PADS内电层分割与铺铜
2013-11-05 12:49阅读：
PADS
LAYOUT
9.3（PADS2007也可以参考通用步骤）
二、一般步骤
多层板的分割一般步骤为：定义叠层→设置层的属性（正、负片）→分配网络→分割→铺铜。
首次定义多层板的叠层结构。
四层板堆叠一般为：SIG1/GND/POWER/SIG2；
六层板堆叠为：
①
SIG1/GND/SIG2/SIG3/POWER/SIG4；
②
SIG1/GND1/POWER/SIG2/GND2/SIG3；
1.PCB的板邊至銅皮的距離一般選1mm.
最少不能小於0.5mm.
但當小於1mm時,
需有其它補救措施.
2.
零件孔心與板邊的距離一般要大於3mm.
3.铜皮与铜皮间的距离暂时设置为12mil
在PADS当中板层定义如下图所示：
其次，为电源层分配电源网络。
上图中强调一下“Plane
Type”的问题。首先从工艺角度讲，内电层实物为薄薄的铜箔。在制造流程上有“正片”和“负片”之分。在PADS
LAYOUT中，内电层属性配置当中，CAM
PLANE为负片属性，其他两层为正片属性。以下部分是摘自PADS
help文件：
· No Plane— Prevents
planes
from
being
added
to
the
layer.
The
No
Plane
layer
is
available
for
routing.
If
you
select
No
Plane,
you
can
only
create
Copper
and
Copper
Pour
areas
on
the
layer.
· CAM Plane— Sets
the
entire
layer
to
be
solid
copper
and
connected
to
only
one
net.
The
CAM
Plane
layer
is
a
negative
image,
and
the
copper
does
not
appear
in
the
design
as
it
normally
does
for
all
other
copper
objects.
You
can
not
manipulate
the
shape/outline
of
the
copper
on
this
layer
since
it
is
generated
automatically
and
covers
the
entire
layer.
This
is
an
outmoded
layer
type.
You
can
not
route
traces
on
a
CAM
Plane
layer.
Copper
Pours
and
Plane
areas
can
not
be
created
on
CAM
Plane
layers.
· Split/Mixed Plane— Enables
one
or
more
planes
on
the
layer,
and
enables
routing
on
the
layer.
Routes
can
be
placed
within
or
without
plane
areas.
Plane
areas
avoid
traces
within
their
outline
by
a
clearance
area
defined
in
the
design
rules.
Copper
Pours
can
not
be
placed
on
Split/Mixed
layers.
Plane
areas
are
created
on
Split/Mixed
plane
layers
and
are
similar
to
but
more
feature-packed
than
Copper
Pours.
简单的讲，NO
PLANE自由度更大一些，除了“Plane
Area”以及相关的操作命令不能用以外，我们可以在NO
PLANE层进行布线、铺铜、铺铜切割、2D图形边框的绘制等常用操作。
CAM
Plane层只能赋予“单一网络”，可以是整片的电源也可以是地网络。在本层中，铜箔是以负片方式显示的。直观的讲，暗的区域实际为整片的铜箔，本层不能进行布线、铺铜和plane
area操作。
Split/Mixed
Plane是PADS专门针对多电源系统内电层分割给出的内电层属性。赋予该属性的内电层，只能通过“Plane
area
”命令以及“auto
plane
separate
”命令进行电源层分割。
注意：电源层层属性的选择也可以选择为其他性质（如NO
PLANE）。唯一需要注意的是，前期层属性的不同将导致后期铺铜方式的改变。否则就会发生无法铺铜或者铺铜错误的情况。
第三、分割操作。下文主要说明电源层为Split/Mixed
Plane属性的情况。该属性下，分割操作使用Auto
plane
separate命令。这里
首先绘制铺铜的keepout层，这样可以防止每层的敷铜边界不一致的问题。利用Plane
area命令依据PCB外框画出整体敷铜边框，完成后。右键选择“select
shape”，双击选择该边框或者右键调用属性菜单。弹出以下菜单：
在Net
assignment选项中分配一个最大的电源网络给当前内电层。然后点击进入“Options”菜单：
在这个菜单当中，这里我们可以设置过孔与铜皮的链接方式(热风焊盘或者是实焊盘)、选择铺铜的优先级。并且可以利用hatch
grid与design
grid的最小单位差值，进行网格铺铜。这里先不选择OK，退出当前菜单到PCB编辑界面。
接下来使用Auto
plane
separate
命令进行分割。分割的原则：将目标网络的链接到本层的VIA全部圈起来。这里需要注意，
不要形成闭合环状的电源分割区域（闭合的环形电场会产生电磁干扰，可以参考安培定则）。分割完成之后在另外一条边界上双击，弹出网络分配菜单。
根据高亮色区域选择对应的电源网络。依此类推，将所有需要分割的电源全部分割完毕之后，进入到铺铜阶段。
第四、内电层敷铜。这里内电层敷铜可以选择性敷铜，即可以给制定电源网络敷铜。也可以一次性全部敷铜。这里涉及到tools菜单下pour
manager的操作。如下图所示：
点击Setup进入配置菜单：
铺铜管理器当中有三个选项卡：
第一个Flood为全局铺铜命令。但是对plane
area区域不适用。因为Flood
Mode命令只对copper
pour区域有效！
下面是flood和hatch的区别：
Flooding
recalculates
the
pour
area
and
recreates
all
clearances
for
the
current
obstacles
within
the
pour
outline,
observing
clearance
rules.
Hatching
refills
(with
hatch
lines)
existing
pour
polygons
for
the
current
session;
it
does
not
recalculate
the
pour
area.
Each
time
you
open
a
design
file,
you
must
flood
or
hatch
the
design;
this
information
is
not
saved.
In
most
cases,
you
can
simply
Hatch.
Use
Flood
if
you
make
changes
to
the
copper
pour
polygon
that
could
create
clearance
violations
or
if
you
change
clearance
rules.
Flooding会重新计算灌注区域并重新计算当前填灌区域的外形线内障碍的所有间距，和一些注意的间距规则。Hatching则用来（用填充线）重新填充当前会话内已经存在的填灌多边形，而并不会重新计算填充填灌区域。每次打开一个设计文件时，你应当对这个设计进行flood或hatch；这些信息是不保存的。大部份情况下，你只要简单的Hatch一下就够了。当你对灌铜多边形的修改会引起规则冲突时，或当你修改了间距规则时，请使用flood。
总结。当进行到这一步的时候，分割和铺铜的工作就全部完成了。这里应该指出术语的准确性，flood
copper为灌铜，copper铺铜。这样可以准确的了解命令的意思，不会用错。此外，PADS默认是不保存flood和hatch敷铜效果的。每次打开之后需要用flood或者hatch命令进行敷铜或者填充操作。需要注意的是，
针对内电层使用了Split/Mixed
Plane属性，flood和hatch命令不起作用，依然是在每次打开的时候使用pour
manager中的“Plane
connect”操作，可以一次性全部给内电层敷铜。
PS：内电敷铜也可以通过选择边框的方式，使用flood命令来敷铜。前提是关闭pour
outline显示模式并点选pour
outline进行删除操作，然后再flood。否则提示无法灌铜。由于容易出错，还是选择plane
connect操作安全。
总结：覆铜(copper) 灌铜(copper pour) 以及Plane(平面层)
覆铜(copper)：绘制一块实心铜，
从而将覆盖区域内所有的连线和过孔连接起来，而不会考虑是否属于一个网络。用途：芯片需要大面积覆铜来散热。电源连接处需要尽可能的宽，可以同覆铜来实现。不具备自动避让功能。
no plane灌铜(copper
pour)：仅仅连接有相同网络的过孔，可以通过这个来连接，用于no
plane的。具备自动避让功能的。
必须使用铺铜的命令(COPPER
POUR)，用法同外层线路，不会自动移除独立焊盘，可走线，不可以在大块铜皮上进行其他网络的分割。
也就是说不能出现大块铜皮包围小块铜皮的现象。可以走线。
split/mixed(分割平面层)：用于split/mixed平面类型的，用Plane
connect来进行连接。
必须使用内层分割命令（PLane
AREA)，可自动移除内层独立焊盘，可走线，
可以方便的在大片铜皮上进行其他网络的分割，内层分割的智能化较高。可以走线。
注意：
no plane 可以走线，可以分割平面，用copper
pour灌铜；
cam plane 不能走线，也不能分割平面，只能一个负片输出；
split/mixed 可以分割平面；该层允许布线，用plane
area分割区域；
思路：
1.首先，采用四层板子来制作，分别为:top gnd power bottom ;分别对应类型为：no plane
split/mixed split/mixed no plane四种类型；
2.然后，对于gnd进行两个地的分割划分；对于电源也进行几个电源的分割区域划分（plane
area的方式）；对于top和bottom两个走线层，也进行必要的划分区域（灌铜的方法不影响走线的）来进行；
VCC和GND层设置为NO PLANE ,cam plane还是split/mixed plane
