Все, что необходимо знать о сшивающих переходных отверстиях
Сшивающие переходные отверстия часто разбросаны по всему поверхностному слою печатной платы. Когда заливка медью используется грамотно, в идеале для сшивающих переходных отверстий рассчитывается такое разделительное расстояние, при котором массив переходных отверстий подавляет перекрестные наводки и помехи. Также их используют как несколько параллельных соединений между слоями, что может обеспечить низкое сопротивление и полное сопротивление, и, следовательно, высокий постоянный или переменный ток.
В этом руководстве я опишу стандартные варианты использования сшивающих переходных отверстий и ситуации, в которых их следует использовать на печатной плате. Этот раздел проектирования печатных плат вызывает разногласия среди проектировщиков, поскольку он связан с заливкой медью, которая, как часто утверждают, не требуется в большинстве конструкций. Как бы вы не относились к заливке медью, сшивающие переходные отверстия играют важную роль на печатных платах при низких и высоких частотах.
Основная информация о сшивающих переходных отверстиях на печатных платах
Сшивающие переходные отверстия имеют простую конструкцию. Это периодический массив переходных отверстий, как правило заземляемых через структуру слоев печатной платы. Таким образом, они формируют соединения между сетями заземления в нескольких слоях. В одном из вариантов использования массивов переходных отверстий присутствуют межслойные соединения питания (см. ниже). Эти структуры также играют важную роль в радиочастотных системах, и в ряде ситуаций сшивающие переходные отверстия используются неправильно.
Для быстрого знакомства с вариантами использования сшивающих переходных отверстий на печатной плате посмотрите следующее видео. К основным областям относятся проектирование высокоскоростных и радиочастотных печатных плат и маршрутизация питания через несколько слоев.
Подробнее рассмотрим каждую из этих областей:
Типовое использование: подключение заземления
Стандартный вариант использования сшивающих переходных отверстий — это соединение участков заземления через несколько слоев. На многослойной печатной плате обычно имеется несколько медных участков, относящихся к одной сети заземления. Сшивающие переходные отверстия — удобный инструмент для их соединения и обеспечения минимально возможного полного сопротивления для любых обратных токов, двигающихся вдоль опорной плоскости в печатной плате.
Это одна из областей, в которой сшивающие переходные отверстия, подсоединенные к заземлению, играют ценную роль. Переходы между слоями в цифровых и радиочастотных цепях должны иметь четкое опорное заземление для контроля над прохождением сигнала по межсоединению на печатной плате. При переходе между слоями близлежащее переходное отверстие в массиве сшивающих переходных отверстий может выполнять ту же функцию, что и плоскость заземления под трассой.
Как правило, когда массив сшивающих переходных отверстий помещается на печатную плату, одно из этих отверстий вероятно будет расположено рядом с переходом между слоями через сигнальное переходное отверстие. В каких-то ситуациях эта схема, вероятно, будет работать нормально, не придется беспокоиться об эмиссии помех или о подверженности помехам в зоне перехода через переходное отверстие. Присутствия заземленного сшивающего переходного отверстия рядом с сигнальным отверстием должно быть достаточно для подавления помех, особенно для медленных GPIO, I2C, UART и других медленных цифровых протоколов (так же, как и для низкочастотных аналоговых схем).
паразитную емкостную связь с другими сигнальными сетями. Такого же результата можно ожидать и здесь.
Сшивающие переходные отверстия и антиконтактные площадки влияют на полное сопротивление переходных отверстий
В результате изменения емкостного и реактивного сопротивления, описанного в предыдущем разделе, размещение сшивающих переходных отверстий в переходе между слоями будет определять полное сопротивление переходных отверстий. Связанный компонент — это антиконтактная площадка, которая в идеале должна пересекаться со сшивающими переходными отверстиями, вследствие чего они будут совместно изменять полное сопротивление. Большинство калькуляторов полного сопротивления переходных отверстий неспособны рассчитать фактическое полное сопротивление переходных отверстий из-за присутствия компоновок сшивающих переходных отверстий и размера антиконтактной площадки вокруг области перехода между слоями.
