در مقاله قبل یاد گرفتیم که چطور از ابزار Via Stitching در محیط آلتیوم استفاده کنیم. در این مقاله میخواهیم با ابزار Via Shielding بیشتر آشنا شویم و یاد بگیریم شیلد کردن در آلتیوم به چه صورت است.
پس با ما همراه شوید.
Via Shielding چیست؟
ابزار Via Shielding برای ایجاد یک سد یا مانع مسی عمودی در اطراف ترک موردنظرمان روی PCB، استفاده می‌شود.
درواقع این تکنیک کار شیلد را برای ترک روی PCB انجام می‌دهد.
کافی است یک یا تعداد بیشتری ردیف از وایا را در دو طرف مسیر موردنظرمان، قرار دهیم.
Via Shielding در آلتیوم دیزاینر
برای شیلد کردن در آلتیوم باید به مسیر Tools » Via Stitching/Shielding » Add Shielding to Net برویم.
پس‌ازآن پنجره Add Shielding to Net برای‌ما ظاهر می‌شود که باید تنظیمات موردنیاز را انجام دهیم.
- در اولین مرحله باید Net ای که میخواهیم با استفاده از این ابزار شیلد کنیم، از قسمت Net to shield انتخاب کنیم.
- در قسمت Distance فاصله‌ی وایاها را از ترک موردنظر تعیین می‌کنیم، باید دقت کنیم که distance فاصله لبه‌ی وایاها از لبه ترک هست.
- زمانی که میخواهیم اطراف ترک را با بیشتر از یک ردیف وایا شیلد کنیم باید از قسمت Row Spacing فاصله بین دو ردیف را مشخص کنیم. (این فاصله هم به‌صورت لبه به لبه هست.)
- گزینه Grid فاصله لبه به لبه دو وایای مجاور هم را مشخص می‌کند.
- از قسمت Rows می‌توان تعداد ردیف وایاها را تعیین کرد.
- قسمت Via Style مربوط به تنظیمات سوراخ و قطر وایاهاست که هم می‌توان آن را به‌صورت دستی تنظیم کرد یا از بین Template های موجود انتخاب کرد هم می‌توان از طریق کلید Load values from Routing Via Style Rule تنظیمات ترجیحی (preferred) که در قسمت Rules برای سوراخ و قطر وایا تعریف کردیم رو اینجا لود کنیم.
- از گزینه Drill Pair در قسمت Properties می‌توان مشخص کرد وایاهایی که میزنیم از چه نوعی باشند. (سرتاسری، Blind یا Buried)
- از گزینه Net تعیین می‌کنیم که وایا ها به چه نتی باید وصل شوند، مثلاً وقتی دو طرف مسیرمان را پلیگان کرده‌ایم، اینجا نت GND را انتخاب می‌کنیم.
- در قسمت Solder Mask Expansions حتماً بهتر است تیک گزینه‌های مربوط به tenting on top و tenting on bottom زده شود با این کار روی وایاهایی که روی برد زدیم با چاپ سبز پوشانده می‌شود و احتمال ایجاد اتصال کوتاه روی برد بسیار کاهش می‌یابد.
پس از انجام تنظیمات، OK را میزنیم. آلتیوم طبق تنظیمات و قوانینی که در Rules تعریف کردیم وایاهایی را اطراف ترک موردنظرمان قرار می‌دهد.
با زدن تیک Add shielding copper در پنجره Add Shielding to Net علاوه بر وایاها یک شیلد مسی هم در اطراف ترک قرار داده می‌شود که این مس به‌عنوان یک پلیگان هست، پس مانند پلیگان از قوانین طراحی Clearance و Polygon Connect Style پیروی می‌کند.
با فعال کردن گزینه Add clearance cutout فاصله‌ی لبه به لبه این شیلد مسی از ترک موردنظر برابر مقدار Distance ای که تعیین کردیم، می‌شود.
پس از زدن وایاها اگر در قسمت Rules تنظیمات مربوط به Polygon Connect Style رو روی حالت relief connect گذاشته باشیم نیاز هست که از قسمت Tools » Polygon Pours پلیگان رو Repour کنیم.
برای حذف وایاهایی که با این روش روی برد میزنیم کافی است به مسیر Tools » Via Stitching/Shielding » Remove Via Shielding Group برویم و پس‌ازآن روی یکی از این وایاها کلیک کنیم.
شیلد کردن قسمت هایی از ترک، نه کل ترک!
اگر نمی‌خواهیم کل مسیر نت موردنظرمان را شیلد کنیم، باید روی PCB آن قسمت‌هایی را که میخواهیم، انتخاب کنیم. یعنی روی آن تکه از ترک کلیک کنیم. (اگر میخواهیم چندتکه از ترک رو سلکت کنیم باید پس‌ازآنکه روی اولین قسمت کلیک کردیم، دکمه Shift را نگه‌داشته و روی قسمت‌های دیگر کلیک کنیم.)
پس از سلکت کردن قسمت‌های موردنظر ترک، کافی است به مسیر Tools » Via Stitching/Shielding » Add Shielding to Net برویم و در پنجره‌ای که برایمان باز می‌شود می‌بینیم که تیک گزینه Selected Objects خورده شده و از ما نمی‌خواهد که نت موردنظرمان را انتخاب کنیم. در این حالت تنها قسمت‌های انتخاب‌شده شیلد می‌شوند.
کاربرد‌های استفاده از Via Shielding
- کاهش اثر هم شنوایی (crosstalk)، چون وقتی دو طرف یک ترک زمین باشد و شیلد شده باشد، تشعشعات ناشی از ترک‌های همسایه جذب زمین می شوند.
- کاهش تداخلات الکترومغناطیسی (EMI)
برای آشنایی بیشتر با مفهوم crosstalk می‌توانید مقاله آشنایی با طراحی بردهای فرکانس بالا-کراس تالک (Crosstalk) را مطالعه کنید.
مشکلات هم شنوایی و تداخلات الکترومغناطیسی در طراحی های فرکانس بالا یا سیگنال های RF بوجود می‌آیند و استفاده از شیلد کردن در آلتیوم در این نوع بردها برای کارکرد صحیح برد الزامیست.
منبع:سیسوگ
