在電路板設計中,覆銅(Polygon Pour)是一項至關重要的操作,它能有效提高電路板的抗干擾能力、增強散熱效果并優化電源和地網絡。使用 Protel(現已發展為 Altium Designer)軟件進行覆銅,需要遵循一套清晰的步驟。以下將詳細介紹在 Protel/Altium Designer 中進行覆銅的具體操作流程。
一、 覆銅前準備
- 確認層設置:在PCB設計文件中,通過屏幕底部的層標簽(如 Top Layer, Bottom Layer)確定您需要在哪個層(頂層、底層或內電層)進行覆銅。通常,電源和地網絡會在頂層和底層進行大面積覆銅。
- 檢查設計規則:在菜單欄選擇“Design” -> “Rules”,確保與覆銅相關的規則設置正確,特別是“Clearance”(安全間距)和“Polygon Connect Style”(覆銅連接方式)規則。這關系到覆銅與焊盤、過孔及其他走線的電氣連接和間距。
二、 執行覆銅操作
- 選擇覆銅工具:在PCB編輯界面,點擊頂部工具欄的“Place” -> “Polygon Pour...”圖標(通常是一個實心多邊形圖標),或使用快捷鍵“P” -> “G”。
- 配置覆銅屬性:在彈出的“Polygon Pour”對話框中,進行關鍵設置:
- Pour Over All Same Net Objects:勾選此項,覆銅將覆蓋同一網絡的所有對象(如焊盤、走線),使其連接更牢固。
- Remove Dead Copper:強烈建議勾選。此選項會自動移除那些沒有連接到指定網絡的孤立銅皮(死銅),保持PCB整潔并減少加工問題。
- Net Options:在“Connect to Net”下拉菜單中,選擇此覆銅需要連接到的網絡,最常見的是“GND”(地)或某個電源網絡(如“VCC”)。
- 填充模式:通常選擇“Solid(Copper Regions)”(實心覆銅)以獲得最好的屏蔽和載流效果,也可根據特殊需求選擇“Hatched”(網格覆銅)或“None”(僅輪廓)。
- 層選擇:在“Layer”下拉菜單中確認覆銅所在的板層。
- 繪制覆銅區域:點擊“OK”關閉對話框后,光標變為十字形。在PCB板上,像繪制多邊形一樣,依次點擊鼠標左鍵,圍繞您希望覆銅的區域繪制一個閉合的輪廓。輪廓線應略大于實際需要的區域。繪制完畢后,單擊鼠標右鍵完成輪廓定義。
- 執行覆銅填充:完成輪廓定義后,軟件會自動根據之前的設置,對閉合區域進行覆銅填充。您可以看到銅皮生成,并與指定網絡的焊盤、過孔等按照規則連接。
三、 覆銅后調整與管理
- 編輯與重鋪:如果對覆銅形狀或屬性不滿意,可以雙擊覆銅區域重新打開屬性對話框進行修改。修改屬性或移動了元件后,通常需要“重鋪”覆銅。右鍵點擊覆銅,選擇“Polygon Actions” -> “Repour Selected”即可更新。
- 覆銅優先級:當多個覆銅區域重疊時,可以通過右鍵菜單中的“Polygon Actions” -> “Move To Bottom”/“Move To Top”來調整覆銅的優先級,決定哪個覆銅在上面。
- 分割覆銅:對于需要連接不同網絡的復雜區域,可以使用“Place” -> “Line”工具(切換為“Polygon Pour Cutout”層)在覆銅內部繪制一個閉合區域來“挖空”銅皮,或者使用“Split Plane”功能進行更復雜的分割。
四、 重要注意事項
- 安全間距:務必確保覆銅與不屬于其連接網絡的走線、焊盤之間留有足夠的安全間距,防止短路。這通過設計規則控制。
- 高頻與高速信號:在高頻電路或高速數字電路中,覆銅策略可能更復雜,有時需要避免在關鍵信號線下方形成連續的參考平面缺口,或采用網格覆銅以減少熱應力。
- 散熱與載流:對于大電流路徑,可以通過放置多個過孔將頂層和底層的覆銅連接起來,以增加過電流能力和散熱面積。
遵循以上步驟,您就能在 Protel/Altium Designer 中熟練地完成電路板的覆銅操作,從而提升PCB設計的可靠性與性能。覆銅后,建議運行一次設計規則檢查(DRC),以確保沒有因覆銅引入新的間距或連接問題。