Хотя сшивающие переходные отверстия и антиконтактные площадки, проходящие через плоскости заземления, влияют на полное сопротивление, входное полное сопротивление на переходном отверстии не будет существенно отклоняться от 50 Ом (или дифференциала примерно в 100 Ом), пока частота не превысит примерно 3–5 ГГц. На низких частотах не нужно беспокоиться о том, насколько сильно сшивающие переходные отверстия и размер антиконтактных площадок влияют на полное сопротивление сшивающих переходных отверстий. Скорее всего, вы не заметите никакого эффекта, поскольку переходные отверстия будут очень электрически короткими. При частотах выше приблизительно 5 ГГц это играет очень важную роль, поскольку неверно размещенные сшивающие переходные отверстия и крупные антиконтактные площадки не будут обеспечивать достаточную емкостную нагрузку. Это приведет к индуктивному переходу переходных отверстий, при котором полное сопротивление достигает сотен Ом. Ниже показаны S-параметры для примера перехода переходного отверстия без сшивающих переходных отверстий и крупной антиконтактной площадки.
Короткий ответ: «да», но только до определенных частот. Используя их с целью экранирования, проектировщик, возможно, будет лишь догадываться о требуемом расстоянии между переходными отверстиями. В ряде ситуаций то, что мы называем экранированием в волноводах, правильнее было бы назвать локализацией поля. Невзирая на название, сшивающие переходные отверстия способны блокировать распространение электромагнитных волн вплоть до определенной максимальной частоты.
Для конкретной частоты, которую необходимо подавить, шаг между переходными отверстиями должен быть приблизительно таким:
прочитайте эту статью о заливке медью на макетах печатных плат, в которой описано влияние сшивающих переходных отверстий на шумовую связь и электромагнитные помехи.
Чтобы получить доступ к лучшим функциям САПР и средствам автоматизации для проектирования печатных плат, воспользуйтесь инструментами проектирования в Altium Designer®. Когда проектирование будет завершено, а данные готовы для передачи на производство, платформа Altium 365™ поможет наладить совместную работу и доступ к проектам. Информация о ежемесячных обновлениях функций в Altium Designer.
Мы лишь поверхностно рассмотрели некоторые возможности Altium Designer на Altium 365. Начните использование бесплатной пробной версии Altium Designer + Altium 365 сегодня .
Применение инструментов Via Stitching и Via Shielding в среде Altium Designer
Нередко разработчику печатных плат приходится выполнять работы по прошивке полигонов или экранированию объектов топологии с помощью переходных отверстий. Как правило, выполнение этих действий вручную занимает достаточно много времени. Среда Altium Designer предлагает инструменты Via Stitching и Via Shielding, которые автоматизируют вышеуказанные процедуры. В данной статье мы рассмотрим их применение.
Создание Via Stitching
Инструмент Via Stitching предназначен для того, чтобы автоматизировать прошивку полигонов переходными отверстиями. Набор отверстий, который создается с помощью этого инструмента, представляет собой блок. Блок Via Stitching можно сформировать только в пределах полигонов. Связать можно все три типа полигонов заливки: Polygon Pour, Solid Region и Fill. Полигоны должны удовлетворять двум обязательным условиям: вопервых, они должны быть подключены к определенным цепям, а вовторых, прошить можно только два или более полигона, расположенных на разных слоях и хотя бы частично перекрывающих друг друга.
Для вызова инструмента Via Stitching необходимо выполнить команду Tools -> Via Stitching/Shielding -> Add Stitching To Net… (горячие клавиши T -> H -> A). В результате откроется окно Add Stitching To Net (рис. 1).
Рис. 1. Окно Add Stitching to Net
Правую часть окна занимает область Via Style. Она предназначена для настройки переходных отверстий блока Via Stitching. Эта область практически идентична стандартному окну свойств переходных отверстий Via. Ос
новное отличие заключается в кнопке Load values from Routing Via Style Rule, которая расположена справа. С ее помощью можно загрузить параметры переходных отверстий из правила Routing Via Style. Для загрузки выбираются параметры из разряда Preferred.
Подробно останавливаться на опциях области Via Style не будем, лишь напомним их назначение. Верхняя часть области предназначена для ручной настройки параметров переходных отверстий. По центру расположено поле Via Template, с помощью которого можно загрузить параметры из библиотеки переходных отверстий. Снизу справа доступно поле Solder Mask Expansions, опции которого отвечают за работу со слоями маски. И наконец, снизу слева можно найти поле Properties, которое предназначено для выбора следующих опций: пара сверловки (выпадающее меню Drill Pair), цепь (выпадающее меню Net) и блокировка (галочка Locked). В самом низу расположена кнопка Drill Pairs, нажав на которую можно отредактировать пары сверловки.
Как уже упоминалось, к связываемым полигонам заливки должна быть подключена определенная цепь, которая выбирается в выпадающем меню Net. К этой же цепи должны подключаться связывающие переходные отверстия. По ней среда Altium Designer определяет, какие полигоны нужно связать. Если эту цепь не указать, то блок Via Stitching сформирован не будет.
Теперь перейдем к настройкам, расположенным в левой части окна Add Stitching to Net, и рассмотрим их подробно. Верхнюю левую часть окна занимает поле Stitching Parameters. В его центральной части расположено схематическое отображение формируемого блока Via Stitching. Сразу под отображением находится окно ввода Grid, в котором задается шаг сетки. Фактически, шаг сетки и цепь — главные параметры. Если они заданы, то по нажатии на кнопку OK окно Add Stitching to Net закроется и запустится процесс формирования блока Via Stitching. По окончании этого процесса появится окно, в котором будет отражено количество переходных отверстий, вошедших в блок Via Stitching. На рис. 2 показан пример блока, параметры которого соответствуют приведенным на рис. 1.
Рис. 2. Пример блока Via Stitching
На рис. 2 представлен пример двухсторонней печатной платы. Верхний слой отображается красным цветом, а нижний — зеленым. Обратите внимание, что в тех областях платы, где присутствует только нижний слой, переходные отверстия отсутствуют.
Под полем ввода Gird расположена галочка Stagger alternate rows. Включение этой галочки «сдвигает» каждую четную линию переходных отверстий вправо на половину шага сетки переходных отверстий (рис. 3).
Рис. 3. Сдвиг четных линий сетки переходных отверстий
В верхней части области Stitching Parameters расположена галочка Constrain Area. Она нужна в тех случаях, когда блок Via Stitching нужно расположить не на всем полигоне, а только на его части. После включения этой галочки окно Add Stitching to Net временно закроется, а Altium Designer перейдет в режим выбора области, в которой нужно расположить сеть переходных отверстий. Она может быть любой формы (рис. 4).
Рис. 4. Выбор области для сети переходных отверстий
После того как форма блока Via Stitching определена, необходимо выйти из этого режима, для чего нужно нажать либо клавишу Esc на клавиатуре, либо правую клавишу мыши. Окно Add Stitching to Net снова появится, и в нем можно продолжить настройку параметров. После его закрытия будет создан блок Via Stitching заданной формы. На рис. 5 приведен пример такого блока.
Рис. 5. Блок Via Stitching сложной формы
Под галочкой Constrain Area расположена опция Offset. С ее помощью можно настроить сдвиг переходных отверстий блока Via Stitching по осям X и Y.
В левом нижнем углу окна Add Stitching to Net расположена область Same Net Clearance. Тут можно задавать зазоры между определенными объектами и переходными отверстиями блока Via Stitching. Так, в поле ввода Default Via/Pad Clearance задается зазор между переходными отверстиями блока и переходными отверстиями или контактными площадками, не входящими в него, но подключенными к той же цепи. На рис. 6 приведен пример такого зазора. В центре расположено переходное отверстие, не входящее в блок Via Stitching, но подключенное к той же цепи, что и блок.
Рис. 6. Зазор между переходными отверстиями блока Via Stitching и переходным отверстием, не входящим в блок
Задать зазор можно не только посредством опции Default Via/Pad Clearance, но и с помощью правила Stitching. Оно имеет более высокий приоритет. Над полем ввода Default Via/Pad Clearance расположена кнопка. Если правила не существует, то на кнопке написано: «Create new clearance rule…» Нажатие на эту кнопку открывает окно редактора правил PCB Rules and Constraints Editor, в котором формируется правило Stitching. Пользователю остается лишь задать величину зазора. Если же правило уже существует, то на указанной кнопке будет написано: «Edit clearance rule…» У правила Stitching есть серьезное преимущество — с его помощью можно задать разные зазоры для различных элементов топологии.
Под полем ввода Default Via/Pad Clearance расположено поле ввода Min Boundary Clearance. С его помощью задаются зазор между переходными отверстиями блока и краями полигона. На рис. 7 приведен пример работы этой опции. На рисунке представлен блок Via Stitching, у которого описываемый зазор вдвое больше, чем шаг сетки переходных отверстий. Обратите внимание, что в данном случае под «краями полигона» подразумеваются не только внешние края, но и все края внутренних вырезов.
Рис. 7. Зазор между переходными отверстиями блока Via Stitching и краями полигона
Редактирование Via Stitching
Для идентификации переходных отверстий, входящих в блок Via Stitching, предназначено обозначение, которое состоит из имени цепи и суффикса [VSx], где x — порядковый номер блока (рис. 8).
Рис. 8. Отличия в обозначениях «свободного» переходного отверстия (слева) и переходного отверстия из блока Via Stitching
Для редактирования свойств блока Via Stitching доступны все опции окна Add Stitching To Net. Чтобы вызвать это окно, необходимо сделать двойной щелчок по переходному отверстию блока Via Stitching и в выпадающем меню выбора объекта выбрать пункт Via Stitching (рис. 9). Можно сделать и подругому — сначала выбрать блок, а потом щелкнуть правой клавишей мыши и в выпадающем меню выбрать пункт Properties.
Рис. 9. Выбор существующего блока Via Stitching
Перенастройка свойств блока Via Stitching практически аналогична первоначальной настройке. Отличие только в том, что если форма блока уже была переназначена и галочка Constrain Area включена, то для нового изменения формы нужно нажать кнопку Edit Area. Чтобы убрать переназначение формы, нужно отключить галочку Constrain Area.
Помимо редактирования свойств блока Via Stitching также доступен ряд манипуляций непосредственно над самим блоком или над его отдельными переходными отверстиями. Так, сдвигать блок можно не только с помощью опции Offset, но и непосредственно в рабочем окне PCBредактора. Для этого нужно просто потянуть левой клавишей мыши любое из его переходных отверстий. А чтобы сдвинуть отдельное переходное отверстие блока, его нужно выбрать и выполнить команду Edit -> Move -> Move Selection. После этого по первому щелчку переходное отверстие «привяжется» к курсору, а по второму — станет на новое место. Допустимо также менять параметры отдельного переходного отверстия из блока. Для этого достаточно открыть окно его свойств. Кроме того, можно удалять отдельные переходные отверстия. На рис. 10 приведены примеры описанных манипуляций. Как видно из рисунка, одно из отверстий блока сдвинуто левее, другое увеличено, а два отверстия (над увеличенным и под ним) вообще удалены. При подобном редактировании необходимо учесть, что после перестройки блока Via Stitching все изменения будут утеряны.
Рис. 10. Примеры манипуляций с отдельными отверстиями блока Via Stitching
Удалить блок можно двумя способами. Вопервых, можно выполнить команду Tools -> Via Stitching/Shielding -> Remove Via Stitching Group. После этого останется лишь щелкнуть левой клавишей мыши на любом из переходных отверстий блока Via Stitching, и он будет удален. Второй способ заключается в том, что нужно выбрать блок, который необходимо удалить (см. рис. 9), и нажать на клавиатуре клавишу Del.
Via Shielding
Via Shielding — инструмент, автоматизирующий процесс экранирования отдельного проводника цепью переходных отверстий. Так же, как и Via Stitching, Via Shielding представляет собой блок. Но, в отличие от Via Stitching, ему не нужен полигон, так как он формируется вокруг определенных элементов топологии.
Для использования функции Via Stitching необходимо выполнить команду Tools -> Via Stitching/Shielding -> Add Shielding To Net…. В результате откроется окно Add Shielding To Net (рис. 11).
Рис. 11. Окно Add Shielding to Net
В отличие от блока Via Stitching, блок Via Shielding предусматривает использование двух цепей: экранирующей и экранируемой. Экранирующая цепь подключается к переходным отверстиям блока Via Shielding. Для выбора этой цепи предназначено выпадающее меню Net, которое доступно в поле Properties, расположенном в области Via Style. Но, в отличие от блока Via Stitching, если значение выпадающего меню Net оставить No Net, то блок Via Shielding всё равно сформируется, но он не будет подключен к какойлибо цепи. Область Via Style идентична такой же области окна Add Stitching to Net (см. рис. 1), поэтому останавливаться на ее описании не будем.
