Области Keepout для определенных объектов

Область Keepout в конструкции платы является определенной пользователем областью или периметром, который проводящие объекты не могут пересекать. Как правило, эти области добавляются для управления площадью, используемой для автоматизированного размещения проводящих объектов, например, при заливке полигоном или интерактивной трассировке. Области Keepout также показывают некорректное размещение при ручном добавлении проводящих объектов.

Области ограничений Keepout как заданные в процессе проектирования запретные зоны используют существующие правила проектирования Clearance Constraint для управления трассировкой и поиском нарушений размещения, но, в отличие от других объектов, их нельзя назначить цепи и они не отображаются в выходных документах или распечатках. В самом простом понимании, область Keepout выступает в роли объекта, который не позволяет проводящим объектам пересекать его область, как задано глобальным правилом Clearance.

Altium Designer позволяет создавать и использовать объекты Keepout, с поддержкой объектов Keepout для определенных объектов. В размещенных областях Keepout можно указать, к каким объектам они должны применяться, например трассы, проводящие области, переходные отверстия и контактные площадки, что значительно повышает гибкость и эффективности использования областей Keepout.

В редакторе плат или библиотек посадочных мест области Keepout обозначаются цветом текущего запретного слоя (Restricted for Layer). Области Keepout, заданные определенному сигнальному слою, обрамляются цветом Keep-Out – например, области Keepout, назначенные слою Top или Bottom, отображаются штриховкой и размещаются на самом слое Keep-Out Layer.

Области Keepout идеально подходят для определения областей платы, не предназначенных для трассировки (например, электрически чувствительных областей или областей областей высокого напряжения), в частности свободных от проводников мест, таких как реперные точки и тестпойнты, или механически несовместимых областей (таких как крепежные отверстия или углы платы). Возможность настройки области Keepout для определенных объектов также позволяет размещать их на других объектах, в соответствии с заданными параметрами Keepout Restrictions. Если область Keepout ограничена, например, только для переходных отверстий, то ее можно разместить на существующих проводящих областях (таких как Polygon Pour), для управления размером области автоматизированной сшивкой переходными отверстиями.

Области Keepout для определенных объектов можно размещать в редакторе плат и редакторе библиотек посадочных мест.

Размещение областей Keepout

Размещение области Keepout осуществляется в рабочей области редактора с помощью команды Place » Keepout, где указанный стиль объекта Keepout (Track, Fill, Region или Arc) будет размещен на активном слое. Выделите область Keepout, чтобы изменить его физические характеристики, слой и типы запрещенных объектов. Свойства Keepout:

• Restricted for Layer (Запрет для слоя) – определите слой объекта Keepout и, соответственно, слой платы, на котором будет запрещено размещать объекты в области.
• Keepout Restrictions (Ограничения Keepout) – определяет, какие типы объектов запрещено размещать в области Keepout. Снимите флажок типа объектов, чтобы позволить объектам этого типа пересекать область Keepout, без нарушения применяемого правила Clearance.

На изображении ниже у двух объектов Keepout Fill заданы различные слои и ограничения для объектов. Это позволяет разместить в области Keepout Fill на слое Top Layer (слева) сквозную контактную площадку (TH Pad), но при этом запретить остальные объекты, в то время как в области Keepout Fill на слое Bottom Layer (справа) доступно только размещение трасс (Track).

Такая гибкость областей Keepout позволяет использовать их для широкого спектра задач по управлению разметкой платы. Поскольку области Keepout могут быть наложены друг на друга, назначены любому сигнальному слою (такому как Top или Bottom) и настроены на запрет размещения определенных объектов, их можно использовать, например, для управления сшивкой переходными отверстиями и заливкой полигоном.

Управление заливкой полигоном

В примере платы, показанном ниже, объекты Keepout Fill были добавлены вокруг многослойных контактных площадок в области потенциального высокого напряжения, которые необходимо изолировать от подключенных к земле заливок полигоном. Объекты Keepout Fill настроены на слой Top Layer и запрещают только размещение проводящих объектов, что не позволит размещать в этой области заливки полигоном, заполнения и регионы, но позволит размещать трассы, контактные площадки и т.д. Иными словами, правило будет применяться только к так называемым проводящим объектам (Copper).

При такой настройке областей Keepout, заливки полигоном, размещенные на сигнальных слоях (в этом случае на слое Top Layers), не будут заходить на области Keepout. Тем не менее, для контактных площадок на верхнем слое в проблемной области не будет соблюдаться зазор с полигонами на верхнем слое.

