso:
  • Escolha Place » Fill nos menus principais.
  • Clique no botão Fill () no menu pendente de Active Bar localizado na parte superior da área de desenho. (Clique e mantenha premido um botão Active Bar para aceder a outros comandos relacionados. Depois de um comando ser usado, este passará a ser o item no topo dessa secção de Active Bar.)
  • Clique com o botão direito na área de desenho e depois clique em Place » Fill no menu de contexto.
  • Clique no botão  na barra de ferramentas Wiring.
• PCB Library Editor - estão disponíveis os seguintes métodos de acesso:
  • Escolha Place » Fill nos menus principais.
  • Clique no botão Fill () no menu pendente de Active Bar localizado na parte superior da área de desenho. (Clique e mantenha premido um botão Active Bar para aceder a outros comandos relacionados. Depois de um comando ser usado, este passará a ser o item no topo dessa secção de Active Bar.)
  • Clique com o botão direito na área de desenho e depois selecione Place » Fill no menu de contexto.
  • Clique no botão  na barra de ferramentas PCB Lib Placement.

Colocação

Depois de iniciar o comando, o cursor mudará para uma mira e entrará no modo de colocação de fill. A colocação é feita executando a seguinte sequência de ações:

1. Clique ou prima Enter para fixar o primeiro canto do fill.
2. Mova o cursor para ajustar o tamanho do fill e depois clique ou prima Enter para fixar o canto diagonalmente oposto e concluir a colocação do fill.
3. Continue a colocar mais fills ou clique com o botão direito ou prima Esc para sair do modo de colocação.

As ações adicionais que podem ser executadas durante a colocação são:

• Prima a tecla Tab para colocar a colocação em pausa e aceder ao modo Fill mode do painel Properties , onde as suas propriedades podem ser alteradas em tempo real. Clique na sobreposição do botão de pausa () para retomar a colocação.
• Prima a tecla L para virar o fill para o outro lado da placa – note que isto só é possível antes de fixar o primeiro canto do fill.
• Prima as teclas + e - (no teclado numérico) para percorrer para a frente e para trás todas as camadas visíveis no desenho, de modo a alterar rapidamente a camada de colocação.
• Prima a tecla Alt para restringir a direção do movimento ao eixo horizontal ou vertical, dependendo da direção inicial do movimento. 

Edição Gráfica

Este método de edição permite-lhe selecionar diretamente um objeto fill colocado na área de desenho e alterar graficamente o seu tamanho, forma ou localização.

Quando um objeto fill está selecionado, estão disponíveis as seguintes pegas de edição:

Um Fill selecionado

• Clique e arraste A para redimensionar o fill nas direções vertical e horizontal em simultâneo.
• Clique e arraste B para redimensionar o fill nas direções vertical e horizontal em separado.
• Clique e arraste C para rodar o fill em torno do seu ponto central.
• Clique em qualquer ponto do fill, afastado das pegas de edição, e arraste para o reposicionar. Durante o arrastamento, o fill pode ser rodado ou espelhado:
  • Prima Spacebar para rodar o fill no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio ou Shift+Spacebar para rotação no sentido dos ponteiros do relógio. A rotação está de acordo com o valor de Rotation Step definido na página PCB Editor – General da caixa de diálogo Preferences.
  • Prima as teclas X ou Y para espelhar o fill ao longo do eixo X ou do eixo Y.

O modo Fill do painel Properties

Informação da Net

Esta região fornece informação sobre a net à qual o fill pertence, bem como sobre o par diferencial, caso essa net seja membro de um. A informação de classe é apresentada quando aplicável.

Consulte a página PCB Placement & Editing Techniques para saber mais sobre informação de net.

Localização

O ícone à direita desta região tem de ser apresentado como  (desbloqueado) para permitir o acesso aos campos abaixo. Alterne o ícone de bloqueio/desbloqueio para mudar o seu estado.