В левой части окна Add Shielding to Net расположены область Shielding Parameters. В самом верху этой области расположено выпадающее меню Net to shield, в котором можно выбрать экранируемую цепь. В центре области расположено схематическое отображение цепи экранирующих отверстий. Сразу под ним располагается поле ввода Grid, в котором задается зазор между переходными отверстиями экранирующей цепи. Обратите внимание, что тут задается именно зазор, а не шаг, как в блоке Via Stitching. Правее этого схематического отображения расположено поле ввода Distance, в котором задается зазор между экранируемым проводником и переходными отверстиями экранирующей цепи. Фактически, это минимальный набор параметров, необходимый для построения блока Via Shielding. На рис. 12 приведен пример формирования простейшего блока.
Рис. 12. Формирование простейшего блока Via Shielding
Рис. 13. Частичное экранирование проводника
Если необходимо экранировать только часть проводника определенной цепи, то для начала необходимо выбрать экранируемые участки, а потом запустить инструмент Add Shielding to Net. После этого нужно включить галочку Selected Objects, расположенную сразу под выпадающим меню Net to shield. При этом выпадающее меню станет недоступным. На рис. 13 приведен пример частичного экранирования проводника.
Если необходимо одновременно экранировать проводники двух разных цепей, то алгоритм действий будет точно таким же — сначала нужно выбрать экранируемые участки, потом запустить инструмент Add Shielding to Net, а в его окне поставить галочку Selected Objects (рис. 14).
Рис. 14. Одновременное частичное экранирование проводников разных цепей
Экранировать проводники можно несколькими рядами переходных отверстий. Ниже схематического изображения блока Via Shielding расположено поле ввода Rows, в котором можно задать количество экранирующих рядов. Если рядов больше одного, то становится доступной галочка Stagger alternate rows, расположенная выше схематического отображения. Ее назначение аналогично назначению такой же галочки в окне Add Stitching to Net — сдвиг каждого второго ряда на половину шага переходных отверстий. Над полем ввода Distance расположено поле ввода Row spacing, в котором задается зазор между рядами переходных отверстий. На рис. 15 приведен пример многорядного экранирования проводника.
Рис. 15. Многорядное экранирование проводника
Еще одно полезное свойство Via Shielding заключается в том, что для обеих цепей дифференциальной пары эта функция работает так же, как для отдельной цепи. В выпадающем меню Net to Shield достаточно выбрать одну из цепей дифференциальной пары, и блок Via Shielding будет сформирован для обоих проводников (рис. 16).
Рис. 16. Экранирование дифференциальной цепи
Под полем ввода Rows расположены галочки Add shielding copper и Add clearance cutout. Включение первой галочки добавляет к блоку Via Shielding полигон заливки в виде полосы, которая огибает экранируемые объекты. Ширина полосы равна диаметру контактных площадок переходных отверстий блока. В случае многорядного экранирования ширина полосы складывается из диаметров переходных отверстий каждого ряда и зазоров между рядами. Галочка Add clearance cutout добавляет к блоку вырез полигона. Он огибает экранируемые объекты и обеспечивает равномерное формирование зазора на протяжении всего периметра. На рис. 17 приведены примеры работы данных параметров.
Рис. 17. Добавление полигона заливки и выреза полигона к блоку Via Shielding
Редактирование блока Via Shielding
Хотя объект Via Shielding и является блоком, его нельзя переместить, как блок Via Stitching, потянув левой клавишей мыши за одно из переходных отверстий. Причина в том, что его назначение — экранирование. Поэтому его геометрия при построении опирается на геометрию экранируемых объектов. Во всем остальном этот блок и его элементы можно редактировать.
Для идентификации переходных отверстий блока Via Shielding служит обозначение, которое состоит из имени экранирующей цепи и суффикса [VSHx], где x — порядковый номер блока Via Shielding (рис. 18).
Рис. 18. Идентификация переходных отверстий, входящих в блок Via Shielding
В первую очередь необходимо упомянуть, что для уже сформированного блока Via Shielding все описанные выше параметры доступны для редактирования. Чтобы их изменить, необходимо вызвать окно Add Shielding to Net. Делается это точно так же, как в случае с блоком Via Stitching (см. рис. 9).
