Làm việc với Keepout Cụ thể theo Đối tượng trên Bảng mạch

Sơ lược

Bài viết này giải thích cách hoạt động của vùng cấm theo loại đối tượng (Object Specific Keepouts) trong Altium Designer, những đối tượng mà chúng ngăn không cho đặt trên PCB, và sự khác biệt khi chúng được đặt trên lớp Keep-Out hoặc lớp tín hiệu. Bài viết cũng trình bày cách các vùng cấm áp dụng quy tắc khoảng cách an toàn, những vị trí trên bo mạch mà chúng hữu ích nhất, và cách cấu hình chúng để hạn chế các loại đối tượng cụ thể như via, đường mạch, đồng và pad. Trong các phần tiếp theo, bạn sẽ tìm thấy hướng dẫn thực tế về cách đặt và chỉnh sửa các đối tượng vùng cấm, chẳng hạn như vùng cấm dạng đường mạch và cung tròn, trong cả trình biên tập PCB lẫn trình biên tập thư viện PCB. Hãy tiếp tục đọc để kiểm soát tốt hơn và nâng cao độ chính xác khi bố trí bo mạch.

- Hiểu vùng cấm theo loại đối tượng là gì, cách chúng hoạt động trong Altium Designer và những vị trí nên sử dụng chúng khi bố trí PCB.
- Tìm hiểu cách cấu hình vùng cấm để chỉ hạn chế một số loại đối tượng nhất định, giúp bạn kiểm soát linh hoạt hơn việc đi dây, bố trí đồng và sử dụng via.
- Nắm được các thao tác cơ bản để đặt và chỉnh sửa đối tượng vùng cấm, bao gồm vùng cấm dạng đường mạch và cung tròn, trong trình biên tập PCB và trình biên tập thư viện PCB.
Tìm hiểu sâu hơn với AI:

Một Keepout trong thiết kế PCB là vùng hoặc đường bao do người dùng xác định, được đặt trong bố trí mạch mà các đối tượng đồng không được phép giao cắt. Thường được sử dụng để kiểm soát vùng dành cho các thao tác đặt đồng tự động, chẳng hạn như đổ đồng đa giác và đi dây tương tác, vùng cấm (Keepout) cũng là vị trí không hợp lệ khi đặt thủ công các đối tượng đồng.

Là các vùng “không được phép” được chỉ định trong quá trình bố trí thiết kế, các đối tượng Keepout sử dụng Quy tắc ràng buộc khoảng cách hiện có để kiểm soát việc đi dây và phát hiện vi phạm khi đặt đối tượng. Tuy nhiên, khác với các đối tượng được đặt khác, chúng không thể được gán cho một Net và không xuất hiện trong dữ liệu đầu ra hoặc bản in được tạo. Hiểu đơn giản nhất, Keepout đóng vai trò là đối tượng “cản trở”, ngăn các đối tượng đồng khác giao cắt với vùng của nó, theo quy định của Quy tắc khoảng cách toàn cục. Các đối tượng Keepout có thể được đặt trên lớp Keep-out (áp dụng cho tất cả các lớp tín hiệu), hoặc trên một lớp tín hiệu (chỉ áp dụng cho các đối tượng trên lớp đó). 

Altium Designer cho phép tạo và áp dụng các vùng cấm thông qua khả năng hỗ trợ Object Specific Keepouts. Các đối tượng Keepout đã đặt có thể được cấu hình để chỉ định loại đối tượng chịu tác động, chẳng hạn như đường mạch, vùng đồng, via và pad, giúp tăng đáng kể tính linh hoạt và hiệu quả của vùng cấm.

Các đối tượng Keepout thuộc nhiều loại khác nhau được đặt trong thiết kế PCB.
Các đối tượng Keepout thuộc nhiều loại khác nhau được đặt trong thiết kế PCB.

Trong trình biên tập PCB và thư viện PCB, các đối tượng Keepout được hiển thị bằng họa tiết gạch chéo. Các đối tượng Keepout đặt trên lớp Keep-Out (tức là áp dụng cho tất cả các lớp tín hiệu) được hiển thị bằng màu của lớp Keep-Out, còn các vùng cấm đặt trên một lớp tín hiệu cụ thể (tức là chỉ áp dụng cho lớp tín hiệu đó) được hiển thị bằng màu của lớp tín hiệu tương ứng.

