多边形铺铜和铺铜区域

在电路板上进行大面积敷铜是一种很常见 的需求。它可以是模拟电路设计时一块用于 接地的铜网状区域；一块用于传导大功率电流的大块实心铜区域；或者是电磁屏蔽的实心接地区。在Altium Designer中，铜区域可以使用三种不同的设计对象进行定义：填充、实心区域和多边形铺铜。使用多边形铺铜的一大优势是它可以依据相应的电器间距和多 边形连接样式设计规则，自动覆盖其他网络铜对象的四周。

本文主要讨论填充和实心区域，然后解释如何用多边形铺铜（又称铺铜）在PCB上创建铜区域。本文主要涵盖以下 几个主题：放置和修改多边形铺铜、设置属性、根据设计规则控制间距以及重新铺铜。

填充和实心区域

上 例为一个被选中的实心区域。

填充（放置»填充（Place » Fill））是一个矩形设计对象，它 可以被放置在任意层，包括铜（信号）层。填充只能是矩形，并且不会避开其他对象，例如焊盘、导孔、走线、区域、其他填充或者文字。如果一个填充被放置在信 号层，那么它可以连接到网络中。

区域（放置»实心区域（Place » Solid Region））是 一个用于定义多边形形状的设计对象。实心区域（通常简称为区域）可被放置在包括信号（铜）层在内的任意层。和填充类似，区域也不会避开其他对象，例如焊 盘、导孔、走线、填充、其他区域或者文字。如果一个区域被放置在信号层，那么它可以连接到网络中。

区域对象同样具有一些用于操作的特殊属性：

• 多边形挖空：本质上是一个负的（空）对象，铺铜将会覆盖在它的周围。
• 电路板形状挖空：也是一个负的（空）对象，用于在电路板上定义不规则的挖空或者洞。
• 自定义焊盘形状：用于定义一块不常见焊盘的铜区域，可以自动定义形状相符的焊接和助焊层收缩量／扩展量。

多边形铺铜

一 块实心的多边形铺铜和一块网状多边形铺铜，展示了不同的间距、控制连接样式和空气间距。

放置在信号层的一块多边形铺铜（放置»多边形铺铜（Place » Polygon Pour）） 创建了一块多边形（多面的）铜区域，这块区域可以是实心的也可以是网状的。铺铜时，多边形会为不同网络的电子器件自动留出间距，并连接到相同网络的器件， 然后填充不规则区域。间距和连接属性是根据相应的电气间距和多边形连接样式规则确定的。

放置多边形铺铜

在PCB编辑器中选择放置»多边形铺铜（Place » Polygon Pour） 选项来在当前层放置一块多边形。选中选项后，将会弹出多边形铺铜对话框，在这里用户可以设置填充、网络连接选项和周边铺铜属性。点击确定（OK） 后，光标会变成十字，便可绘制多边形轮廓。

多 边形填充对话框，在这里用户可以在放置多边形之前设置它的属性。

放置多边形时，用户可以定义多边形对象的轮廓。当轮廓绘制完成时，多边形会根据填充模式（ Fill Mode）和对话框中的其他选项自动填充。

多边形填充模式

多边形铺铜支持三种填充模式：实心（Solid）、网状（Hatched） 和无（None）。

实心（铜区域）：若选取此模式，多边形内部将用实心区域对象构建，在整个 多边形上，相邻铜区域间将会留下一块间 隔区域。这种类型的多边形会用Gerber区域定义输出成Gerber格式。请注意Gerber区域定义不支持圆形挖空，因此圆形挖空的圆弧（洞）实际上 是近似地用一段段直弦组成的。其精确度是由多边形铺铜对话框中的圆弧逼近（Arc Approximation） 设置定义的。一般而言，此类型多边形覆盖较快，并且能得到更小的PCB和Gerber文件。 

网状（走线／圆弧）：如果选取此模式，多边形由走线和圆弧对象创建。通过 调整走线／圆弧对象的宽度（Width）和网格（Grid） 设置，最终完成的多边形从外观上可以是网状的也可以是实心的。一般情况下，这种类型的多边形覆盖较慢，并且得到的PCB和Gerber文件较大。网状多边 形常常被用来设计模拟电路。请注意，网状多边形的轮廓是用走线和圆弧创建的，轮廓走线与圆弧的中心线是用户定义的多边形的边。

