Altium designer переходные отверстия

Altium designer переходные отверстия

Алексей Якубенко
Технический аналитик компании Altium Limited

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.

Читайте также:  Как поставить пароль на покупку фильмов ростелеком

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.

Читайте также:  D312 в usb цепи принтера

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.

Для облегчения пайки полигоны обычно ограждают от pad-ов термальным отступом:

Такой подход очень удобен и правелен, вот только Altium Designer не различает посадочную площадку от переходного отверстия и делает отступ как от via так и от pad.

Для того, чтобы исправить эту досаду нужно отредактировать правила.

Отрываем файл pcb нашей платы и жмём клавишу d — затем r.

Или идём в меню Design — Rules.

Теперь в левом дереве элементов выбираем Plane — Polygon Connect Style:

Жмём по нём правой клавишей мыши и выбираем New Rule.

Таким образом мы создали новое правило, переходим к его редактирования выбрав его мышью:

Теперь нужно указать что это правило работает только для Via и убрать термальный отступ:

Теперь жмём Ok и перезакрашиваем полигоны. Всё готово.

Содержание

Роль переходных отверстий

Переходные отверстия используются для создания вертикального соединения слоев печатной платы.

В первых печатных платах все переходные отверстия проходили насквозь платы, от одной стороны до другой. Такие сквозные переходы высверливались после изготовления слоев и вытравливания проводящего рисунка. Проводящие столбики переходных отверстий формировались в высверленных отверстиях путем химического осаждения для соединения слоев.

С развитием технологий производства плат появились многослойные платы и вместе с ними возможность создавать переходы между другими слоями. Высверливание переходных отверстий на определенной стадии технологического процесса сделало возможным создание переходов, соединяющих только два соседних слоя. Такие переходы называются глухими (от внешнего слоя до следующего) и скрытыми (между двумя внутренними слоями).

Улучшения технологических процессов и применение лазерного сверления позволило создавать очень малые ( Определение различных типов переходов, которые могут быть изготовлены, доступно на вкладке Via Types в Layer Stack Manager.

Определение типа перехода

  1. Чтобы определить новый тип перехода, переключитесь на вкладку Via Types в Layer Stack Manager. Здесь вы определяете свойства типов переходов, которые нужны в конструкции платы. Когда вы откроете вкладку Via Types, здесь будет присутствовать только один тип сквозного перехода. Для двухслойной платы переход по умолчанию будет называться Thru 1:2. Это имя отражает тип перехода, а также первый и последний слои, которые он соединяет. Сквозной переход по умолчанию не может быть удален.
  2. Свойства выделенного в данный момент типа перехода доступны для изменения в панели Properties в режиме Layer Stack Manager. Если панель не видна, нажмите кнопку в правом нижнем углу приложения, чтобы включить ее.
  3. Нажмите кнопку , чтобы добавить дополнительный тип перехода, затем в панели Properties выберите слои, которые этот переход должен соединять. Новому типу будет задано имя : (например, Thru 1:2). Система автоматически определит тип (например, Thru, Blind, Buried) на основе выбранных слоев и соответствующим образом присвоит имя типу перехода.
  4. Задайте First Layer (Первый слой) и Last Layer (Последний слой) для определения типа перехода.
  5. Если нужен микропереход, включите флажок µVia. Этот параметр будет доступен, только если переход соединяет соседние слои, либо слои, разделенные один слоем (так называемый переход через слой).
  6. Если в разделе Board панели Properties включен параметр Stack Symmetry, станет доступен параметр Mirror. Когда включен параметр Mirror, будет автоматически создано зеркальное отображение текущего переходного отверстия, соединяющего симметричные слои в структуре – включите этот параметр, если это необходимо.
  7. Чтобы изменения стали доступными в редакторе плат, сохраните стек.

Размещаемые в рабочей области переходные отверстия включают в себя свойство Name, в котором перечислены все заданные в Layer Stack Manager типы переходов. Типы переходных отверстий, которые используются в плате, должны быть определены в Layer Stack Manager.

Определение свойств переходного отверстия

Вкладка Via Types в Layer Stack Manager используется для определения требований к вертикальному соединению слоев для переходов каждого типа. Размеры переходного отверстия, в том числе размер отверстия и диаметр, не определяются на вкладке Via Types.

