Loại bỏ các pad không sử dụng và thêm teardrop

Pad và via là những thành phần thiết yếu của thiết kế PCB hiện đại. Ngoài việc cung cấp các điểm gắn linh kiện, pad cùng với via còn cho phép một net đi qua các lớp khác nhau của PCB khi nối từ chân linh kiện này đến chân linh kiện khác. Tuy nhiên, pad và via cũng có những hạn chế: chúng chiếm diện tích quý giá trên bo mạch, gây mất phối hợp trở kháng cho tín hiệu tốc độ cao và tạo ra các lỗ hổng trong những vùng đồng lớn được xác định bằng các vùng đổ đồng polygon.

Để giúp giảm tác động của chúng lên các vùng đồng, Altium Designer tích hợp một công cụ loại bỏ Unused Pad Shapes . Công cụ này quét tất cả pad hoặc via trong thiết kế và loại bỏ hình dạng pad trên từng lớp mà pad hoặc via không được sử dụng (nghĩa là không có đối tượng nào khác tiếp xúc với nó trên lớp đó). Các polygon bao quanh pad hoặc via đó chỉ cần tạo khoảng hở theo quy định tới lỗ của pad hoặc via thay vì tới mép của hình dạng pad không sử dụng. Trong một số trường hợp, chẳng hạn như bên dưới BGA, thao tác này có thể khôi phục một lượng đồng đáng kể bị mất trong các polygon.

Ngoài ra, các phần mở rộng hình giọt nước (teardrop) thường được thêm vào thiết kế PCB đã đi dây để tăng độ bền cho các kết nối đường mạch–pad, đường mạch–via và đường mạch–đường mạch. Điều này rất hữu ích khi các đối tượng thiết kế có kích thước rất nhỏ và đặc biệt hữu ích đối với pad và via có lỗ khoan vì sự lệch tâm giữa mũi khoan và pad/via có thể khiến lỗ khoan loại bỏ phần lớn lượng đồng kết nối đường mạch với pad/via (hiện tượng được gọi là drill breakout).

Loại bỏ hình dạng pad không sử dụng

Công cụ này được dùng sau khi hoàn tất đi dây và trước khi tạo các tệp chế tạo. Để loại bỏ hình dạng pad không sử dụng, hãy chuyển sang Chế độ bố trí 2D (phím tắt: 2) rồi chọn Tools » Remove Unused Pad Shapes từ các menu; hộp thoại Unused Pad Shapes sẽ mở ra như minh họa bên dưới.

Mặc dù chủ yếu dùng để loại bỏ hình dạng pad không sử dụng, công cụ này cũng có thể được cấu hình để khôi phục chúng, vì vậy hãy đảm bảo chọn đúng thao tác theo yêu cầu thiết kế. Đồng thời, hãy xác định phạm vi loại bỏ/khôi phục: chỉ xử lý pad hoặc chỉ via, và xử lý tất cả hoặc chỉ những đối tượng hiện được chọn trong không gian làm việc thiết kế.

Cấu hình các tùy chọn trong hộp thoại như sau:

• Scope
  • Vias - kiểm tra tất cả via trong thiết kế và loại bỏ hình dạng pad không sử dụng.
  • Pads - kiểm tra tất cả pad trong thiết kế và loại bỏ hình dạng pad không sử dụng.
  • Both - kiểm tra tất cả via và pad trong thiết kế, sau đó loại bỏ hình dạng pad không sử dụng.
• Operation
  • Remove unused - dùng công cụ để loại bỏ hình dạng pad không sử dụng.
  • Restore unused - dùng công cụ để khôi phục các hình dạng pad đã loại bỏ cho tất cả via.
  • Update unused - dùng công cụ để cập nhật các hình dạng pad không sử dụng, cả có gắn và không gắn với tất cả via.
• Selected only - chỉ kiểm tra các via hoặc pad được chọn và loại bỏ hình dạng pad không sử dụng.

• Preserve pads on start and end layers - pad hoặc via có thể không sử dụng hình dạng pad trên các lớp ngoài cùng mà cấu trúc của nó hiện diện; có thể giữ lại các hình dạng pad trên lớp ngoài này nếu cần.

  Hãy xác nhận rằng nhà sản xuất của bạn hỗ trợ pad hoặc via không có hình dạng pad ở lớp ngoài trước khi tắt tùy chọn này.

Lưu ý khi sử dụng công cụ loại bỏ hình dạng pad không sử dụng

• Để đảm bảo các polygon hiện có khôi phục toàn bộ diện tích đồng khả dụng đã bị mất do các hình dạng pad không sử dụng trong pad và via, hãy chạy lệnh Tools » Polygon Pours » Repour All sau khi loại bỏ các hình dạng pad không sử dụng.
• Nếu các hình dạng không sử dụng của một pad hoặc via đã bị loại bỏ trên một số lớp bằng công cụ Remove Unused Pad Shapes, pad/via này sẽ không bị báo cáo là vi phạm quy tắc thiết kế về vành khuyên tối thiểu áp dụng cho nó. Nếu sau đó có đường mạch được kết nối với pad/via này trên các lớp đó, tình huống này sẽ được phát hiện là vi phạm quy tắc thiết kế về vành khuyên tối thiểu áp dụng cho nó.