Vùng cấm rất phù hợp để xác định các vùng trên bo mạch không được phép đi dây (chẳng hạn như vùng nhạy cảm về điện hoặc vùng điện áp cao), các vị trí đồng cần để lộ như điểm chuẩn định vị và điểm kiểm tra, hoặc các vùng không phù hợp về mặt cơ khí (chẳng hạn như lỗ lắp hoặc các góc của PCB). Khả năng cấu hình của vùng cấm theo loại đối tượng cũng cho phép đặt chúng đè lên các đối tượng khác khi đã gán các Keepout Restrictions cụ thể. Ví dụ, khi được thiết lập để chỉ hạn chế via, một vùng cấm có thể được đặt đè lên các vùng đồng hiện có (chẳng hạn như Vùng đổ đồng đa giác) để kiểm soát phạm vi Khâu via tự động.

Có thể đặt vùng cấm theo loại đối tượng trong trình biên tập PCB và trình biên tập thư viện PCB.

Để biết thêm thông tin về cách đặt và chỉnh sửa các đối tượng vùng cấm trên PCB, hãy tham khảo các mục có thể thu gọn bên dưới:

Đặt vùng cấm

Vùng cấm được đặt trong không gian thiết kế của trình biên tập từ menu Place » Keepout, trong đó kiểu vùng cấm đã chọn (đường mạch, vùng tô, vùng hoặc cung) sẽ được đặt trên lớp hiện đang hoạt động. Chọn thuộc tính của vùng cấm để chỉnh sửa các đặc tính hình học, lớp hoặc các hạn chế theo loại đối tượng. Các thuộc tính Keepout liên quan gồm:

  • Restricted for Layer – thiết lập lớp của vùng cấm, từ đó xác định lớp bo mạch mà các đối tượng đồng sẽ bị hạn chế (không được đi vào). Đối với vùng cấm áp dụng cho tất cả các lớp, hãy chọn Keep-Out Layer.
  • Keepout Restrictions – xác định những loại đối tượng sẽ bị vùng cấm hạn chế. Khi bỏ chọn một loại đối tượng, vùng cấm sẽ cho phép loại đối tượng đó đi vào (không bị ngăn cấm) bằng cách không áp dụng quy tắc khoảng hở tương ứng.
Có thể đặt vùng cấm trên tất cả các lớp tín hiệu (đồng), ngoại trừ các lớp mặt phẳng đồng. Khi lớp bo mạch hiện đang hoạt động không tương thích với vùng cấm, lệnh Place » Keepout sẽ không khả dụng (bị làm mờ).

Trong hình bên dưới, hai vùng cấm dạng Fill được áp dụng các hạn chế khác nhau về lớp và đối tượng. Các thiết lập này cho phép vùng cấm dạng Fill trên lớp trên cùng (bên trái) chấp nhận pad xuyên lỗ (TH) trong khi hạn chế tất cả các loại đối tượng khác, còn vùng cấm trên lớp Keep-Out (bên phải) chỉ chấp nhận đường mạch.

Ví dụ về hai vùng cấm dạng Fill được đặt trên các lớp khác nhau của PCB và được cấu hình để hạn chế việc đặt các loại đối tượng khác nhau.
Ví dụ về hai vùng cấm dạng Fill được đặt trên các lớp khác nhau của PCB và được cấu hình để hạn chế việc đặt các loại đối tượng khác nhau.

Tính linh hoạt vốn có của vùng cấm cho phép sử dụng chúng cho nhiều tác vụ kiểm soát bố trí PCB. Vì các vùng cấm có thể được đặt chồng lên nhau, gán cho bất kỳ lớp tín hiệu nào (chẳng hạn như lớp trên cùng hoặc dưới cùng) và cấu hình để ngăn các đối tượng cụ thể, nên có thể sử dụng chúng để kiểm soát chặt chẽ, ví dụ như việc bố trí via liên kết và đổ đồng đa giác.

Kiểm soát đổ đồng đa giác

Trong ví dụ bố trí PCB bên dưới, các vùng cấm dạng Fill đã được thêm xung quanh các pad đa lớp trong một khu vực có khả năng có điện áp cao, cần được cách ly điện đủ mức với các vùng đổ đồng đa giác nối đất sắp được thêm vào. Các vùng cấm dạng Fill được đặt trên lớp trên cùng và cấu hình để chỉ hạn chế các đối tượng đồng, tức là ngăn các vùng đổ đồng đa giác, vùng tô và vùng, nhưng vẫn chấp nhận các đường mạch và pad hiện có, v.v. – nói cách khác, quy tắc kiểm tra vi phạm khoảng hở sẽ chỉ áp dụng cho các đối tượng được phân loại là “đồng”.

Các vùng cấm dạng Fill được đặt trên lớp Keep-Out và cấu hình để chỉ áp dụng cho các đối tượng đồng.
Các vùng cấm dạng Fill được đặt trên lớp Keep-Out và cấu hình để chỉ áp dụng cho các đối tượng đồng.

Cách bố trí các vùng cấm ở trên sẽ buộc các vùng đổ đồng đa giác được đặt trên các lớp tín hiệu (trong trường hợp này là lớp trên cùng và lớp dưới cùng) phải tránh cả ba khu vực vùng cấm. Tuy nhiên, pads trên lớp trên cùng liên quan đến khu vực cần chú ý sẽ không có khoảng hở đủ lớn với vùng đổ đồng trên lớp trên cùng.

Trong trường hợp này, có thể thêm các vùng cấm vào lớp trên cùng để vùng đổ đồng đa giác của lớp này tránh tất cả các pad liên quan với khoảng cách phù hợp. Trong hình bên dưới, hai vùng cấm dạng Fill khác đã được thêm vào lớp trên cùng, được hiển thị ở đây trong chế độ một lớp để dễ quan sát. Lưu ý rằng phạm vi vùng cấm được minh họa có thể được tạo từ một vùng duy nhất thay vì hai vùng tô chồng lên nhau.

Các vùng cấm dạng Fill được đặt trên lớp trên cùng và cấu hình để chỉ áp dụng cho các đối tượng đồng.
Các vùng cấm dạng Fill được đặt trên lớp trên cùng và cấu hình để chỉ áp dụng cho các đối tượng đồng.

Khi các vùng đổ đồng đa giác được thêm vào bố trí, tập hợp các vùng cấm sẽ kiểm soát việc đổ đồng để tạo ra hình dạng khoảng hở khác nhau cho từng lớp quanh khu vực này. Lưu ý rằng trong ví dụ này, khoảng hở liên quan đến vùng cấm lớn hơn khoảng hở dành cho các đối tượng thông thường do có quy tắc khoảng hở vùng cấm tùy chỉnh (xem bên dưới).

Các vùng đổ đồng đa giác tránh những đối tượng vùng cấm đã đặt.
Các vùng đổ đồng đa giác tránh những đối tượng vùng cấm đã đặt.

Có thể thấy rõ ảnh hưởng của tập hợp vùng cấm lên các vùng đổ đồng đa giác khi xem bố trí ở chế độ 3D một lớp, như minh họa bên dưới – lớp trên cùng ở bên trái và lớp dưới cùng ở bên phải.

Lớp trên cùng (bên trái) và lớp dưới cùng (bên phải) của PCB được hiển thị ở chế độ 3D một lớp.
Lớp trên cùng (bên trái) và lớp dưới cùng (bên phải) của PCB được hiển thị ở chế độ 3D một lớp.

Lưu ý rằng phương pháp kiểm soát các khu vực đổ đồng đa giác được sử dụng ở đây làm ví dụ cho việc đặt và cấu hình vùng cấm theo lớp cụ thể. Trong thực tế, cách tốt nhất để kiểm soát diện tích của vùng đổ đồng đa giác là sử dụng vùng khoét đổ đồng đa giác.

Kiểm soát bố trí via liên kết

Việc áp dụng các hình dạng vùng cấm được cấu hình để hạn chế đối tượng via trên các khu vực đồng đa lớp có thể kiểm soát phạm vi bố trí via liên kết tự động (Tools » Via Stitching/Shielding). Có thể thiết lập các hình dạng vùng cấm cho bất kỳ lớp nào hoặc một trong các lớp của khu vực đồng để các via nối giữa những lớp đó bị ngăn không cho đi vào (bị hạn chế).

Trong ví dụ bên dưới, các hình dạng vùng cấm đã được thêm vào góc trên bên trái và góc dưới bên trái của bố trí. Chúng được cấu hình để hạn chế đối tượng via, ngăn chức năng bố trí via liên kết tự động đặt via bên trong các đường bao đó.

Các vùng cấm dạng Region được cấu hình để chỉ áp dụng cho via.
Các vùng cấm dạng Region được cấu hình để chỉ áp dụng cho via.

Ngoài việc tránh các đường mạch, pad và via hiện có như thông thường, chức năng bố trí via liên kết còn tránh các hình dạng vùng cấm theo quy tắc khoảng hở tương ứng.

PCB sau khi thêm các via liên kết.
PCB sau khi thêm các via liên kết.

Vùng cấm trong linh kiện

Vùng cấm được thêm vào footprint linh kiện trong trình biên tập thư viện PCB theo cùng cách áp dụng trong không gian thiết kế của trình biên tập PCB.

Vùng cấm được thêm vào footprint linh kiện bên dưới được cấu hình để hạn chế tất cả các đối tượng nhưng cho phép đường mạch – nhờ đó cho phép kết nối net trong bố trí sử dụng linh kiện này, đồng thời hạn chế việc đặt các loại đối tượng khác ở quá gần.

Cũng có thể thêm đối tượng vùng cấm vào footprint linh kiện trong trình biên tập thư viện PCB.
Cũng có thể thêm đối tượng vùng cấm vào footprint linh kiện trong trình biên tập thư viện PCB.

Lưu ý rằng các quy tắc thiết kế không được áp dụng trong trình biên tập thư viện PCB, vì vậy trong trường hợp này, vùng cấm sẽ chấp nhận các pad xuyên lỗ nằm trong phạm vi của nó.

Làm việc với vùng cấm

Cơ chế vùng cấm theo đối tượng cụ thể của Altium Designer được tích hợp vào tất cả các chức năng liên quan, bao gồm khả năng tương thích với các truy vấn (và do đó với các quy tắc thiết kế), bảng PCB List, cũng như các tài liệu thiết kế PCB được nhập vào hoặc thuộc phiên bản cũ.

Quy tắc khoảng hở vùng cấm

Tương tự các đối tượng cơ bản khác, quy tắc khoảng hở điện hiện tại sẽ xác định các ràng buộc khoảng hở cho vùng cấm – xem Design » Rules. Nếu cần một ràng buộc khoảng hở khác cho vùng cấm, hãy tạo quy tắc riêng bằng cách áp dụng phép kiểm tra thuộc tính IsKeepOut dưới dạng truy vấn tùy chỉnh.

Đảm bảo quy tắc khoảng hở Keepout tùy chỉnh được đặt mức ưu tiên cao hơn quy tắc khoảng hở hiện có (toàn cục). Trong ví dụ dưới đây, một quy tắc đã được tạo cho các vùng Keepout (Clearance_Keepout) với khoảng cách ràng buộc khoảng hở gấp đôi quy tắc khoảng hở cơ sở (Clearance). Như thể hiện trong phần bố trí bo mạch, đường mạch được đi giữa hai pad tránh vùng Keepout (bên phải) với khoảng cách lớn hơn so với vùng trên lớp Top Layer (bên trái).

Có thể tạo thêm một quy tắc khoảng hở cho các đối tượng Keepout.
Có thể tạo thêm một quy tắc khoảng hở cho các đối tượng Keepout.

Chuyển đổi đối tượng nguyên thủy thành Keepout

Các đối tượng nguyên thủy hiện có trên các lớp tín hiệu có thể được chuyển đổi thành Keepout trên cùng lớp bằng lệnh Convert Primitives to Keepouts (Tools » Convert » Convert Selected Primitives to Keepout).

Có thể chuyển đổi các đối tượng Keepout (trở lại) thành các đối tượng nguyên thủy tương đương không phải Keepout bằng lệnh Tools » Convert » Convert Selected Keepouts to Primitives.

Có thể chuyển đổi một đối tượng nguyên thủy thành đối tượng Keepout tương đương (và ngược lại).
Có thể chuyển đổi một đối tượng nguyên thủy thành đối tượng Keepout tương đương (và ngược lại).

Truy cập qua các bảng

Có thể truy cập các Keepout dành riêng cho từng loại đối tượng trong thiết kế bo mạch qua các bảng PCB List và PCB Filter.

Bảng PCB Filter cho phép sử dụng từ khóa truy vấn IsKeepOut để tìm và (tùy chọn) chọn các đối tượng Keepout trong thiết kế.

Có thể sử dụng bảng PCB Filter để tìm các đối tượng Keepout trong thiết kế.
Có thể sử dụng bảng PCB Filter để tìm các đối tượng Keepout trong thiết kế.

Có thể sử dụng bảng PCB List để liệt kê, chọn và chỉnh sửa các đối tượng Keepout thuộc loại đã chọn — ví dụ: các vùng tô Keepout, như minh họa trong hình bảng List bên dưới. Một vùng tô Top Layer thông thường (được liệt kê cuối cùng) cũng được hiển thị để so sánh. Nếu all các vùng tô (hoặc các loại đối tượng khác, chẳng hạn như vùng) có trong thiết kế được chỉ định là Keepout, thì bảng PCB List sẽ bao gồm đầy đủ các thuộc tính hạn chế của đối tượng Keepout.

Có thể sử dụng bảng PCB List để liệt kê, chọn và chỉnh sửa các đối tượng Keepout thuộc loại đã chọn.
Có thể sử dụng bảng PCB List để liệt kê, chọn và chỉnh sửa các đối tượng Keepout thuộc loại đã chọn.

Lưu ý rằng thuộc tính Keepout được liệt kê trong các bảng PCB List là thuộc tính chỉ đọc vì vùng tô trong trường hợp này được chỉ định là đối tượng Keepout. Tương tự, không thể chỉnh sửa thuộc tính Net của các đối tượng Keepout trong bảng PCB List vì theo định nghĩa, các đối tượng Keepout không thể được gán cho một net.

Nhập thiết kế PCB

Altium Designer có thể nhập các tệp thiết kế từ nhiều công cụ thiết kế khác bằng khả năng chuyển đổi tự động do Import Wizard (File » Import Wizard) cung cấp. Các đối tượng kiểu Keepout có trong tệp thiết kế PCB từ các công cụ thiết kế khác, trong đó một số dành riêng cho từng loại đối tượng, sẽ được trình hướng dẫn chuyển đổi thành Keepout dành riêng cho từng loại đối tượng khi có thể.

Quy trình chuyển đổi Keepout của trình hướng dẫn tương thích với các thiết kế bo mạch từ những hệ thống ECAD phổ biến như Mentor® Graphics Pads™ và Cadence® Allegro™. Các Keepout cũng được diễn giải chính xác trong quá trình xuất IDF.

AI-LocalizedBản địa hóa bằng AI
Nếu bạn phát hiện vấn đề, hãy chọn văn bản/hình ảnh và nhấnCtrl + Enterđể gửi phản hồi cho chúng tôi.
Nav
Contents
Tính khả dụng của tính năng

Các tính năng bạn có thể sử dụng phụ thuộc vào giải pháp Altium mà bạn đang có – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise, hoặc Altium Designer (đang trong thời hạn hiệu lực).

Nếu bạn không thấy một tính năng được nêu trong tài liệu có trong phần mềm thực tế của mình, liên hệ Bộ phận Kinh doanh của Altium để tìm hiểu thêm.

Tài liệu cũ

Tài liệu Altium Designer không còn được phân phiên bản. Nếu bạn cần truy cập tài liệu cho các phiên bản cũ hơn của Altium Designer, hãy truy cập mục Tài liệu cũ trên trang Trình cài đặt khác.

Contents