Размеры перехода определяются следующими способами:

  • вручную, при редактировании размещенного переходного отверстия в панели Properties;
  • настройками примитивов редактора плат по умолчанию, при размещении переходного отверстия вручную (Place » Via);
  • правилом проектирования Routing Via Style, если переходное отверстие размещается в процессе интерактивной трассировки.

Настройка правила проектирования Routing Via Style

Размеры переходных отверстий, размещаемых в процессе интерактивной трассировки, определяются применяемым правилом Routing Via Style. Чтобы правило проектирования было применено к определенным переходным отверстиям, существует набор ключевых слов языка запросов, относящихся к переходным отверстиям. Вы можете использовать эти ключевые слова для определения области действия правила (Where the Object Matches), они описаны ниже.

При изменении слоя в процессе трассировки система смотрит на начальный и конечный слои для этого изменения слоя и выбирает допустимый тип перехода из Layer Stack Manager. Затем система определяет применимое правило проектирования Routing Via Style с наивысшим приоритетом и применяет к размещаемому переходному отверстию размеры, заданные в области Constraints этого правила.

Например, у вас может быть набор цепей DRAM_DATA , для которых необходимы микропереходы для соединения слоев TopLayer и S2 и слоев S2 и S3 , а также сквозное переходное отверстие для всех остальных соединений слоев (которое также отличается от переходов, необходимых для других цепей). Для этого можно создать два правила проектирования Routing Via Style, областью действия которых являются цепи DRAM_DATA . Пример подходящего правила проектирования для микропереходов показан ниже. Наведите курсор на изображение, чтобы показать правило для сквозных переходов.

Область действия правил проектирования можно настроить на применение определенных типов переходных отверстий.

Ключевые слова языка запросов

Для упрощения процесса определения области действия правила Routing Via Style доступны следующие ключевые слоя для запросов, относящихся к переходам:

Запрос для типа переходов Результат
IsVia Все переходы, независимо от типа.
IsThruVia Все переходы, которые соединяют верхний и нижний слои.
IsBlindVia Все переходы, которые начинаются на внешнем слое и заканчиваются на внутреннем слое и которые не являются микропереходами.
IsBuriedVia Все переходы, которые начинаются на внутреннем слое и заканчиваются на другом внутреннем слое и которые не являются микропереходами.
IsMicroVia Все переходы, для которых включен параметр µVia и которые соединяют соседние слои.
IsSkipVia Все переходы, для которых включен параметр µVia и которые проходят через слой.

Используйте маску в Query Helper для поиска доступных ключевых слов, относящихся к переходнам ( показать изображение). Нажмите F1, когда ключевое слово выделено в списке, чтобы получить справку об этом ключевом слове.

Размещение переходных отверстий в процессе трассировки

При изменении слоев в процессе интерактивной трассировки система автоматически размещает переходное отверстие. Как сказано выше, выбор переходного отверстия зависит от следующего:

  • Доступные типы переходов для соединяемых слоев.
  • Применяемое правило проектирования Routing Via Style для выбранного типа перехода.

Чтобы изменить слой в процессе интерактивной трассировки:

  • Нажмите клавишу * на цифровой клавиатуре, чтобы перейти к следующему сигнальному слою.
  • Используйте Ctrl + Shift + Вращение колеса мыши, чтобы переключаться вверх и вниз по слоям.
Читайте также:  Как отсканировать документ на принтере самсунг

Многоуровневые микропереходы, размещенные при изменении слоя от L1 до L4. Типы размещаемых переходов отображаются в панели Properties в режиме Interactive Routing. Нажимайте клавишу 6 для переключения между допустимыми структурами перехода. Нажмите клавишу 8 для отображения списка допустимых структур перехода.