无（仅有轮廓）：该模式和网状模式本质上相同。也是使用走线和圆弧来定义 边界，但是走线和圆弧不会用来填充。此 模式在用户分析不同多边形的结构与设计以及尝试理解重叠的多边形是如何相交时很有帮助。此模式也可用于防止在修改设计的过程中不同多边形之间相互影响。在 修改设计的过程中使用轮廓的另一种可选方法是，将多边形搁置（ Shelve），这样多边形会从视图中移除，但仍保留在PCB文件中。

放置过程

在Altium Designer的PCB编辑器中，用户定义任意多面多边形对象，例如实心区域、电路板形状或者多边形的过程都是一样的。实心对象都是封闭的对象，所以在 放置过程中，用户无论选择在哪里放置，软件都会显示一条从光标回到对象起始位置的线。如果用户点击退出键（Escape）或者单击鼠标右键来结束放置过 程，这条线就会成为该实心对象的最后一条边。放置多边形的过程，实际上是定义多边形转角位置的过程，转角有很多可选模式。

转角模式

如下图所示（点击可放大），在放置多边形的过程中，有5种不同的转角模式可供选择： 45º, 45º 弧, 90º, 90º 弧和任意角度。

多 边形放置时有几种不同的转角模式，按下Shift键+空格键（ Shift+Spacebar）在这几种模式间循环切换。

放置多边形的小贴士：

• 按下Shift键+空格键（ Shift+Spacebar）在 转角模式间循环切换。
• 按下空格键（Spacebar）可以在每个转角模式中切换转角方向 （任意角度模式除外）。
• 按下退格键（ Backspace）删除最近创建的一个转角。
• 按下退出键（Esc） 或者鼠标右键可以结束放置过程，软件会自动完成多边形的封闭。
• 对于弧形转角模式，弧形可以通过按下和键 来调整大小。按住 Shift键可以加速调整过程。

了解预读功能

设计师在设计PCB时，在很多情况下，需要预测未来的走线段或者对象的边必须经过的位置，而不必放置当前的对象。为满足这一需求， Altium Designer推出了一个功能，称为预读。当预读功能开启之后，设计师点击鼠标时，当前与光标相连的走线／对象的边将不会被放置，只有上一个段将被放 置。换句话说，最后一个片段可让设计师预测未来片段的位置。

在放置对象的过程中，按下快捷键1键可以切换预读功能的开启或关闭，请注 意在不同模式下显示的变化。在放置走线时，下次鼠标单击时将要放置的线段会以网状显示，而预读线段会以空心或空显示。在放置实心对象时，下一次鼠标单击时 将要放置的边会以白色实线显示，而预读的边会以白色虚线显示。

下面两张图展示了当预读功能开启和关闭时，走线段显示的变化。

当 预读功能开启（左图）和关闭（右图）时走线的放置。下一次鼠标单击将会放置网状走线段。

预读功能也可在多边形铺铜的放置过程中使用。（在放置对象的过程中）按下快捷键1键，可以在打开和关闭该功能间切换。下面几张图片展示 了多边形铺铜的过程中第一个转角的放置，第一幅图开启了预读功能，第二幅图关闭了预读功能。

开 启预读功能，下一次单击鼠标时，成为多边形的边是实线而不是虚线。请注意实心回归线，它显示了如果设计师中止多边形放置，多边形将会如何封闭。

关 闭预读功能后，下次单击鼠标时，两条实心线都会成为多边形的边。请注意实心回归线，它显示了如果设计师中止多边形的放置，多边形将会如何封闭。

将多边形连接到网络

多边形可以连接至网络。在多边形铺铜对话框的连接到网络（Connect to Net） 下拉菜单中选择所需网络。多边形铺铜会自动连接到多边形轮廓内的每一个焊盘。多边形如何与焊盘连接是由相应的多边形连接样式设 计规则决定的。多边形和不同网络的物体之前的间距是由相应的电气间距设计规则决定的。

