Altium Designer, utilizando capas de señal como planos de potencia

En los casos en que una placa de 4 capas tiene un espacio limitado y hay muchos rastros de señal en toda la placa, las "capas del plano de alimentación" no son muy útiles para distribuir los rieles de alimentación. Porque se usa solo para dibujar regiones sólidas en formato negativo. Por lo tanto, es muy difícil colocar algunos rastros de señal a lo largo del plano de potencia.

He estado pensando, ¿cuál es la diferencia de usar una "capa de señal" en lugar de una "capa de plano de potencia" que ofrece la capacidad de formato no negativo? También puede dibujar una región tan sólida como desee, pero aún puede poner algunos trazos que son difíciles de sostener en las capas externas debido a la complejidad.

En los viejos tiempos de carga de archivos Gerber a través de módems de 14,4 kbaudios, una capa de plano negativo se transmitía mucho más rápido que un vertido de polígonos. Probablemente también llevó mucho menos tiempo en el fotoplotter. Hoy en día ninguna de estas consideraciones tiene mucho peso.

Respuestas (4)

Si bien ya hay muchas buenas respuestas, sentí que debería agregar algunas distinciones a "cuándo debería usar cuál, en general" y "cuándo debería alejarse del ideal, porque Altium".

Normalmente, las capas de Power Plane ofrecen una separación inherente agradable y bien definida de reglas y restricciones. Como se mencionó anteriormente, permite que los programas asuman cobre sólido en análisis complejos. También es más eficiente en cuanto al espacio cuando se definen grandes áreas de cobre. En algunos casos, los fabricantes pueden usar procesos definidos negativamente más confiables, aunque estos están algo desactualizados y, de todos modos, invertir un gráfico es un trabajo insignificante.
Cuando envía una capa de definición de plano, toda la cadena de suministro asume altos niveles de cobertura de cobre, lo cual es clave para obtener el control de impedancia correcto al menor costo.

Sin embargo...

Hay programas, entre los que se encuentra Altium, en los que no siempre puede establecer parámetros vitales en sus capas planas, que puede establecer en capas de señal y/o para vertidos de cobre.

Por ejemplo, Altium elimina los pads de forma predeterminada en las capas del plano de energía, sin ninguna opción para obligarlo a colocarlos de todos modos. Todo esto está muy bien si está diseñando una fuente de alimentación o un amplificador de audio (un fabricante que los necesite para la estabilidad del procesamiento simplemente agregará un anillo de 0,05 mm de todos modos). Pero si está diseñando señalización para rangos altos de MHz y GHz, es posible que desee un control total sobre todos los bits de su ruta de señal, incluida la forma en que las vías se acoplan en capas planas. De manera similar, no puede obligar fácilmente al programa a retirar un plano de potencia de los recortes o bordes en una distancia configurable.

Esto me lleva al consejo, en lugar de solo aprobarlo, de considerar siempre capas de señal en lugar de capas planas específicamente en Altium (¡no como un argumento general!), a menos que necesite un análisis de trazas de impedancia u otras características vinculadas al plano.
Pero si está trabajando lo suficientemente profesional como para desear un análisis completo de los diseños realizados, es probable que se encuentre en un dominio de frecuencias en el que alguien debería obtener una licencia para una herramienta como ANSYS o Microwave Studio, que funciona bien para capas de señal como plano de referencia. .

La función de plano es buena si tiene arreglos que se dibujan mejor en negativo. Las divisiones se manejan muy bien, por ejemplo, y resaltan cuando se selecciona la red.

Si debe ejecutar seguimientos de señales, puede que le resulte más fácil hacer vertidos de polígonos en la capa en cuestión para las regiones de potencia.

La forma en que enruto mis planos de potencia es usando una capa de señal y dibujo planos de potencia con vertidos de polígonos. Si desea agregar una sección para señales o colocar dos o más planos de potencia en la misma capa, es tan simple como dibujar otro vertido.

La única capa que tengo como capa del plano de energía es una capa de tierra porque esta va a ser sólida y casi nunca tendrá rastros que la atraviesen.

He estado pensando, ¿cuál es la diferencia de usar una "capa de señal" en lugar de una "capa de plano de potencia" que ofrece la capacidad de formato no negativo?

La diferencia es que si el plano va a ser mayormente sólido en esa capa, entonces use una capa de plano de potencia; de lo contrario, use una capa de señal.

Estas son todas buenas respuestas. Me gustaría agregar otra peculiaridad exclusiva de Altium: a menos que las cosas hayan cambiado en las versiones recientes, las capas planas se usan para los cálculos de impedancia de microstrip cuando se realiza el enrutamiento controlado por impedancia, mientras que los polígonos en las capas de señal no se usan. Por lo tanto, es posible que deba realizar el cálculo del ancho de impedancia manualmente si utiliza un polígono en una capa de señal como plano de referencia.

Si bien no conozco la lista completa, aquí hay un ejemplo. Altium puede calcular la impedancia de la traza solo cuando la traza está al lado de un plano.

Al mismo tiempo, si no tiene que usar funciones de Altium que se basan en capas de plano designadas, entonces su enfoque está bien. Lo hice con OrCAD: designé capas internas como capas de enrutamiento, luego usé vertidos de cobre para planos de tierra y energía.

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