Управление переходными отверстиями, размещаемыми при интерактивной трассировке

  • При изменении слоев трассировки система автоматически выбирает наиболее подходящий тип перехода, который соответствует соединяемым слоям.
  • Если существует множество сочетаний/типов переходов (структур перехода), которые могут использоваться, нажимайте клавишу 6 для интерактивного переключения между структурами перехода, доступных для этого сочетания слоев; нажмите клавишу 8 для отображения их списка. Структуры перехода представляются в следующем порядке: использование микроперехода (-ов), использование микроперехода через слой, использование глухого перехода, использование скрытого перехода, использование сквозного перехода. Если изменение происходит более чем на один слой и если определены подходящие типы переходов, можно разместить многоуровневые переходы. Информация о предлагаемых типах переходов отображается в строке состояния и в информационном окне Heads Up display, например, [µVia 1:2, µVia 2:3, µVia 3:4], как показано на изображении выше.
  • Размеры переходного отверстия определяются применяемым правилом проектирования Routing Via Style. Стратегии определения подходящих правил Routing Via Style описаны выше.
  • Для интерактивного изменения размеров перехода в процессе изменения слоя нажмите клавишу 4. Режим размера перехода будет переключаться между следующими состояниями: Rule Minimum (Минимум согласно правилу); Rule Preferred (Предпочтительные значения согласно правилу); Rule Maximum (Максимум согласно правилу); User Choice (Пользовательский выбор). Текущий режим размер перехода отображается в информационном окне Heads Up display и в строке состояния (как показано на изображении выше). Если выбран режим User Choice , нажмите сочетание клавиш Shift+V, чтобы открыть диалоговое окно Choose Via Sizes и выберите предпочтительный размер переходного отверстия. Список доступных размеров, отображаемых в диалоговом окне, берется из списка переходов, уже используемых в конструкции. Их можно проверить в режиме Pad and Via Templates панели PCB.
  • Разрез предлагаемого типа (-ов) перехода отображается в панели Properties, как показано выше.
  • Чтобы разместить переходное отверстие и продолжить трассировку на том же слое, нажмите клавишу 2.
  • Чтобы разместить переходное отверстие и прекратить трассировку текущего соединения, нажмите клавишу / на цифровой клавиатуре.
  • Нажмите сочетание клавиш Shift+F1 в процессе трассировки, чтобы отобразить меню доступных для команды сочетаний клавиш.

Работа с размещенными переходными отверстиями

  • Можно включить отображение номеров соединяемых слоев внутри переходных отверстий всех типов. Для этого переключите опцию Via Span на вкладке View Options панели View Configuration.
  • Если существуют многоуровневые переходы, будут отображаться номера начальных и конечных слоев всех переходов в стеке. Наведите курсор на изображение ниже, чтобы отобразить переходные отверстия в 3D-режиме; справа показан стек из трех переходных отверстий.
  • Работа с многоуровневыми переходными отверстиями:
  • С многоуровневыми переходными отверстиями, которые составляют непрерывное соединение, можно работать как с единым переходом. Перетащите стек мышью с зажатой ЛКМ, чтобы переместить все переходные отверстия, с присоединенной трассировкой.
  • Щелкните мышью один раз, чтобы выбрать самое верхнее переходное отверстие в стеке. Если не перемещать мышь, то последующие одиночные щелчки мышью будут по очереди выделять следующие переходы в стеке.
  • Используйте перетаскивание мышью с зажатой ЛКМ и клавишей Ctrl, чтобы переместить только выделенное переходное отверстие с присоединенной трассировкой.
  • Чтобы выделить все переходные отверстия в стеке, щелкните один раз, чтобы выделить одно из них, затем нажмите Tab, чтобы расширить выделение и включить в него все переходы в стеке.

В переходных отверстиях можно отобразить соединяемые слои. Наведите курсор мыши, чтобы отобразить переходы в 3D-режиме.

Микропереходы

Микропереходы используются в качестве межсоединений между слоями в конструкциях с высокой плотностью межсоединений (HDI) для обеспечения высокой входной/выходной (I/O) плотности передовых корпусов компонентов и конструкций плат. Технология последовательного наращивания (Sequential build-up – SBU) используется для производства конструкций плат HDI. Слои HDI обычно наращиваются на изготовленной по традиционным технологиям двухсторонней или многослойной плате. Поскольку каждый слой HDI наращивается с каждой стороны традиционной платы, микропереходы могут быть выполнены с помощью лазерного сверления, формирования перехода, металлизации перехода и заполнения перехода. Поскольку отверстие образуется лазерным сверлением, оно имеет форму конуса.

