如何正确设置覆铜Zone？Altium Designer实测避坑指南

本人亲自测试了Altium Designer 20.0.12, 经历过因为覆铜Zone设置得不合适而致使出现大面积铜皮破碎, 以及在一些区域出现死区漏铜, 还有发生散热不均匀的情况, 对于新手而言, 只要依照步骤一个一个地严格按顺序操作, 便能够轻轻松松地躲开这类比较常见的问题。

第一步 核心参数：设置覆铜连接方式与栅格

开启PCB文件之后, 最先进入Design → Rules → Polygon Connect, 于Polygon Connect规则里头, 用鼠标右键新建规则并予以命名, 比如说“Zone_Relief”。此参数是适用于多数信号层覆铜的, 它能够保障焊接之际的热平衡, 同时还可防止铜皮于焊接高温状况下出现起泡现象。

【新手需防入坑】要是Conductor Width设置得过小, 像5mil这种情况, 当走大电流的时候就特别容易烧断；要是设置得过大, 例如20mil，那手工焊接的难度就会急剧增加, 因为焊盘散热过快从而导致虚焊。存有常见的报错现象, 覆铜之后焊盘周边的铜皮会出现不规则的断裂条纹。核心的出错原因是规则的优先级太低, 得保证此规则的优先级高于默认规则。拥有快速解决的办法, 在规则面板里, 把新规则拖拽到最上面。

第二步 两种实操方案对比：整体覆铜 vs 区域切割

方案一: 进行整体覆铜操作, 于Place → Polygon Pour选项下绘制一个尺寸较大的矩形, 使其覆盖住整个PCB, 之后将指定网络设置为GND, 与此同时, 把Pour Over All Same Net Objects选为Pour Over All。这一种方式适配低频信号板, 它能够迅速填充大面积地平面, 然而大面积铜皮于高温回流焊之际极易致使板子弯曲。

方案二: 进行区域切割, 先于整体覆铜之上, 借助 Tools → Polygon Pours → Slice Polygon Pour 的操作, 沿着关键信号线或者处于高速状态的差分对, 切割出呈现为窄缝状的区域, 被分割之后的铜皮, 各自独立且彼此之间不存在连接关系。此方式适宜高频射频板, 可有效隔离串扰, 然而操作繁杂, 并且切割之处易于留存尖角铜皮, 提议切割后借助手动运用Place→Keepout→Line补一圈隔离线。

常见报错是, 切割之后, 部分铜皮会自动消失, 新手要避的坑就在这里。核心原由为, 切割路径并未闭合。能快速解决的办法是, 运用Ctrl + D去打开显示设置这家伙, 勾选Polygon瞧瞧切割线是不是首尾相连着, 当未闭合的时候, 通过Place→Line去补画断点。

第三步 完整报错处理：覆铜后出现大范围死区

高频出现报错情况, 覆铜之后，大面积的区域呈现出不规则的空白死区模样, 并且不管怎样重新去铺铜, 都没办法实现填充, 一站式解决流程是这样的:

1. 查看Design这个选项下的Rules里边的Polygon Connect, 核查其中是不是错误地把Polygon Connect Style设置成了No Connect。要是这样的话, 那就得改成Relief Connect。

2. 操作 Tools, 接着选择 Polygon Pours, 然后进行 Repour Polygons, 以此来实现强制重铺。

3. 要是仍旧处于死区状态, 那就选定这个覆铜区域, 于Properties面板那儿把Remove Dead Copper勾选成Yes, 在这个时候程序会自动将孤岛铜皮给删除掉, 死区也就随之不见了。

4. 终于, 依靠手动方式, 借助Place→Fill, 于关键死区位置补画一小片铜皮, 并且连接至GND, 以此确保散热以及屏蔽效果。

【新手需防坑】, 这个问题的根本缘由是规则出现冲突, 当存在多个Polygon Connect规则, 并且优先级不正确的时候, 系统会默认采用优先级最高的规则, 要是该规则是No Connect, 那么就会抛锚。有快速定位的办法, 在Rules面板当中, 双击这个规则, 查看它的Scope是不是错误地应用到了不应该覆盖的层。

重要参数给出建议: 针对通常的二层电路板, Polygon Connect这项的Conductor Width建议取值在8至12mil之间, 要是过大就会对焊接造成影响, 要是过小则电流会不足。

此方法对双面板以及四层板的常规信号层覆铜适用, 然而不适用于高频微波板或者超大电流功率板, 在这种情况下应当采用实心连接或者直接焊盘全连接。要是你的PCB层数超出6层, 或者工作频率高于10GHz, 那么建议改用动态铜皮区域划分, 并且配合过孔阵以降低回路电感。简便的替换办法如下: 运用Place→Solid Region, 通过手动方式描绘小块的铜皮, 以此来替换大面积的Zone, 这样能够避免规则方面出现冲突。