В этом случае можно добавить дополнительные области Keepout на верхний слой, чтобы заливки полигоном на этом слое обходили соответствующие контактные площадки на нужном расстоянии. На изображении, показанном ниже, были добавлены два дополнительных объекта Keepout Fill на слой Top Layer, который здесь показан в режиме одного слоя для большей ясности. Обратите внимание, что показанную область Keepout можно было создать одним объектом Region, а не двумя перекрывающимися объектами Fill.

Когда в конструкцию будут добавлены заливки полигоном, они будут управляться набором областей Keepout для создания различных зазоров вокруг области на каждом слое. Обратите внимание, что в этом примере зазор, связанный с объектами Keepout, больше, чем зазор для обычных объектов, благодаря пользовательскому правилу Clearance для объектов Keepout (см. ниже).

Влияние набора областей Keepout на заливки полигоном можно увидеть при просмотре платы в режиме одного слоя в 3D-просмотре, как показано ниже – слой Top Layer слева и слой Bottom Layer справа.

Управление сшивкой переходными отверстиями

Области Keepout, настроенные на запрет размещения переходных отверстий, можно использовать для управления областью автоматизированной сшивкой переходными отверстиями (Tools » Via Stitching/Shielding). Области Keepout могут быть настроены на все слои или один из проводящих слоев, чтобы переходные отверстия между этими слоями были запрещены.

В примере, показанном ниже, области Keepout были добавлены в верхний левый и нижний левый углы платы. Они настроены на запрет размещения объектов Via, что не позволит размещать эти объекты при автоматизированной сшивке переходными отверстиями в пределах этих областей.

Помимо существующих трасс, контактных площадок и переходных отверстий, сшивка переходными отверстиями также будет избегать области Keepout, в соответствии с применяемым правилом Clearance Rule.

Области Keepout в компонентах

Области Keepout добавляются в посадочные места компонентов в редакторе библиотек посадочных мест тем же образом, что и в редакторе плат.

Области Keepout, добавленные в показанное ниже посадочное место компонента, настроено на запрет размещения всех объектов, кроме трасс. Таким образом, будет доступно подключение цепей к компоненту при его размещении на плате, в то время как размещение остальных объектов близко компоненту будет запрещено.

Работа с областями Keepout

Области Keepout для определенных объектов поддерживаются во всех связанных функциях. Они, среди прочего, совместимы с запросами (и, соответственно, с правилами проектирования) и панелью PCB List.

Правило Clearance для областей Keepout

Как и в случае с другими объектами, текущее правило Clearance определяет ограничение зазора для областей Keepout – см. Design » Rules. Если для областей Keepout необходимо другое ограничение по зазору, создайте отдельное правило с областью действия, определенной запросом IsKeepOut.

Обратите внимание, что пользовательскому правилу для зазора необходимо задать более высокий приоритет, чем существующему глобальному правилу для зазора. В примере ниже было создано правило для областей Keepout (Clearance_to_Keepouts) с ограничением на зазор в два раза больше, чем у базового правила (Clearance). Как показано на изображении с платой, трасса, проведенная между между двумя контактными площадками, отступает область Keepout (справа) на больший зазор, чем объект Region на верхнем слое (слева).

Преобразование примитивов в объекты Keepout

Существующие примитивы на сигнальных слоях можно преобразовать в объекты Keepout на тех же слоях с помощью команды преобразования примитивов в объекты Keepout (Tools » Convert » Convert Selected Primitives to Keepout).

Доступ через панели

Доступ к областям Keepout для определенных объектов на плате можно получить через панели PCB List и PCB Filter.

Панель PCB Filter позволяет использовать ключевое слово запроса IsKeepOut для поиска и (опционально) выделения объектов Keepout в плате.

Панель PCB List можно использовать для отображения списка, выделения и изменения объектов Keepout выбранного типа – например, объектов Keepout Fill, как показано на изображении панели ниже. Стандартный объект Fill на слое Top Layer (последний в списке) также показан для сравнения. Если все объекты Fill (или объекты других типов, например Region), включенные в конструкцию, отмечены как объекты Keepout, то панель PCB List будет включать в себя полный набор атрибутов объектов Keepout.

Импорт проектов плат

Altium Designer может импортировать проектные файлы из различных сторонних средств проектирования с помощью автоматизированных возможностей преобразования, доступных благодаря мастеру Import Wizard (File » Import Wizard). Объекты Keepout, которые включены в проектные файлы из других средств проектирования и заданы для определенных объектов, будут преобразованы мастером в области Keepout для определенных объектов, где это возможно.

Процесс преобразования объектов Keepout с помощью мастера совместим с популярными системами проектирования плат, такими как Mentor^® Graphics Pads™ и Cadence^® Allegro™. Корректное преобразование объектов Keepout также происходит при экспорте IDF.