Для соединения, проходящего через множество слоев, изначальным подходом было создание ступенчатой конструкции из ряда микроотверстий, расположенных в шахматном порядке. Улучшенные технологии и процессы теперь позволяют располагать микропереходы непосредственно друг над другом.

Скрытые микропереходы необходимо заполнять, но для глухих микропереходов на внешних слоях это не обязательно. Многоуровневые микропереходы обычно заполняют электроосажденной медью для обеспечения электрического соединения между множеством слоев HDI и механической прочности внешних уровней микроперехода.

Определение микроперехода

IPC-2226A – Микропереход: (наращенный переход) глухая конструкция с максимальным аспектным отношением 1:1 при измерении согласно рисунку ниже, которое завершается или углубляется в целевую площадку, с общей глубиной (X) не более 0,25 мм [9,84 милов], при измерении от исходной площадки конструкции до целевой площадки.

Поддержка микропереходов

  • Система поддерживает два типа микропереходов:
  • Микропереход (µVia), который соединяет слой с соседним слоем.
  • Микропереход через слой (Skip µVia), который пропускает прилегающий слой и останавливается на следующем проводящем слое.
  • Тип переходного отверстия определяется автоматически на основе заданных слоев, как показано ниже.
  • Порядок выбранных первого (First layer) и последнего (Last layer) слоев определяет направление сверления микроперехода, которое обозначается направлением конической формы микроперехода на изображении.
  • Микропереходы автоматически надстраиваются друг над другом при переходе через множество слоев в процессе интерактивной трассировки (с использованием доступных типов переходов).
  • Особенности формирования выходной документации на микропереходы

    Таблица сверловки платы и выходные файлы сверловки поддерживают микропереходы.

    Таблица сверловки

    Таблица сверловки платы включает в себя пары сверления микропереходов.

    Таблица сверловки идентифицирует каждое отверстие по размеру. Если один размер используется на множестве пар слоев, он помечается как смешанный.

    Выходные файлы сверловки

    Поскольку микропереходы обычно получают лазерным сверлением, то информация об отверстиях для микропереходов формируется в отдельные файлы сверловки для каждой высверливаемой пары слоев.

    NC Drill – для каждой пары сверления микропереходов создается отдельный файл.

    Gerber X2 – специфичные настройки для каждого микроперехода.

    ODB++ – для каждой пары сверления микропереходов создается отдельный файл.

    Обратное высверливание сквозных переходных отверстий

    Обратное высверливание, также известное как сверление управляемой глубины (Controlled Depth Drilling, CDD) – это технология, которая используется для удаления неиспользуемых участков отрезков проводящего материала из сквозных переходных отверстий печатной платы. Когда высокоскоростной сигнал переходит между слоями платы по проводящему отрезку, сигнал может быть искажен. Если длина этого отрезка проводящего материала достаточно большая, то искажения могут стать существенными.

    Эти отрезки можно удалить путем повторного высверливания этих отверстий с несколько бо́льшим диаметром сверления после изготовления слоя. Эти отверстия высверливаются на управляемую глубину, близко, но не касаясь последнего слоя, используемого в переходе. В зависимости от материалов и возможностей производства, можно оставить отрезки длиной 7 милов, в идеале оставшийся отрезок будет менее 10 милов.


    Улучшить целостность сигнала можно путем повторного высверливания отверстия несколько бо́льшего диаметра на определенную глубину, чтобы удалить неиспользуемый проводящий материал отверстия.

    Включение обратного высверливания включается через меню Tools в Layer Stack Manager. Настройка осуществляется на вкладке Back Drills в Layer Stack Manager.

    В конструкции печатной платы, отрезок переходного отверстия – это длина проводящего столбика, который выступает за пределы сигнальных слоев, используемых для передачи сигнала. Неиспользуемая часть проводящего столбика выступает в роли отрезка (короткого открытого пути), который создает отражения высокоскоростного сигнала. Эти отрезки можно удалить с помощью второго прохода сверления, где отрезок высверливается на точную глубину, как показано выше.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector