ad pcb 如何挖空
在 Altium Designer (AD) 中为 PCB "挖空" 通常指的是在铺铜区域(通常是电源或地平面层)或者实心区域(如大铜皮)中创建一个没有铜的区域。这个操作主要用于以下几个场景:
- 电气隔离: 隔离高压区域、敏感模拟电路、RF 天线区域、晶体振荡器等,防止干扰或满足安全间距。
- 散热: 在需要放置散热器或连接外壳的地方,移除铜皮以避免短路或改善散热路径。
- 机械结构: 为非电气连接的机械部件(如定位柱、散热器固定脚)预留空间,避免接触铜皮造成短路。
- 满足特殊设计规则: 遵守特定元件的安装要求或避免特定区域覆铜。
以下是几种在 AD 中实现 "挖空" 效果的常用方法,选择哪种取决于你的具体需求和所在的层:
方法一:使用 "多边形铺铜挖空" (Polygon Pour Cutout) - 最常用且推荐用于铺铜区域
这是专门用来在铺铜区域创建空洞的标准方法。
- 切换到目标层: 确保你当前工作的层是你想要挖空的铺铜所在的层(例如
Top Layer,Bottom Layer,Internal Plane 1,Internal Plane 2等)。 - 放置挖空对象:
- 菜单栏:点击
放置(Place)->多边形铺铜挖空(Polygon Pour Cutout)。 - 工具栏:查找类似 "禁止区域/挖空" 的图标(通常是一个带斜线的矩形或多边形)。
- 菜单栏:点击
- 绘制挖空形状:
- 像绘制多边形铺铜或多边形敷铜一样,在需要挖空的区域绘制一个封闭的形状。可以是矩形、多边形等。
- 关键点:必须在铺铜区域内绘制。
- 绘制完成后,按
右键退出绘制模式。
- 重新铺铜:
- 挖空对象定义完成后,必须重新铺铜才能显示出挖空效果。
- 右键点击相关的铺铜区域 ->
铺铜操作(Polygon Actions)->重铺选中的铺铜(Repour Selected)或重铺修改过的铺铜(Repour Modified)。或者直接使用工具栏的 "铺铜管理器" 进行操作。
- 效果: 重新铺铜后,你绘制的挖空形状区域内的铜皮就会被移除,形成一个空洞。
⚙ 方法二:使用 "禁止区域" (Keep-Out) - 多功能,可用于挖空或定义边界
AD 中的 Keep-Out Layer 非常通用,可以定义禁止布线、禁止铺铜、禁止过孔、机械切割等多种区域。用它来挖空铺铜也很常见。
- 切换到禁止布线层: 确保当前层是
Keep-Out Layer。 - 放置禁止区域:
- 菜单栏:点击
放置(Place)->禁止区域(Keepout)-> 选择需要的形状(如矩形禁止区域(Rectangular Keepout),圆形禁止区域(Circular Keepout),多边形禁止区域(Polygon Keepout))。 - 工具栏:查找 "禁止区域/挖空" 图标(通常与铺铜挖空图标相同或类似)。
- 菜单栏:点击
- 绘制形状:
- 在需要挖空的位置绘制一个封闭的形状(矩形、圆、多边形)。
- 设置禁止区域属性:
- 绘制完成后,选中该禁止区域对象。
- 在
Properties面板(通常按F11打开)中,取消勾选所有 "允许" 规则(如允许布线(Allow Routing),允许铺铜(Allow Polygon Pour),允许过孔(Allow Vias)等)。最关键的是确保允许铺铜(Allow Polygon Pour)没有被勾选。这样铺铜就会避开这个区域。
- 重新铺铜:
- 同样,放置禁止区域后,必须重新铺铜才能看到挖空效果。使用右键菜单重铺铺铜。
? 方法三:在机械层定义板切割/挖空 - 用于物理开孔或槽
如果你指的 "挖空" 是需要在 PCB 板上实际切割出一个物理空洞(例如用于安装散热器、风扇的出风口、机械定位槽等),这涉及到板轮廓切割。
- 选择合适的机械层: 通常使用
Mechanical 1、Mechanical 13或其他专用于板轮廓/切割的机械层(如Board Cutout层,如果存在)。最好咨询你的 PCB 制造商推荐使用哪一层定义板切割。Keep-Out Layer也经常被用于此目的。 - 放置线条/弧线定义边界:
- 切换到选定的机械层。
- 使用