• (X/Y)
  • X (primeiro campo) - a coordenada X (horizontal) atual do ponto de referência do fill, relativa à origem atual da área de desenho. Edite para alterar a posição X do fill. O valor pode ser introduzido em unidades métricas ou imperiais; inclua as unidades ao introduzir um valor cujas unidades não sejam as predefinidas atuais. 
  • Y (segundo campo) - a coordenada Y (vertical) atual do ponto de referência do fill, relativa à origem atual. Edite para alterar a posição Y do fill. O valor pode ser introduzido em unidades métricas ou imperiais; inclua as unidades ao introduzir um valor cujas unidades não sejam as predefinidas atuais. 
• Rotation - o ângulo de rotação do fill (em graus), medido no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio a partir de zero (a horizontal 3 o'clock ). Edite para alterar a rotação do fill. A resolução angular mínima é de 0,001°.

Propriedades

• Component – este campo é mostrado apenas no PCB editor quando o Fill selecionado é uma parte constituinte de um PCB Component e apresenta o designador do componente PCB principal. Selecione a ligação clicável Component para abrir o Component mode of the Properties panel do componente principal.
• Net - use para escolher uma net para o preenchimento. Todas as nets do design da placa ativa serão listadas na lista pendente. Selecione No Net para especificar que o preenchimento não está ligado a nenhuma net. A propriedade Net de uma primitiva é usada pelo Verificador de Regras de Design para determinar se um objeto PCB está colocado legalmente. Em alternativa, pode clicar no ícone Assign Net () para escolher um objeto no espaço de design - a net desse objeto será atribuída ao(s) preenchimento(s) selecionado(s).
• Layer - a camada na qual o preenchimento é colocado. Os preenchimentos podem ser colocados em qualquer camada exceto nas camadas de sistema. Use a lista pendente para selecionar uma camada diferente.
• Area - especifica o valor da área do objeto de preenchimento.
• Length - apresenta o comprimento.
• Width - apresenta a largura.

Paste Mask Expansion

• Rule - selecione para que a expansão da máscara de pasta para o preenchimento siga o valor definido na regra de design aplicável de Paste Mask Expansion. O valor de expansão associado será desativado se esta opção for escolhida.
• Manual - selecione para substituir a regra de design aplicável e especificar o valor de expansão da máscara de pasta para o preenchimento no campo abaixo. 

Solder Mask Expansion

• Rule - selecione a caixa de verificação para que a expansão da máscara de solda para o preenchimento siga o valor definido na regra de design aplicável de Solder Mask Expansion. O valor de expansão associado será desativado se esta opção for escolhida.
• Manual - selecione a caixa de verificação para substituir a regra de design aplicável e especificar o valor de expansão da máscara de solda para o preenchimento no campo abaixo.

Exemplos dos vários tipos de objetos de região colocados

Resumo

Uma Region, também conhecida como Solid Region, é um objeto primitivo de forma poligonal que pode ser colocado em qualquer camada.

Uma região pode ter qualquer número de lados e vértices (cantos). Pode ser colocada numa camada de sinal para definir uma área de cobre sólido a usar para proporcionar blindagem ou conduzir correntes elevadas. Regiões positivas podem ser combinadas com tracks ou segmentos de arco e ligadas a uma net. No editor da Biblioteca PCB, as regiões podem ser usadas para criar formas de pad personalizadas em camadas de cobre ou formas de máscara especiais nas máscaras de solda e de pasta. Em camadas não elétricas, as regiões podem ser usadas para definir formas personalizadas para tarefas como logótipos.

Quando colocada como negativa, uma região pode criar um recorte (um vazio) num vazamento de polígono. Neste modo, a região não será preenchida com cobre quando o polígono for vazado. Quando usada como região negativa para um recorte da placa (colocando-a na multicamada), define uma área que se torna um furo através da placa final. As regiões de recorte da placa são transferidas para ficheiros Gerber e ODB++ para fins de fabrico através da utilização de uma camada Rout dedicada.

