Começando no Altium Designer | Mudando as Regras!

O ambiente do Altium Designer é controlado por regras, que são criadas usando uma ferramenta poderosa chamada “Editor de Regras e Restrições de PCB”.

Ao criar regras antes do início da colocação de componentes e do roteamento, o Altium pode avisá-lo ou impedir que você cometa erros, dependendo de como suas preferências estão configuradas. Se as regras forem alteradas durante o processo, o sofisticado Verificador de Regras de Design do Altium pode destacar violações com base nas regras revisadas e relatá-las em um formato organizado para revisão e edição.

O Editor de Regras e Restrições de PCB

Se você criar um Novo Projeto usando o template “<Default>” e, em seguida, Adicionar Novo PCB ao projeto, um PCB em branco será criado com algumas configurações padrão já atribuídas. Vamos revisar algumas dessas configurações e sugerir algumas alterações nelas.

No Menu Principal, escolha Design > Regras, ou do teclado digite “DR”

Você deve ver uma nova janela aparecer com uma coluna no lado esquerdo classificada em categorias.
Categorias com um triângulo branco ao lado delas significam que há mais informações dentro delas.
No exemplo abaixo, cliquei no triângulo branco ao lado da primeira categoria chamada "Elétrica". Isso então a expandiu para mostrar subcategorias, e cliquei em "Distância" para mostrar a Regra de Distância.

Nas regras de distância mostradas acima, as unidades estão definidas em mils e a distância padrão está definida em 10mils (exceto para Furos). Velhos como eu ainda "pensam em mils", e alguns fabricantes de placas nuas usam mils em seus documentos de DFM, mas a maioria das pessoas está usando o sistema métrico agora (caso você use apenas o métrico, um mil é um milésimo de polegada).

Você pode usar qualquer um dos sistemas no editor, e pode alternar facilmente entre mils e mm usando "Ctrl-Q" (mantenha pressionada a tecla Control e pressione Q). Inserir valores nas unidades fornecidas é muito mais fácil do que usar uma ferramenta de conversão de unidades.

Em várias dessas categorias, há um modo "Avançado" que abrirá ainda mais possibilidades. Na imagem acima, ele está ao lado do botão "Simples".

Além disso, observe que esta regra de Espaçamento se aplica a Todas as redes. Se você quiser criar outra regra com espaçamentos diferentes para redes específicas, clique com o botão direito em "Espaçamento" na coluna da esquerda e selecione "Nova Regra". Na nova regra, altere o escopo para suas redes específicas, como uma Classe de Rede de Alta Tensão, por exemplo, e então nessa regra você pode aumentar o espaçamento para suas redes de Alta Tensão. Mova as regras mais específicas para cima na lista de prioridades e certifique-se de que a regra "Todos-para-Todos" seja a última regra na lista.

Agora que vimos brevemente a estrutura do Editor de Regras do PCB, o restante deste artigo discutirá as configurações individuais em algumas das categorias de regras do editor.

Por exemplo, na imagem das configurações de "Clearance" acima, todas as folgas estão definidas para 10 mils, exceto para os furos. A maioria dos designs modernos de placas de circuito está usando folgas menores do que essa. Por muitos anos, eu tracei trilhas de 8 mils com folgas de 7 mils, e ainda uso isso hoje se tiver espaço na placa, mas larguras e folgas menores são mais comuns. Se você conseguir descobrir a partir de qual ponto seu fabricante de placas nuas começa a adicionar custo para recursos menores, você pode ser capaz de economizar dinheiro mantendo-se acima dos limites deles.
Para a Configuração de Clearance para Furos, o padrão é definido como zero. O exemplo na documentação da Altium (sob o parágrafo chamado "Verificação de Clearance de Furo para Objeto") está definido para 0,381 mm, que são 15 mils. 15 é um bom mínimo, mas eu uso pelo menos 20.https://www.altium.com/documentation/altium-designer/pcb-dlg-clearancerule-frameclearance-ad

Modificando as Configurações de Regra Padrão

Aqui estão algumas das configurações padrão que você pode querer revisar:

Elétrica > Rede Não-Roteada
Esta configuração está desativada por padrão, pois as versões mais recentes do Altium consideram uma rede como totalmente roteada se os recursos de cobre se tocarem (por exemplo, parando uma rota na borda de um pad em vez de rotear completamente até o centro do pino). Embora eu não possa argumentar que “roteado é roteado”, sinto-me mais confortável tendo o sistema verificando por terminações soltas.
Considere marcar a caixa de seleção “Verificar por conexões incompletas”

Roteamento > Largura
Revise a largura de roteamento padrão para corresponder às configurações de Espaçamento (5/5 6/6 8/7, etc.)

