内部电源层和分割内电层

电源平面

电源平面是特殊的实心铜内层，通常用于在整个PCB上提供电气稳定的地线或电源参考。

PCB编辑器支持多达16个内部电源平面。您可以为这些层中的每一个分配一个网络，或者通过将电源平面分割成两个或更多个隔离区域，使其在多个网络之间共享。焊盘和通孔与电源平面的连接由平面设计规则控制。电源平面是以负片方式创建的。放置在电源平面层上的对象会在铜中形成空洞；其余区域将变成实心铜。

创建内部平面

通过层堆栈管理器（设计 » 层堆栈管理器）向PCB设计中添加内部电源平面。要添加新的内部平面，请高亮显示您希望在其下创建内部层的现有层，然后选择在下方插入层 » 平面。新的内部平面被添加到层堆栈中。使用属性面板的层堆栈管理器模式来定义所选内部平面层的属性。

查看平面

要在设计空间中查看内部平面，包括电源类型，您必须首先在查看配置面板的图层与颜色标签页中启用平面层的显示。

将网络分配到平面

在 PCB 编辑器中将网络分配给平面。要将网络分配到平面层，请执行以下操作：

1. 使平面层成为设计空间中的活动层（单击编辑器底部的层选项卡，使该层成为活动层）。

2. 双击电路板外形轮廓内的任意位置。

3. 打开分割平面对话框，在连接到网络列表中选择所需的网络。

在设计空间中移动或放置对象后，分割平面的形状可能会被改变，这在显示中不会自动更新。选择工具 » 分割平面 » 在当前层重建分割平面或在所有层重建分割平面来重新计算和重绘平面。您可能还会发现显示焊盘孔层和多层也很有用。使用Shift+S快捷键切换各种单层模式设置，以帮助突出显示感兴趣的对象。

在3D观看模式下（快捷键3），你可以看到所有内部平面对象的物理表示。除了观看之外，3D环境还使你能够穿越电路板，轻松检查内部平面。如果你点击一个内部平面，拉回轨道内的整个区域都会被高亮显示。你还可以选择内部平面及其内容，通过顶部PCB面板的下拉菜单中可用的分割平面编辑器模式来查看。

分割平面上热解耦连接的3D视图。

退让和电源平面

添加电源平面时，会自动围绕电路板形状创建一组退让走线，以将平面从板边缘拉回。退让走线无法在屏幕上编辑，因为它们的宽度定义为层堆栈管理器中的退让距离属性（显示图片 ）。当内部平面的退让值更改时，这些走线会自动重新生成。

创建爆破区域

要“爆破”平面的部分，即创建无铜区域，您可以使用放置命令放置线条、弧线或填充，以构建无铜区域。

将焊盘和过孔连接到电源平面

焊盘和过孔与电源平面的连接方式根据平面设计规则在PCB 规则和约束编辑器对话框中设置（设计 » 规则）。您可以为具有特定连接或非连接要求的焊盘和过孔创建额外的规则。

热释放和直接连接

通孔焊盘和过孔可以通过直接连接或热释放连接到电源平面。在焊接电路板时，热释放连接用于将连接的引脚从实心铜平面热隔离。PCB 编辑器中的设计规则允许您定义连接到电源平面的每个或所有焊盘的热释放形状。

电源平面连接样式设计规则指定了元件引脚到电源平面的连接样式。有三种连接选项可用：

• 减压连接
• 直接连接
• 无连接

对于将SMD电源引脚连接到电源平面层也提供了特殊支持。连接到电源平面的网络上的SMD焊盘会自动标记为与相应平面连接。自动布线器通过放置一个扇出来完成这些焊盘的物理连接，扇出是一条短跟踪和通孔，它是到平面层的减压或直接连接。

热缓解连接到电源平面上的焊盘。彩色区域表示无铜区域。 当一个网络被分配到电源平面时，每个焊盘上都会在相应的电源平面层上出现一个小十字。十字显示为“+”表示热缓解连接，显示为“x”表示直接连接。由于直接连接的焊盘有实心铜直通到引脚，它们会显示平面颜色直至焊盘孔。