Помимо редактирования свойств блока Via Shielding, можно также редактировать его отдельные элементы. Для переходных отверстий доступны все возможные изменения параметров, которые доступны для «свободных» переходных отверстий. Их параметры можно редактировать в окне свойств Via. Кроме того, их можно передвигать, потянув левой клавишей мыши, или удалять.
А вот для полигонов и вырезов полигонов дела обстоят немного сложнее. Вызвать окна их свойств — Polygon Pour и Region — из рабочей области не представляется возможным. Однако при необходимости свойства этих объектов можно отредактировать в окне PCB Inspector, предварительно выбрав нужный объект. А вот что касается графического редактирования полигонов заливки и вырезов полигонов, то тут эти объекты ничем не отличаются от их «свободных собратьев».
Удаление блока Via Shielding почти аналогично удалению блока Via Stitching. Для этого нужно либо воспользоваться командой Tools -> Via Stitching/Shielding -> Remove Via Shielding Group, либо выбрать блок в рабочей области и нажать на клавиатуре клавишу Del.
Заключение
После применения инструмента Via Shielding, как правило, не требуется проводить никаких доработок по экранированию цепей. В то же время, после формирования блока Via Stitching часто необходимо незначительно доработать прошивку полигонов переходными отверстиями. Чем выше плотность платы, то есть чем больше «изрезанность» полигонов заливки, тем больше времени требуется на такую доработку. Ведь грамотную прошивку, как и грамотную трассировку, полностью автоматизировать невозможно. Несмотря на это, применение описанных в данной статье инструментов экономит до нескольких часов работы над одной платой. В случае особо больших печатных плат такая экономия может доходить до десятков часов. Таким образом, переоценить пользу от работы с этими инструментами трудно. Так что, надеемся, данная статья будет полезна как опытным, так и начинающим пользователям.
- Via Stitching
- Via Shielding
- Altium Designer
- Altium Limited
Altium отверстия
Понадобилось развести плату, которую буду заказывать на заводе. Стал сомневаться ибо нет опыта — есть отверстие, с помощью которого разъем крепится к плате. В настройках пада убираю plated, на чертеже даташита отверстие 3мм, hole size сделать 3мм или чуть больше? тогда размер пада сделать равным размеру отверстия 3х3мм или он должен быть больше?
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
Ответы с готовыми решениями:
Переходные отверстия
Аналогичная тема в старом форуме не открывается по какойто причине, создам новую. Может кто.
Мелкие отверстия
Всем доброго времени суток!Расскажите пожалуйста как можно делать мелкие отверстия на плате?там к.
прямоугольные отверстия в пластике
Всем привет, нужно сделать прямоугольные отверстия в пластиковой пластине. Размер отверстия 13х18.
KiCad. Неметаллизированные отверстия
Здравствуйте! Решил вдобавок к ментору и альтиуму освоить KiCad. И вроде все бы ничего, да уперся.
Регистрация: 22.01.2010
Сообщений: 3,496
Это же под пайку дырка? Тогда лучше plated (металлизация), отверстие 3, пятачок 5.
Если просто дырка — hole 3, pad 3, без металлизации.
Регистрация: 18.01.2012
Сообщений: 1,418
если нужно отверстие без металлизации и пятаков, то я делаю поясок меди вокруг отверстия равным нулю. Получается что пада нет, меди к отверстию не подходит и на заводе это видят и изготавливают его неметализированным.
Да и на заводах такие же люди сидят, им всегда можно написать свои пожелания и спросить свои вопросы. Обычно я это делаю в Примечании в бланке заказа. Если им что-то будет непонятно, то они переспросят.
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
Помогаю со студенческими работами здесь
Sprint-Layout прямоугольные отверстия
Как в Спринте указать прямоугольное отверстие чтоб на производстве поняли(китайцы). весь спринт.
Совмещение SMD и монтажа в отверстия
Всем привет! Есть проект платы, в которой микруха и колодки монтируются в отверстия, а два.
как удалить припой из отверстия
вот, хочу поделиться опытом, возможно кому то поможет описанный способ, а так же интересно кто как.
Diptrace и переходные отверстия по соиками
Недавно пересел в диптрейс и вымораживает меня, что он делает переходные отверстия под соиками.
Eagle не экспортирует отверстия для сверловки
Здравствуйте. При экспорте в изображение, почему-то отсутствуют отверстия на контактных площадках.