放置(Place)->走线(Track)或弧线(Arc)等工具,绘制一个封闭的形状,精确勾勒出你需要的空洞轮廓。
- 标注属性(可选但推荐):
- 对于非金属化孔(槽),最好在轮廓内部放置一个文本标注(如
NPTH- Non-Plated Through Hole 或ROUT- Routing Slot)并放在同一层或Drill Drawing层,以明确告诉制造商这是一个没有铜的通孔/槽。 - 也可以在轮廓属性中设置(如果软件支持)。
- 对于非金属化孔(槽),最好在轮廓内部放置一个文本标注(如
- 通知制造商:
- 在制造输出文件(Gerber/ODB++)和加工说明文档中,明确指出哪个层上的哪个形状是需要物理切割/铣削掉的部分。
? 方法四:通过编辑铺铜边界实现挖空 - 更灵活但稍复杂
对于实心的铺铜(Solid)或 Hatched 铺铜,你可以通过直接编辑铺铜的轮廓顶点来创建凹槽或挖空。
- 选中铺铜: 单击选中你想要修改的铺铜多边形。
- 进入编辑顶点模式:
- 右键点击选中的铺铜 ->
铺铜操作(Polygon Actions)->编辑铺铜...边界顶点(Edit Polygon Vertices)。或者直接双击铺铜边界。
- 右键点击选中的铺铜 ->
- 修改轮廓:
- 在顶点编辑模式下,你可以:
- 移动现有顶点 (
单击并拖动)。 - 在边界上添加新顶点 (
Shift+单击边界线段)。 - 删除顶点 (
单击顶点->Delete键)。
- 移动现有顶点 (
- 向内绘制凹槽: 通过在铺铜边界上添加新顶点并将其拖动到铺铜内部,可以创建向内凹陷的区域,这些凹陷连在一起可以形成挖空效果。需要精确控制顶点位置。
- 在顶点编辑模式下,你可以:
- 确认并重铺:
- 编辑完成后,退出顶点编辑模式(通常按
Esc或右键菜单)。AD 通常会提示或自动重铺铺铜,显示修改后的挖空区域。如果没有,手动重铺一次。
- 编辑完成后,退出顶点编辑模式(通常按
? 关键总结与选择建议
- 在铺铜区域创建电气隔离的挖空: 首选
多边形铺铜挖空(Polygon Pour Cutout)。这是最直接、设计意图最清晰的方法。次选是在Keep-Out Layer放置一个禁用铺铜的禁止区域。 - 在铺铜区域创建物理结构预留(如散热器):
多边形铺铜挖空或Keep-Out Layer(禁用铺铜) 通常足够,因为它移除了铜皮。但如果该区域还需要避免放置其他对象(元件、走线、过孔),Keep-Out Layer更全面。 - 需要在 PCB 板材上实际切割出物理空洞或槽: 必须使用机械层(如
Mechanical 1)或Keep-Out Layer绘制封闭轮廓,并明确标注为非金属化 (NPTH) 或铣槽 (ROUT)。务必在加工说明中强调此区域需要铣掉板材。 - 简单的铺铜形状修改/挖凹槽: 可以直接编辑铺铜边界顶点。
⚠ 重要提示
- 重新铺铜: 无论使用
铺铜挖空还是禁止区域,放置对象后必须重新铺铜(Repour Polygon)才能看到挖空效果! - 封闭形状: 挖空或禁止区域的形状必须是完全封闭的,否则无法正确生效。
- 图层选择: 挖空对象必须放在其需要生效的同一图层上(例如,要在顶层铺铜挖空,就在
Top Layer放挖空对象)。 - 正片 vs 负片层:
- 正片层(如 Top/Bottom Layer): 挖空操作(铺铜挖空或禁止铺铜区域)直接移除该区域的铜。
- 负片层(如 Internal Plane Layer): 挖空操作(铺铜挖空或禁止铺铜区域)的效果是让该区域保留铜!因为负片层默认整个层都是铜,通过画线或区域来切割掉铜(使其变为无铜区)。在负片层挖空需要特别注意逻辑是反的。
- 设计规则检查(DRC): 执行挖空操作后,务必运行 DRC 检查,确保挖空没有引入意外的间距违规(如元件离挖空边缘太近)。
- 与制造商沟通: 对于物理切割挖空(板上的孔或槽),清晰标注和沟通至关重要,避免制造错误。
根据你的具体需求(是电气隔离还是物理开孔?在哪个层?),选择上述最适合的方法即可实现 "挖空" 。
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