Sử dụng teardrop

Teardrop đặc biệt hữu ích trong thiết kế mạch dẻo, giúp ngăn vết nứt hình thành tại nơi đường mạch tiếp giáp với pad/via hoặc khi lỗ khoan không nằm ở tâm pad/via. Teardrop được tạo từ các đối tượng vùng, mỗi teardrop chỉ cần một vùng và có thể có cạnh thẳng hoặc cong. Teardrop cũng có thể được thêm vào điểm nối giữa hai đường mạch, ở cả điểm nối chữ T lẫn điểm nối thu hẹp.

Thêm teardrop vào thiết kế

Để thêm (hoặc loại bỏ) teardrop, hãy chọn Tools » Teardrops từ menu chính. Khi chọn lệnh này, hộp thoại Teardrops sẽ mở ra. Dùng hộp thoại này để xác định chế độ (thêm hoặc loại bỏ) và phạm vi áp dụng teardrop theo yêu cầu. Có thể chọn phạm vi gồm bất kỳ hoặc tất cả các loại đối tượng: via (và pad xuyên lỗ hình tròn), pad SMD (và pad xuyên lỗ không tròn), đường mạch và điểm nối chữ T (cùng các điểm nối thu hẹp). Teardrop được tạo từ các đối tượng vùng thay vì đối tượng đường mạch hoặc cung tròn. Nhờ đó, mỗi hình dạng teardrop có thể được tạo từ một đối tượng vùng duy nhất, với các cạnh thẳng hoặc cong. Nếu chỉ làm việc với các đối tượng được chọn, hãy đảm bảo tùy chọn Selected only được bật.

Sau khi nhấp vào OK trong hộp thoại, teardrop sẽ được thêm vào hoặc loại bỏ khỏi các đối tượng phù hợp theo các thiết lập đã xác định.

Nếu bạn chọn tạo báo cáo, một báo cáo (<PCBDocumentName>.REP) sẽ được tạo và thêm vào bảng Projects dưới dạng tài liệu độc lập trong thư mục con Documentation\Text Documents . Báo cáo sẽ được lưu trong cùng thư mục với tài liệu PCB và tự động mở làm tài liệu hiện hành. Báo cáo cho biết số lượng pad và/hoặc via đã được kiểm tra, số trường hợp tạo teardrop thất bại, cùng với thông tin về ký hiệu định danh, vị trí và lớp của chúng.

Có thể thêm teardrop và xác định các thuộc tính của chúng như sau:

• Working Mode - Add hoặc Remove teardrop theo các thiết lập khác trong hộp thoại.
• Objects - xác định phạm vi tổng quát cho việc thêm/loại bỏ teardrop. Xem xét tất cả đối tượng (All) hoặc chỉ các đối tượng hiện được chọn trong không gian thiết kế (Selected only). Thiết lập này được sử dụng kết hợp với các loại đối tượng được bật trong vùng Scope của hộp thoại.
• Teardrop style - cạnh của đối tượng vùng dùng để tạo teardrop có thể thẳng (Line) hoặc Curved. Tùy chọn này chỉ khả dụng khi thêm teardrop.
• Force teardrops - nếu bật tùy chọn này, teardrop sẽ được áp dụng cho tất cả via và/hoặc pad SMD, ngay cả khi điều này gây ra vi phạm DRC. Tùy chọn này chỉ khả dụng khi thêm teardrop.
• Adjust teardrop size - nếu bật tùy chọn này, kích thước teardrop sẽ tự động giảm để đáp ứng các quy tắc thiết kế áp dụng.
• Generate report - tạo báo cáo văn bản liệt kê cả các vị trí tạo teardrop thành công và không thành công. Tùy chọn này chỉ khả dụng khi thêm teardrop.
• Scope - chọn các đối tượng cần xét khi thêm/xóa teardrop - Vias, SMD Pads, Tracks, T-Junctions - kết hợp với phạm vi tổng quát được xác định trong vùng Objects của hộp thoại. Khi thêm teardrop, bạn có thể cấu hình kích thước teardrop như sau:
  • Via/TH Pad - chỉ định chiều dài và chiều rộng của teardrop theo tỷ lệ phần trăm đường kính via/pad xuyên lỗ (d). Các giá trị mặc định là 30% và 70%. Nhấp vào các giá trị phần trăm màu xanh dương để thay đổi theo nhu cầu.
  • SMD Pad - chỉ định chiều dài và chiều rộng của teardrop theo tỷ lệ phần trăm chiều rộng đường mạch nối vào (w). Các giá trị mặc định là 100% và 200%. Nhấp vào các giá trị phần trăm màu xanh dương để thay đổi theo nhu cầu.
  • Tracks - chỉ định chiều dài của teardrop theo tỷ lệ phần trăm chiều rộng đường mạch nối vào (w). Giá trị mặc định là 100%. Nhấp vào giá trị phần trăm màu xanh dương để thay đổi theo nhu cầu.
  • T-Junction - chỉ định chiều dài và chiều rộng của teardrop theo tỷ lệ phần trăm chiều rộng đường mạch chính (w) (đường mạch nằm ngang trong hình). Các giá trị mặc định là 300% và 100%. Nhấp vào các giá trị phần trăm màu xanh dương để thay đổi theo nhu cầu.

Lưu ý khi sử dụng teardrop

• Teardrop sẽ tự động bị xóa khi thực hiện thao tác chỉnh sửa trên pad/via hoặc đường mạch. Nhấp và giữ trên một pad có teardrop để quan sát hành vi này.
• Có thể thêm lại teardrop bằng cách chạy lại lệnh Tools » Teardrops. Không cần xóa các teardrop hiện có trước khi chạy lại lệnh.
• Các thiết lập teardrop hiện tại được lưu trong tệp PCB.