Roteamento > Estilo de Via de Roteamento

A via padrão é um furo de 28mil em um pad de 50mil. Esta configuração é muito maior do que precisa ser para todos, exceto os designs mais simples. O tamanho padrão antigo de Ponto de Teste em Circuito era um diâmetro de pad de 40 mil, e isso deve ser mais do que suficiente para tudo, exceto para circuitaria de Alta Potência. Dispositivos de Teste são confiáveis com pads de 32-36 mil, e alguns anunciam pads de 25 mil como o limite inferior para ICT nos dias de hoje.

Para tamanhos de furos, você nunca deve ir abaixo de um diâmetro de 8 mil sem consultar seu fabricante. Tente usar 10 mil ou mais, se possível

(Você sempre pode fazer tipos de vias perfuradas a laser menores, vias cegas e enterradas, etc. Estas recomendações são para o roteamento ponto a ponto típico padrão)

Máscara>Expansão da Máscara de Solda
Esta configuração remove a máscara de solda do cobre exposto e é definida para 4 mils. Provavelmente, isso deveria ser alterado para não mais do que 3, nós usamos 2. Se você fizer uma regra separada para vias, pode ser menos. O Altium suporta o mascaramento de vias e a invasão de máscara, com uma caixa de seleção para adicionar a expansão a partir da borda do furo em vez da borda do pad (se você não estiver usando vias para pontos de teste ICT).

Plano > Estilo de Conexão de Polígono
Certifique-se de olhar para as configurações “Avançadas” para esta. Provavelmente, você quer que suas vias sejam conectadas diretamente a planos e polígonos em vez de usar Alívio Térmico.

Às vezes, os Furos Passantes são colocados em filas, então é melhor ter raios de 45 graus (para que não se sobreponham), mas você não quer raios saindo dos cantos dos pads de Montagem Superficial, então defina estes para 90 graus.

Para limitar o autoaquecimento em circuitos de potência, a largura do raio deve ser maior que o comprimento. Em aplicações de alta corrente, é melhor usar dois raios largos do que quatro finos.

Testpoint > Estilo de Testpoint de Montagem

Consulte seu parceiro de montagem, mas o tamanho padrão do ponto de teste provavelmente não precisa mais ser de 40 mils; alguns fabricantes estão estabelecendo o mínimo em 25. Um diâmetro de 32 mils é razoável se Furos de Ferramenta forem fornecidos no seu design, caso contrário, um diâmetro de 35 será mais seguro. Reduzir este diâmetro (e os tamanhos de via correspondentes) pode fazer uma melhoria significativa na roteabilidade do seu design, e às vezes até no número de camadas.

Testpoint > Uso de Testpoint de Montagem
Idealmente, você gostaria de ter muitos pontos de teste de GND disponíveis para o testador, e vários para as redes de alimentação, e às vezes dois em cada lado de circuitos Kelvin de 4 fios de baixa impedância. Por essas razões, você deve marcar a caixa para "Permitir Mais Testpoints (Atribuídos Manualmente)".

Fabricação > Tamanho do Furo
Atualmente, você nunca desejaria Perfurar Mecanicamente um furo com diâmetro inferior a 8 mils, então altere a configuração Mínima aqui para algo mais razoável.

No outro extremo do espectro, o padrão é definido para um tamanho máximo de furo perfurado de 100 mils.
Eu consideraria dobrar este diâmetro, ou pelo menos aumentá-lo o suficiente para incluir quaisquer Furos de Ferramenta não revestidos de 0.125”.

Fabricação > Distância entre a Serigrafia e a Máscara de Solda
A configuração padrão é verificar a distância da tinta da serigrafia até o cobre exposto, mas às vezes nos pedem para remover a máscara de solda de áreas específicas da placa, e em casos como esse, quero ser avisado se houver serigrafia nessas áreas. Também não quero que a serigrafia escorra pelas bordas do material da máscara, então eu mudo essa regra para "Verificar a Distância até as Aberturas da Máscara de Solda".
Para essa verificação, a distância pode ser definida como zero.

Fabricação > Largura Mínima da Tira de Máscara de Solda
A imagem mostrada para esta regra não facilita o entendimento do que é uma tira de máscara de solda, mas olhe para a imagem anterior acima, com os pads retangulares. Se esses pads estivessem muito próximos, o material da máscara verde entre eles se tornaria uma faixa muito fina. Se a faixa for muito fina, ela pode se quebrar e causar problemas durante as operações de soldagem. Eu definiria essa “largura da tira” para ser de 4-5 mils. Uma configuração maior poderia gerar muitos avisos falsos.

Resumo

Este artigo apresentou o "Editor de Regras e Restrições de PCB" no Altium, que oferece aos designers a capacidade de criar e editar regras personalizadas para atender às necessidades de seus layouts de placas de circuito. Criar regras de design para um projeto pode ser tedioso, então, à medida que você se familiariza mais com o Altium Designer, vai querer criar um ou mais modelos para armazenar suas configurações padrão.
Iniciar um novo design de placa a partir de um modelo pode economizar tempo e reduzir a chance de erro.
Saiba mais sobre Modelos de Projeto

Para Mais Informações

Documentação do Altium Designer: Referência de Regras de Design de PCB

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