Disponibilidade

As regiões estão disponíveis para colocação tanto no editor PCB como nos editores da Biblioteca PCB de uma das seguintes formas:

• Editor PCB:
  • Escolha Place » Solid Region, Place » Polygon Pour Cutout ou Design » Board Shape » Define Board Cutout nos menus principais.
  • Clique no botão Solid Region () na lista pendente da Active Bar localizada na parte superior do espaço de design. (Clique e mantenha premido um botão Active Bar para aceder a outros comandos relacionados. Assim que um comando tiver sido usado, passará a ser o item no topo dessa secção da Active Bar.)
  • Clique com o botão direito no espaço de design e depois clique em Place » Solid Region ou Polygon Pour Cutout no menu de contexto.
• Editor da Biblioteca PCB:
  • Escolha Place » Solid Region ou Polygon Pour Cutout nos menus principais.
  • Clique no botão Solid Region () na lista pendente da Active Bar localizada na parte superior do espaço de design. (Clique e mantenha premido um botão Active Bar para aceder a outros comandos relacionados. Assim que um comando tiver sido usado, passará a ser o item no topo dessa secção da Active Bar.)

Colocação

Depois de iniciar o comando, o cursor mudará para uma mira e entrará no modo de colocação de regiões. A colocação é feita executando a seguinte sequência de ações:

1. Posicione o cursor e depois clique para fixar o vértice inicial da região.
2. Mova o cursor para posicionar o segundo vértice. O comportamento predefinido é colocar duas arestas com cada clique, com uma forma de canto definida pelo utilizador entre elas. Consulte a página Editar Objetos de Design PCB com Forma Poligonal para mais detalhes.
3. Continue a mover o rato e a clicar para colocar mais vértices.
4. Após colocar o vértice final, clique com o botão direito ou prima Esc para fechar e concluir a colocação da região. Não é necessário fechar manualmente a região, uma vez que o software completará automaticamente a forma ligando o ponto inicial ao ponto final colocado.
5. Continue a colocar mais regiões ou clique com o botão direito ou prima Esc para sair do modo de colocação.

Ações adicionais que podem ser executadas durante a colocação incluem:

• Prima a tecla Tab para pausar a colocação e aceder ao modo Region mode do painel Properties , a partir do qual as suas propriedades podem ser alteradas em tempo real. Clique na sobreposição do botão de pausa no espaço de design () para retomar a colocação.
• Prima as teclas + e - no teclado numérico para percorrer para a frente e para trás todas as camadas atualmente visíveis no design.
• Prima a tecla * para percorrer as camadas de sinal visíveis.

Criar uma Região a partir de um Conjunto de Tracks

Além de definirem áreas de cobre elétrico numa placa, as regiões sólidas também são usadas para definir outros objetos de design com forma poligonal, como um símbolo especial ou o logótipo de uma empresa. Se o contorno da forma pretendida tiver sido definido noutra ferramenta de design, como o AutoCAD, pode ser exportado como DXF e depois importado para o Altium Designer. Esse contorno pode então ser convertido numa região sólida.

Para converter um limite fechado composto por objetos de track e/ou arco selecionados numa região, selecione os segmentos de track e depois selecione:

• Tools » Convert » Create Polygon from Selected Primitives - para definir um objeto de região sólida (cobre) (um objeto de região que tem a sua propriedade Kind  definida como Copper).
• Tools » Convert » Create Cutout from Selected Primitives - para definir um objeto de região de recorte de vazamento de polígono (um objeto de região que tem a sua propriedade Kind  definida como Polygon Cutout).
• Tools » Convert » Create Board Cutout from Selected Primitives - para definir um objeto de região de recorte da placa (um objeto de região que tem a sua propriedade Kind  definida como Board Cutout).

Depois de iniciar um comando, será criada uma região a partir do limite fechado formado pelas primitivas de track. O limite da região segue a linha central dos objetos de track delimitadores e esta não fica selecionada.

Note que:

• Ao selecionar o comando Create Polygon from Selected Primitives ou Create Cutout from Selected Primitives, a região será criada na camada atual (ou ativa), e não na camada em que se encontram as tracks selecionadas. Ao selecionar o comando Create Board Cutout from Selected Primitives, a região será criada na Multi-Layer. Isto significa que pode definir a forma numa camada mecânica e depois criar a região numa camada de sinal/Multi-Layer, respetivamente.
• As tracks selecionadas continuarão a existir depois de a região ser criada e permanecerão selecionadas.

Edição Gráfica

Mover Vértices da Região

As regiões contêm dois pontos, ou "handles", com os quais é possível editar a forma da região.

• Full Handles - localizados nos cantos da região.
• Empty Handles - localizados nos centros dos segmentos criados pelos Full Handles.

Uma região existente pode ser remodelada movendo estes handles, ou vértices, localizados em cada canto ou no centro de cada aresta.

Para modificar a forma da região, clique e selecione uma região, o que irá realçar os vértices da região e alterar o cursor para uma mira.

• Click num Full Handle para mover esse canto.
• Click ao longo de uma aresta para mover a aresta inteira.
• Click num Empty Handle para mover o lado inteiro (para track e para arco).
• Ctrl+Click num Empty Handle para dividir essa aresta em duas arestas. Ctrl só precisa de ser mantido premido no início do movimento. As teclas de atalho Shift+Spacebar podem depois ser usadas para alternar entre modos (arco, chanfro e qualquer ângulo).

Os vários métodos de mover vértices da região.

Modificar Limite da Região

Além da edição de vértices, também pode utilizar o comando Modify Region Border para alterar facilmente a forma dos polígonos. O comando é executado clicando com o botão direito no polígono pretendido e selecionando Polygon Actions » Modify Polygon Border. Assim que o comando é iniciado, o cursor passa a ser uma mira. Cada vez que clicar, é adicionado um novo vértice. Tal como durante a colocação da região, os atalhos Shift+Spacebar podem ser usados para alterar as formas dos cantos.

A modificar um limite de região.

O modo Region do painel Properties

Informação da Net

Esta região fornece informação sobre a net a que a região pertence, bem como sobre o par diferencial e/ou xSignal, caso essa net seja membro. A informação de classe é apresentada quando aplicável.

Consulte a página PCB Placement & Editing Techniques para saber mais sobre informação de net.

Propriedades

• Component – este campo é apresentado apenas no editor PCB quando a Region selecionada é uma parte constituinte de um PCB Component e mostra o designador do componente PCB principal. Selecione a ligação clicável Component para abrir o modo Component do painel Properties para o componente principal.
• Net - utilize para escolher uma net para a região. Todas as nets do design ativo da placa serão listadas na lista pendente. Selecione No Net para especificar que a região não está ligada a nenhuma net. A propriedade Net de um primitivo é usada pelo Design Rule Checker para determinar se um objeto PCB está colocado legalmente. Em alternativa, pode clicar no ícone Assign Net () para escolher um objeto no espaço de design - a net desse objeto será atribuída à(s) região(ões) selecionada(s).
• Layer - este campo só está disponível quando Kind está definido como Copper, Polygon Cutout ou Cavity. Utilize-o para especificar a camada na qual a região é colocada. Para Copper e Polygon Cutout, todas as camadas definidas (e ativadas) para o design ativo da placa são listadas na lista pendente. Para Cavity, apenas são listadas as camadas mecânicas ativadas.
• Kind - utilize a lista pendente para selecionar a função da região:
  • Copper - uma área sólida e positiva que pode ser colocada em qualquer camada de design, tal como uma camada de sinal (cobre).
  • Polygon Cutout - funciona como um recorte de polígono que define uma área negativa ou sem cobre dentro de um polígono. Refaça o enchimento do polígono após colocar um Cutout.
  • Board Cutout - funciona como um recorte da placa que define uma área negativa ou furo dentro da forma da placa.

