PCB 软件性能(néng)如何影响電(diàn)源平面和接地平面的布局

2021-06-17

PCB 软件性能(néng)如何影响電(diàn)源平面和接地平面的布局

在 PCB 设计工具中，我们需要寻找一些“平面”事实。其中之一是更好地了解创建電(diàn)源层和接地层所需的条件。

作為(wèi)设计师，我们知道平面為(wèi)我们板上的组件提供電(diàn)源和接地。我们也知道如何操纵我们的工具来创建这些平面。但是我们是否知道為(wèi)什么使用(yòng)某些术语，或者為(wèi)什么我们的工具以它们的方式创建平面？你可(kě)能(néng)听说过“D-code”这个词，甚至你自己也用(yòng)过它，但你知道它的来源和用(yòng)途吗？

稍等，我们即将踏上记忆之路，為(wèi)您提供有(yǒu)关PCB 设计软件的一些背景历史以及软件性能(néng)如何影响它们的创作。我们的目标是揭露一些关于位面的简单事实，以便您可(kě)以清楚地看到今天所有(yǒu)这些位面是如何协同工作的。你在我身边吗？好的，那我还有(yǒu)一些事情要做。

我们在 PCB 设计工具中有(yǒu)两种创建電(diàn)源和接地平面的方法，作為(wèi)正图像和作為(wèi)负图像。有(yǒu)很(hěn)多(duō)与平面相关的名称，例如區(qū)域填充、铜浇注和洪水。不过，為(wèi)了清楚起见，让我们坚持正面和负面的平面，这样我们都在同一页面上。

正平面：一个积极的飞机通常是通过在板指定多(duō)边形生成及PCB布局工具将填补它在给你一个坚实的平面图像。為(wèi)了做到这一点，布局工具背后有(yǒu)很(hěn)多(duō)事情要做。必须计算物(wù)體(tǐ)间隙，焊盘必须连接到平面，并且必须保持适当的网络连接以防止与其他(tā)网络物(wù)體(tǐ)短路。因此，创建正平面是布局工具执行的更复杂的功能(néng)之一。

负平面：由于这些复杂性，第一代 CAD 布局工具难以创建正平面。他(tā)们处理(lǐ)的数据太多(duō)了。為(wèi)了克服这一点，发明了负平面。负平面是正平面的倒像。多(duō)边形不填充以创建金属，而是使用(yòng)焊盘和其他(tā)形状在金属中创建间隙。

電(diàn)路板外部的正平面

正平面需要更高的性能(néng)

与我们今天可(kě)用(yòng)的计算机相比，使用(yòng)那些早期 CAD 工具的计算机算不了什么。有(yǒu)一次，我在带有(yǒu) 16 位处理(lǐ)器的 PDP-11 上使用(yòng) Recal-Redac 软件。每天我都必须在磁盘驱动器中安装我的个人磁盘盘，磁盘驱动器大约有(yǒu)洗碗机的大小(xiǎo)，以访问我 10 兆字节的设计存储空间。

那些系统根本没有(yǒu)性能(néng)、内存或磁盘空间来像我们今天一样处理(lǐ)正平面。即使他(tā)们有(yǒu)正面飞机的能(néng)力，如果你的飞机太大，你就有(yǒu)可(kě)能(néng)使系统崩溃。因此，设计师依赖于负平面。这些负平面通常没有(yǒu)实际的轮廓或形状。同样，与平面的连接将由一个简单的“X”表示。然后，设计师将负责将这些形状和字符分(fēn)配到正确的照片绘图仪光圈位置。

早期的照片绘图仪

创建正平面的另一个威慑因素是光绘机本身。早期的照片绘图仪使用(yòng)一盏明亮的灯，通过物(wù)理(lǐ)孔径聚焦，以便在胶片上创建图像。该薄膜随后被制造商(shāng)用(yòng)于制造電(diàn)路板。由于这些是矢量绘图仪而不是光栅绘图仪，因此在胶片上绘制图像可(kě)能(néng)需要很(hěn)多(duō)时间，尤其是在您尝试绘制正平面时。

正平面的另一个挑战是為(wèi)绘图仪提供正确的工作命令。早期的照片绘图仪使用(yòng)原始的 Gerber 格式进行输入，并且孔径被指定為(wèi)“ D-codes ”。这是在光圈信息嵌入 Gerber 文(wén)件之前，作為(wèi)设计师，您负责创建准确的光圈列表。您必须知道正确的 D 代码分(fēn)配，然后将这些代码分(fēn)配给特定功能(néng)，例如填充正平面。我已经看到一个两小(xiǎo)时的照片情节变成了一夜之间的折磨，因為(wèi) 10 百万 D 代码被指定為(wèi)光圈，而不是 1 亿 D 代码。

今天的高性能(néng) PCB 软件為(wèi)我们完成了创建平面的艰苦工作

高性能(néng) PCB 软件中的平面

幸运的是，在当今的印刷電(diàn)路板设计工具中，我们不必担心 D 代码分(fēn)配，或者我们的设计将如何影响光绘仪。当我们在正面或负面平面上工作时，所有(yǒu)创建填充和分(fēn)配 D 代码的工作都会自动為(wèi)我们处理(lǐ)。今天的光栅激光绘图仪也非常优越，可(kě)以在几分(fēn)钟内而不是在一夜之间绘制大型正平面。

现在您应该更好地了解 D 代码是什么以及它為(wèi)什么重要，以及一些负面平面的历史背景。关于这个主题还有(yǒu)很(hěn)多(duō)可(kě)以说的，但我们显然没有(yǒu)时间了。

Altium Designer ®正在升级至 64 位。其高性能(néng)和强大的功能(néng)让您可(kě)以选择是否要同时使用(yòng)正平面和负平面。这将帮助您创建设计所需的電(diàn)源连接。