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Kupferflächen mit einem Polygon definieren
Post by  Uwe Dörr on 12 Dec 2015  | Posted under EAGLE Aufrufe:: 2020

Beim Leiterplatten-Design werden Polygon-Flächen für unterschiedliche Aufgaben benötigt:

  • Als Masse-Flächen unter HF-Leitungen wie Microstrip- oder Coplanar-Leitungen
  • Als Versorgungslagen für z. B. Vcc und/oder Masse, um eine niederohmige Anbindung zu schaffen
  • Allgemein als niederohmige Anbindung von Leiterbahnen, die einen hohen Strom führen müssen

Bei der Definition eines Polygons muss man bei EAGLE auf zwei Dinge achten:

  • Die Polygon-Umrandung (Definitionslinien) muss geschlossen werden. Ob das Polygon geschlossen ist, erkennt man daran, dass beim letzten Klick zur Schließung der Polygon-Fläche die Umrandungslinie gepunktet dargestellt wird.
  • Damit ein gültiges Polygon definiert ist, darf das Polygon nicht in sich überlappend sein. Damit ist gemeint, dass mit der Umrandungslinie nur eine Fläche eingeschlossen sein darf.

Mit dem RATSNEST Befehl wird das Polygon berechnet und dargestellt. Tippen Sie "Ratsnest" in die Befehlszeileoder benutzen Sie den Button aus dem Befehlsmenü.

Ratsnest.jpg


Ein Polygon das in sich überlappend ist kann nicht berechnet werden. FolgendeFehlermeldungerscheint:"Signal <name> contains an invalid Polygon".

Signal_1.jpg

Signal_2.jpg


Wenn das Problem gelöst ist, dann den RATSNEST Befehl erneut ausführen um das Polygon zu berechnen und darstellen zu lassen. MitRIPUP @ ; gelangen Sie zurück zur Umrissdarstellung.

RIPUP.jpg


Polygon Optionen können über die Befehlsleiste geändert werden.

toolbar.jpg


Oder über Eigenschaften mit Klick auf die rechte Maustaste bei der POLYGON Umrisslinie.

properties.jpg


Width
- spezifiziert die Linienstärke mit der das POLYGON gezeichnet wird.

TIPP: Wählen Sie die größtmögliche Linienstärke. Zu klein gewählte Linien erzeugen zu große Datenmengen für die Produktion. Die Linienbreite sollte in keinem Fall die kleinste Linienbreite im Layout unterschreiten.

Polygon pour - spezifiziert die Art der Füllung. Die bevorzugte Art ist die vollflächige (Solid) Füllung, aber es kann auch die Gitterstruktur (Hatch) gewählt werden. Wenn Sie Gitterstruktur wählen,stellen Sie sicher, dass die passenden Werte eingestellt sind. Die Kombination aus Linienstärke und Abstand sollte gewährleisten das die Öffnungen groß genug sind. Mehr Informationen finden Sie in unseren PCB Design Guidelines

Der spezielle Füllmodus Cutoutbewirkt, dass ein Polygon von allen anderen Signal-Polygonenim gleichen Layer subtrahiert wird. Geeignet zumBeispiel für Ausschnitte (Sperrflächen) in Signal-Polygonenin Innenlagen. Dies ist die einzige Möglichkeit ein POLYGON mit der Linienstärke "0" zu zeichnen. Die CUTOUT Option wird nur benutzt um den Ausschnitt zu definieren und erzeugt daher keine zusätzlichen Daten. Zeichnen Sie ein Polygon und wählen unter Eigenschaften Cutout. Mit dem BefehlRatsnestwir das Polygon neue berechnet und der Ausschnitt wird dargestellt.

cutout.jpg


Isolate
- Definiert den Wert, den das Polygon gegenüber potentialfremdem Kupfer und Objekten im Dimension-Layeroder den entsprechenden Restrict-Layern(t/bRestrict) einhalten muss. Ist der Wert "0", so gelten die Einstellungen in den DRC Rules. Ist genügend Platz im Layout, so empfehlen wir einen Wert von 0.25mm. Die Lötstopplack-Freistellung ist in der Regel 0.1 mm umlaufend größer. Ein Isolationsabstand von 0.25mm gleicht übliche Fertigungstoleranzen aus, die beim Belichten entstehen können und gewährleistet das keine Kurzschlüsse zu benachbarten Kupferfläche entstehen. Für enge und komplexe Layouts können geringer Werte akzeptiert werden. Lesen Sie dazu unsere Design Richtlinien.

Bild zeigt eine umlaufende Lötstoppmaskenvergrößerung von 0.1mm.

soldermask.jpg


Rank
- Diese Optionvehindert Kurzschlüsse überlappender Polygone. Der Wert bestimmtwelche Polygon von anderensubtrahiertwerden. Ein Polygon mit Rank = 1 hat die höchste Priorität im Layout-Editor, somit wird in keinem Fall durch andere Polygone, die im Layout-Editor gezeichnet wurden, etwas subtrahiert. Ein Polygon mit Rank=6 hat die niedrigste Priorität. Sobald ein Polygon mit höherem Rank überlappt, wird vondem mit Rank = 6 der entsprechende Bereich ausgespart. Polygone mit gleichem Rank werden gegeneinander vom DRC geprüft.

Thermal - bestimmt ob im Polygon Pads über Thermal-Stege oder voll an die Kupferfläche angeschlossen werden. Dies gilt auch für Vias, sofern die Option(Supply-Tab) in den Design-Regeln aktiviert wurde.

Thermal.jpg


Die Breite der Thermalanschlüsse ergibt sich aus dem halbenBohrdurchmesser des Pads bzw. Vias. Die minimale Breite entspricht demWert der Strichstärke (width), die maximale Breite dem Wert der doppelten Strichstärke. Die Länge der Thermalanschlüsse wird über den Wert Thermal isolationim Supply-Tabder DesignRegelneingestellt.

Error.jpg


TIPS:
1. Wählen Sie die Strichstärke für Polygone nicht zu fein, da unter Umständen die Thermalstege für die benötigte Stromlast nicht ausreichend dimensioniert werden. Der DRC gibt eine Fehlermeldung aus (siehe Bild).
2. Das gilt auch für Engstellen im Layout. Die Strichstärke bestimmt auch die minimale Breite des Polygons.

Orphans - Bestimmt ob Inseln innerhalb des Polygons, die keine elektrischeVerbindung zum PolygonSignalhaben, dargestellt werden oder nicht.

Bei Orphans = Off werden sie eliminiert.


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