Altium Designer 3D
Здравствуйте. Скачал себе Altium Desykner,хотел посмотреть 3Д изображение платы из примеров но.
Переходные отверстия или как обойтись без метализации
Идея не моя, но очень мне понравилась, поэтому напишу и покажу. Т.к. метализацию сделать дома не.
Или воспользуйтесь поиском по форуму:
Как выполнить трассировку печатной платы
Выбор расположения проводников и переходных отверстий на печатной плате часто считается простой задачей. После импорта платы и размещения компонентов, казалось бы, относительно легко выполнить их соединение с помощью меди. Хотя это могло быть правдой во времена низкоскоростных DIP компонентов с ТТЛ для простых плат, сегодняшние требования к проектированию намного сложнее. Трассировка проводников на печатной плате может иметь очень специфические требования для обеспечения целостности сигнала.
Хотя проводники могут иметь особые требования к трассировке, современные продвинутые инструменты трассировки печатных плат могут помочь вам настроить и соблюдать правила проектирования. Методы трассировки, которые вы будете использовать в своем проекте, зависят от стандарта передачи данных, с которым вы работаете, и требуемой конфигурации топологии. Если вы впервые проектируете печатную плату и готовы к этапу трассировки, не волнуйтесь, мы поможем вам развести печатную плату и определим требования к трассировке, которым вы должны следовать в процессе проектирования.
Начало трассировки печатной платы
Печатные платы содержат медь, которая соединяет компоненты на наружных или во внутренних слоях, эта медь формирует проводники. Можно или нет назвать устройство «простым», зависит от нескольких факторов, которые определяют подходящую конфигурацию топологии, которую вы используете в своем проекте. Некоторые требования к проектированию топологии, которые можно найти в стандартах низкоскоростной и высокоскоростной передачи данных, содержат следующие утверждения:
- Пропускная способность проводников по току для плат большой мощности, может потребовать применения проводников большого размера или даже полигонов.
- Ширина проводников на плате, должна обеспечивать технологичность и положительным образом влиять на перекрестные помехи (т.е. на их отсутствие).
- Цепи с контролируемым импедансом должны быть выполнены проводниками определенной ширины, которая должна быть установлена по результатам анализа стека печатной платы.
- Должна быть определена конфигурация топологии, которая будет определять, как происходит соединение нескольких компонентов одной цепи.
- Общие потери в цепи, определяющие её максимально допустимую длину.
- Допустимый перекос в параллельных шинах данных и дифференциальных парах. Протоколы в которых необходима синхронизация с источником (SPI или I2C) и параллельные шины данных имеют максимальные характеристики перекоса.
Ваша задача как проектировщика— найти баланс всех этих параметров и определить, какие из пунктов в приведенном выше списке наиболее важны для разных цепей. Например, для высокоскоростных плат, содержащих дифференциальные пары, важен контроль импеданса, а платы большой мощности постоянного тока должны иметь широкие дорожки, для которых контроль импеданса не обязателен.
Для начала давайте рассмотрим некоторые требования к трассировке более простых плат, а затем перейдем к более сложным проектам.
Трассировка «простой» печатной платы
Если ваш проект не является высокоскоростным, он не должен быть достаточно плотно скомпонован, чтобы создавать проблемы с перекрестными помехами, и ваши проводники не должны пропускать большие токи, тогда вы можете выбрать ширину дорожки, которая соответствует контактам и выводам ваших компонентов. В таких проектах можно использовать дорожки шириной от 5 до 15 мил, поскольку они достаточно малы, чтобы их можно было присоединить непосредственно к контактным площадкам большинства компонентов. Базовый пример с операционным усилителем приведен ниже, на нем проводники расположены между низкоскоростной микросхемой, и несколькими резисторами и конденсаторами.
Современные платы, даже те, в которых используются только простой микроконтроллер и каскады с низким энергопотреблением, требуют определенного уровня проектирования топологии и определения правил трассировки для обеспечения целостности сигнала. Разработчикам необходимо определить требования к геометрии проводников для своих межсоединений, чтобы гарантировать надежность и целостность сигнала.
- Определите текущие требования к проводникам; топология цепей питания на печатной плате может пропускать большой ток.