不连接到电源平面的焊盘

不连接到平面的焊盘通过一个无铜区域与之隔离。这个无铜区域在电源平面清除设计规则中被指定为围绕焊盘孔的径向扩展。

将过孔连接到电源平面

与焊盘一样，过孔会自动连接到具有相同网络名称的内部电源平面层。过孔的连接将遵循适用的电源平面连接样式设计规则。如果您不希望过孔连接到电源平面，请添加一个具有无连接连接样式和IsVia作用域查询的电源平面连接样式设计规则。

制造考虑因素

与您的制造商确认适合任何热释放连接的尺寸属性。同时，检查不连接的焊盘或通孔是否完全围绕一个连接的焊盘，因为这可能意外导致连接的焊盘变得孤立和断开。确保不要移除过多的铜，并且在最大铜量和可负担的制造之间达到平衡。

将焊盘和通孔与平面断开连接

您可以在电源平面连接样式设计规则中使用查询，进一步限制哪些焊盘或通孔连接或不连接到电源平面。焊盘可以通过指定器的名称或物理属性（如焊盘大小）来定位。由于通孔没有指定器，它们必须通过物理属性（如通孔直径）来定位。

限定特定不连接到电源平面的焊盘和通孔

要断开连接，例如，只有具有以U7开头的特定设计器名称的焊盘，您可以使用（ObjectKind = 'Pad'）和（Name Like 'U7-*'）查询来设置电源平面连接样式设计规则的范围。连接样式将被设置为无连接。另一个查询，如（ObjectKind = 'Pad'）和（HoleSize = 25）将只针对那些孔径为25mil的焊盘。

在处理您不想连接的过孔时，您可以修改过孔以包含一个特殊属性以唯一标识它们，例如不同的过孔直径，然后为新的电源平面连接样式设计规则指定一个无连接连接样式，以仅匹配那些过孔。查询（ObjectKind = 'Via'）和（ViaDiameter = '24'）可以用来定位直径为24mil的过孔，例如。查询InNet('VCC')和IsVia可以用来仅定位连接到网络VCC的过孔。

如果您无法使用上述方法选择过孔，您可以将它们转换为自由焊盘，然后使用焊盘名称来设置范围。为此，请选择您不想连接的过孔，将它们转换为自由焊盘（工具 » 转换 » 将选定的过孔转换为自由焊盘），并为它们所有人分配相同的设计器名称，例如，NoPlaneConnect。然后添加一个新的电源平面连接样式设计规则，并指定规则的范围（ObjectKind = 'Pad'）和（Name = 'Free‑NoPlaneConnect'）。同时，选择无连接作为连接样式。所有命名为NoPlaneConnect的自由焊盘将与所有电源平面层断开连接。

移除内部电源平面

要删除内部平面，请在层堆栈管理器中右键点击该层，然后从上下文菜单中选择删除层。将打开一个确认对话框，警告说该层上的所有原语都将随着层的删除而被移除。点击是以确认。

分割平面

分割平面是内部平面上的一个封闭区域，它将平面划分为几个电气隔离的区域。通过放置边界线来围绕该网络上的所有引脚定义每个区域。然后，每个区域被分配给一个不同的网络，这样在一个内部电源平面层上创建两个或更多的分割平面。 电源平面可以被分割成任意数量的单独区域。这个分割过程类似于将平面切割或切片成几个部分，其中你放置的线的宽度定义了分隔距离。电源平面是以负面构造的，因此这些特殊的边界线变成了一条没有铜的条带，因此，在该网络与平面上相邻的网络之间创建了分隔。

内部平面上的分割平面

通常，拥有最多焊盘的网络首先被分配到内部平面，然后为你想通过这个平面连接的其他网络定义（分割）区域。任何无法在分割平面区域内包含的焊盘都会继续显示连接线，表明它们必须在信号层上连接。

设计规则检查器完全支持分割电源平面。然而，在信号完整性中它们不被识别，因为信号完整性假设电源平面是一个连续的铜层。CAM 编辑器中的网表提取不支持 Altium Designer 模式分割平面，因为它无法定义描述每个区域的多边形。

在设计中使用多个分割平面

支持分割中的分割（嵌套分割或岛屿），因此您不需要在内部分割周围包裹一个外部分割。如果您想进一步划分一个分割平面，您可以继续在现有分割平面内的电源平面层上添加对象，以创建其他电气隔离区域。

定义分割平面时的显示提示

当您在电源平面中定义一个分割区域时，有时很难看到分割区域需要包含的所有焊盘。为了使您想要连接到分割平面的网络的焊盘更加可见，在您开始之前建议使用以下技巧。

• 通过选择主菜单下的工具»分割平面»在当前层重建分割平面 / 在所有层重建分割平面来重新计算并重绘内部平面。
• 使用3D模式（快捷键3）来查看平面的物理表示，包括空洞区域和热释放连接。为了使在3D中移动电路板更加容易，可以缩放电路板厚度以增加层与层之间的垂直距离。板厚（缩放）控制位于查看配置面板的查看选项标签中的3D设置区域。

• 仅显示最少的层（例如，保持外层、多层、所需的任何机械层）和正在使用的电源平面。在查看配置面板中禁用其他层。
• 隐藏所有连接线（查看 » 连接 » 隐藏所有）。在某些情况下，显示您想为其创建分割平面的单个网络可能会很有用（查看 » 连接 » 显示网络）。
• 通过在PCB面板中选择网络，然后双击网络名称以打开编辑网络对话框，设置分割平面上每个网络的颜色属性为不同的颜色。
• 要显示与网络相关联的所有焊盘，请在PCB面板中的内部平面上点击该网络，以屏蔽所有其他焊盘。
• 将焊盘数量最多的网络分配给内部电源平面，然后在PCB 列表面板中使用诸如InNet('A')或InNet('B')的查询来显示网络，例如，一些带有热释放的和一些没有热释放的，以区分要包含在新分割平面中的焊盘。
• 要仅显示内部平面上的对象和原语，请在PCB 过滤器面板中使用查询OnPlane。

定义分割平面

在Altium Designer中，您可以在内部电源平面上放置任意配置的线条、弧线、走线和填充，以定义一个分割平面。一旦这些隔离了平面的一部分与其余部分，就创建了一个新的分割平面。然后将一个网络与新的分割平面关联。定义分割平面的最简单方法是使用放置 » 线条命令，然后在电源平面上绘制分割平面的边界。

使用放置 » 线条命令创建分割平面。

这样会在艺术作品中创建一条线，以去除铜，从而分割平面。线宽成为分隔宽度。当你右键点击退出线条放置模式时，平面会被分析，独立的分割区域就被创建了。要在放置线条期间更改分割平面与内部电源平面之间的分隔宽度，请按Tab键打开线条约束对话框并更改线宽值。

要将一个电源平面分割成两个分割平面，你可以从一个退缩轨道画一条直线到另一个退缩轨道横穿过整个电路板。只要这些线连接到退缩轨道，它们就会形成一个隔离区域，因此，创建出标识分割平面的多边形类型对象。确保这些线相连；当线相连时，光标会变成一个大圆圈中带有十字。

您可以使用线条、圆弧和填充创建一个封闭形状，以定义一个不寻常形状的分割平面。您还可以使用内层上现有的线条、圆弧、填充或走线作为边界的一部分。只要它们连接形成一个封闭区域，就形成了一个分割平面。

使用圆弧、填充和走线

如果您使用圆弧来分割平面，建议您在圆弧段之间放置一个短走线段。请注意，使用填充（放置 » 填充）不会创建分割平面；它只会创建一个空白区域。例如，您可以使用填充来创建分割平面的外边缘，将它们放置在线条的位置。

如果您使用放置 » 交互式布线命令来放置走线而不是线条，请确保走线设置为无网络，并且分割平面与相应的网络名称关联。

为分割平面分配网络

要检查每个分割区域是否正确定义，单击一次分割区；如果它是一个封闭区域，只有那个区域会高亮显示。

一个高亮显示的分割平面。

如果区域高亮显示，双击打开分割平面对话框以检查或设置网络分配。在对话框中从下拉列表中选择分割平面的网络名称，该列表包含了当前设计中加载的所有网络。

分割平面的颜色是网络颜色的较暗、半透明阴影。通过在PCB面板中选择网络，然后双击网络名称打开编辑网络对话框来更改网络颜色。

更新分割平面连接

在设计空间中移动或放置对象后，分割平面的形状可能会改变，但不会自动更新显示。选择工具»分割平面»在当前图层上重建分割平面或在所有图层上重建分割平面，以重新计算和绘制平面。

在电源平面上放置走线

由于电源平面层是以负片方式构建的，因此在电源平面层上放置的走线会在铜中创建一个空洞，因此不会产生连接。因此，您不能使用单一走线在平面层上布线。如果您想在电源平面层上布线，您必须创建一个非常薄的铜岛，其大小与您想使用的走线相同。通过围绕将充当走线的区域创建一系列边界线（放置 » 线条），您创建了一个分割平面，然后可以将其分配给所需的网络。

另外，如果在与平面相同的层上有多个连接需要布线，使用信号层来布线连接然后使用多边形平面（铜浇铸）来创建电源平面可能会更有效率。

审查和编辑分割平面

PCB 面板的分割平面编辑器模式允许您轻松查看和管理当前PCB设计的分割平面。该面板模式分为三个部分：

• 层 - 此区域显示设计中当前定义的所有内部平面层以及每层存在的分割平面数量。
• 分割平面 - 此区域填充了从层区域中选定条目中包含的分割平面。
• 分割平面上的焊盘/通孔 - 此区域填充了从面板的分割平面区域中选定条目的焊盘和通孔。

层

面板的层部分显示了为设计当前定义的所有内部平面层。在该部分中，分割计数列指示相应平面层存在多少个分割平面。分割计数为'1'意味着该层未被分割，并且该层本身被视为单个分割。

分割平面

在图层部分选择一个条目后，该平面层上的所有分割平面及其分配的网络将被加载到面板的分割平面部分。

对于每个条目，都会显示一个节点计数。该值反映了连接到该分割平面区域的垫片和通孔的总数。 双击（或右键单击并从上下文菜单中选择属性）一个带有分割平面的网络，以打开分割平面对话框，可以用来更改分割平面分配给哪个网络。 请注意，如果所选网络没有分割平面，将会打开编辑网络对话框。

分割平面上的焊盘/过孔

在面板的分割平面部分右击焊盘或过孔，然后从上下文菜单中选择属性，将会打开该原始件的关联属性面板。

在3D查看模式下（快捷键3），您可以看到所有内部平面对象的物理表示。3D环境使您能够轻松地穿过电路板，使得真实的平面检查变得非常简单。通过选择工具 » 分割平面 » 在当前层重建分割平面或在所有层上重建分割平面来重新计算和重绘内部平面。

删除分割平面

由于分割是在平面上的一个区域被隔离时形成的，移除形成分割边界的任何对象将会移除该分割。因此，要删除分割平面，删除边界图元，例如形成分割平面轮廓的线条或其他图元。记住，只有通过从层堆栈中移除内部平面才能删除回退走线。

分割平面的设计规则检查

在批量设计规则检查（DRC）期间，您可以检查并报告分割平面的以下规则：

• 断裂的平面
• 死铜区域
• 饥饿的热连接。

这些选项可在DRC 报告选项中找到，通过从主菜单选择工具 » 设计规则检查来访问设计规则检查器对话框。启用所需选项，以便在批处理 DRC 期间进行检查并报告。 当报告创建时，这些规则的任何违规都会在报告中显示。点击报告中的内容，以在 PCB 编辑器中显示相关错误。

断开的平面

断开的平面发生在平面的一个区域与网络连接但从平面的其余部分电气断开时。一个可能发生这种情况的例子是，一个连接器被放置在分割平面上但未与之连接。围绕引脚的空隙连接起来，完全切断了平面铜，有效地将其分成两部分。

显示DRC错误的断裂平面（亮绿色）。

死铜

死铜指的是那些与网络无连接且从原始平面电气断开的铜区域。一个可能出现这种情况的例子是连接器（未连接到平面）具有紧密间隔的引脚，其中围绕引脚的空隙相连，将平面铜区域与其余平面隔离。

显示DRC错误的死铜区域（亮绿色）。

供热不足的热连接

热点是与平面连接的部分，周围有热缓解“切口”以减少对平面铜的热传导。当连接它到平面的铜辐条的表面积因为空洞区域而减少时，热点可能会变得“匮乏”。此规则还检查热点的表面积（不仅仅是辐条）是否有任何侵入热点的空洞区域。

显示DRC错误的匮乏热点连接（亮绿色）。

关于分割平面的说明

• 分割平面的DRC检查仅支持批处理模式。
• 您需要再次运行批处理DRC以移除错误标记，或从主菜单中选择工具 » 重置错误标记。
• 通过从主菜单中选择工具 » 分割平面 » 在当前层重建分割平面/在所有层上重建分割平面来重新计算和重绘内部平面。
• 断开的平面和死铜检查需要启用未布线网络规则（电气类别）的批处理功能。