  • Cavity - utilizado para definir uma cavidade embebida na qual um componente ficará alojado 'dentro da placa'. Uma região deste tipo só pode ser colocada numa camada mecânica adequada e tem de envolver completamente o corpo 3D do componente com folga suficiente de cada lado. Confirme com o fabricante qual a folga necessária.

    Tenha em atenção que Cavity Kind só está disponível no PCB Library Editor.
• Arc Approximation - introduza o desvio máximo em relação a um arco perfeito.
• Area - apresenta a área do objeto região.
• (X/Y)
  • X (primeiro campo) - este campo mostra a posição X atual do centro do pad relativamente à origem atual. Edite o valor no campo para alterar a posição do pad relativamente à origem atual. O valor pode ser introduzido em unidades métricas ou imperiais; inclua as unidades ao introduzir um valor cujas unidades não sejam as predefinidas atuais. As unidades predefinidas (métricas ou imperiais) são determinadas pela definição Units na região Other do painel Properties em modo Board (acedido quando não existem objetos selecionados no espaço de design), e são utilizadas se a unidade não for especificada. 
  • Y (segundo campo) - este campo mostra a posição Y atual do centro do pad relativamente à origem atual. Edite o valor no campo para alterar a posição do pad relativamente à origem atual. O valor pode ser introduzido em unidades métricas ou imperiais; inclua as unidades ao introduzir um valor cujas unidades não sejam as predefinidas atuais. As unidades predefinidas (métricas ou imperiais) são determinadas pela definição Units na região Other do painel Properties em modo Board (acedido quando não existem objetos selecionados no espaço de design), e são utilizadas se a unidade não for especificada. 

O ícone  à direita desta região tem de ser apresentado como  (desbloqueado) para aceder aos campos abaixo. Alterne o ícone de bloqueio/desbloqueio para mudar o respetivo estado de bloqueio. 

Vértices do Contorno

Esta região é utilizada para modificar os vértices individuais do objeto região atualmente selecionado. Pode modificar as localizações dos vértices existentes, adicionar novos vértices ou removê-los conforme necessário. Podem ser definidas ligações em arco entre pontos de vértice e também existe suporte para exportar informação dos vértices para e importar de um ficheiro em formato CSV. 

• Vertices Grid - lista todos os pontos de vértice atualmente definidos para a região em termos de:
  • Index - o índice atribuído ao vértice (não editável).
  • X - a coordenada X (horizontal) do vértice. Clique para editar.
  • Y - a coordenada Y (vertical) do vértice. Clique para editar.
  • Arc Angle (Neg = CW) - o ângulo de um arco desenhado para ligar este ponto de vértice ao seguinte. Por predefinição, as ligações são arestas em linha reta e este campo permanece em branco. Clique para editar e depois introduza um ângulo de arco conforme necessário. A introdução de um valor positivo fará com que o arco seja desenhado no sentido anti-horário. Para desenhar um arco no sentido horário, introduza um valor negativo.

• Add - clique para adicionar um novo ponto de vértice. O novo vértice será adicionado abaixo da entrada de vértice atualmente focada e terá inicialmente as mesmas coordenadas X,Y que a entrada focada. Clique em  para remover o vértice atualmente selecionado.

Expansão da Máscara de Pasta

• Rule/Manual - selecione a configuração pretendida para a expansão da máscara de pasta. Quando Manual está selecionado, pode ativar e introduzir a medida pretendida.

Expansão da Máscara de Solda

• Rule/Manual - selecione a configuração pretendida para a expansão da máscara de solda. Quando Manual está selecionado, pode ativar e introduzir a medida pretendida.