- Если ток будет очень низким (менее 1 А), определите, нужен ли контроль импеданса, просмотрев спецификации компонентов или стандарт передачи данных.
- Рассчитайте ширину проводника, необходимую для достижения целевого импеданса, если требуется контроль импеданса. Также рассчитайте необходимое расстояние между проводниками, если требуется использовать дифференциальные пары.
Если требуется контроль импеданса, вполне вероятно, что топология будет реализована с использованием одиночных или дифференциальных линий. Обязательно проверьте стандарт передачи данных, чтобы определить требования к топологии, которые будут включать такие пункты, как бюджет потерь в проводниках (определяет общую длину цепи), требования к импедансу и допустимый перекос в дифференциальных парах или в параллельной шине.
- Узнайте больше о проектировании проводников для трассировки с контролем импеданса (Статья на английском языке)
- Узнайте больше о проектировании проводников для печатных плат большой мощности(Статья на английском языке)
После того как вы определили какие-либо требования к трассировке на своей плате, вы можете установить правила проектирования для конкретных цепей в своем проекте. Это включает в себя установку минимальной или максимальной ширины трассы в правилах проектирования. Ваши инструменты для выполнения трассировки будут использовать эти данные для установки ширины проводника в процессе трассировки.
Импеданс и топология
Когда при компоновке печатной платы потребуется выполнить контроль импеданса, его нужно будет определить одним из нескольких методов. Существуют формулы, которые вы можете использовать для определения импеданса в вашей конструкции, или вы можете использовать более специализированные приложения для расчета импеданса для вашего проекта. Значение импеданса одиночных и дифференциальных линий определяет геометрию проводника, при соблюдении которой требования будут выполнены.
- Подробнее об определении импеданса микрополосковой линии передачи(Статья на английском языке)
- Подробнее об определении импеданса симметричной полосковой линии передачи(Статья на английском языке)
Самый быстрый способ определить импеданс — это использовать программное обеспечение для проектирования печатных плат со встроенным калькулятором импеданса. Не все приложения для проектирования печатных плат содержат такие утилиты, а те которые содержат дают результаты с разным уровнем точности. Лучшие приложения для проектирования печатных плат будут иметь анализатор электромагнитного поля, который автоматически рассчитывает требуемую геометрию трассы. Этот инструмент принимает информацию о диэлектрической проницаемости и шероховатости меди на вашей печатной плате и использует ее для расчета ширины проводника и расстояния между проводниками дифференциальных пар, необходимого для достижения целевого импеданса.
Трассировка проводников на печатной плате
Проводники в топологии печатной платы прокладываются путем простого наведения и щелчка мышью в точках на плате. Попутно медные проводники будут зафиксированы в желаемой точке, в которой пользователь щелкает мышью, в конечном итоге формируя топологию до необходимой точки. С помощью инструментов трассировки в приложении редактора печатных плат можно автоматически поворачивать проводники при разводке (обычно под углом 45°), а также размещать переходные отверстия для соединения проводников между компонентами печатной платы.
Прежде чем начать трассировку, уделите время разработке стратегии для разных цепей, чтобы избежать чрезмерного использования переходных отверстий или необходимости добавления дополнительных слоев для выполнения проекта платы. Стратегия трассировки печатной платы будет зависеть от ее компоновки; если слишком много цепей пересекаются в компоновке печатной платы, вам будет труднее прокладывать проводники без использования дополнительных переходов между слоями. Иногда вам придется начинать с разводки самых простых цепей, так как они помогут вам определить, какие цепи потребуют больше времени и усилий для достижения оптимальной компоновки печатной платы.
- Подробнее о некоторых стратегиях прокладки проводников и компоновке печатной платы (Статья на английском языке)
Altium Designer®. Правила проектирования, интегрированные в Altium Designer, автоматически проверяют топологию по мере размещения проводников, что позволяет выявлять и устранять ошибки до окончания работы над проектом платы. Каждый пользователь Altium Designer также имеет доступ к выделенному рабочему пространству на облачной платформе Altium 365 ™, где можно хранить проекты, данные о компонентах, производственные данные и любую другую проектную документацию и делиться ею с коллегами.
Мы лишь поверхностно рассмотрели некоторые возможности Altium Designer на Altium 365. Начните использование бесплатной пробной версии Altium Designer + Altium 365 сегодня .