多边形如何处理相同网络上的对象，例如路由走线（routing tracks），是由覆盖（Pour Over）下拉菜单选中的选项决定的：

• 覆盖所有相同网络对象（Pour Over All Same Net Objects ）：如 果用户希望多边形自动连接到相同网络上的所有对象，请选择此选项。
• 仅覆盖相同网络中的多边形（Pour Over Same Net Polygons Only）：如果用户希望多边形仅自动连接到其边界范围内的多边形对象，即连接到相同网络中的对象，请选择此（默认）选 项。
• 不覆盖相同网络中的对象（Don't Pour Over Same Net Objects）：如 果用户不希望多边形铺铜连接到此网络中任何其它的非焊盘对象，请选择此选项。

去除死铜

多边形铺铜完成后，由于其他走线、焊盘等对象的存在，可能会有多边形区域（岛）在连接网络中完全处于孤立状态。启用去除死铜（Remove Dead Copper）选项，软件便能检测并去除这些孤立的铺铜岛。

控制多边形连接样式

主要文章： 多边形连接样式设计规则

多边形如何与其所属网络上的焊盘连接，是由相应的平面：多边形连接样式（Plane - Polygon Connect Style）设计规则（设计»规则（Design » Rules））决定的。

多 边形如何连接到网络上的焊盘是由多边形连接样式设计规则决定的。

有三种可选的连接选项：

• 直接连接（Direct Connect）：多边形有效地覆盖焊 盘，在引脚上创建实心铜。
• 发散状连接（Relief Connect）：创建一个发散样式的 连接：定义导体数量、导体角度（90º 或者 45º）、导体宽度和空气间隙宽度**（焊 盘的边缘和包围焊盘的多边形边缘间的间距）。
• 无连接（No Connect）：网络上的焊盘与多边形孤立开。

控制多边形间距

和任何放置在信号（铜）层的对象一样，多边形和所包围对象间的间距由相应的电气间距设 计规则控制。

多 边形和其他网络上对象间的间距由电气间距设计规则控制。

增大多边形和网络上其他对象间的间距是一种常见做法，可以通过多边形专用电气间距设 计规则来定义。上图（单击放大）是有关本做法的一个例子，规则说明如下：

对象为多边形内（InPolygon）对象，并属于名为Power的网络分组

和 

所有其 他铜对象之间的间距

不得少于0.3mm。

此例中，设计师仅针对连接到power网络中的多边形，这些多边形比其他非power网络多边形需要更大的间距。请记住，多边形间距规 则必须有高于其他任何普通间距规则的优先级才能起作用。

对多边形进行重新铺铜

对多边形进行重新铺铜有很多种方法。

对多边形进行重新铺铜：

• 双击多边形任意位置，打开多边形铺铜对话框，根据需求修改设置，然后点击确定（OK）。
• 右键点击多边形，然后在上下文菜单选择多边形操作（ Polygon Actions） »重新铺铜（Repour）。
• 在多边形管理器（工具»多边形铺铜»多边形管理器（Tools » Polygon Pours » Polygon Manager）），选择所需的多边形，然后点击重新铺铜（Repour） 按钮。
• 在工具（Tools） »多边形铺铜（Polygon Pours）子菜单中使用相应的重新铺铜（Repour）选 项。

通过点击确认对话框中的是（Yes）来确认重新铺铜。

多边形挖空

多边形铺铜挖空本质上是一块挖空的铜区域，即设计师在多边形内定义了一块空区域或者一个洞。选择放置»多边形铺铜挖空（Place » Polygon Pour Cutout） 选项，然后点击定义挖空形状，定义一块多边形挖空。一旦定义了挖空，就必须对多边形进行重新铺铜，重新铺铜会覆盖挖空定义的四周。请记住，挖空实际上是一 个实心区域对象，可通过单击选中对象，然后按住鼠标，拖动到一条边或一个顶点上来改变挖空大小。改变大小后的挖空多边形也必须进行重新铺铜。

（左 图中）对象已完成挖空，（右图中）多边形已被重新铺铜。

通过一系列走线创建多边形铺铜

与在电路板上定义电铜区域相同，多边形和实心区域也可用于定义其他多边形的设计对象，比如特殊符号或者公司标志。如果所需形状的轮廓已 用另一种设计 工具定义过，比如AutoCAD，那么可将其以DXF形式导出，然后导入Altium Designer中。轮廓便能转换成多边形或者实心区域。

选择走线段，然后从菜单中选择工具»转换»从所选基元创建多边形（Tools » Convert » Create Polygon from Selected Primitives），将一系列走线转换为多边形。

请注意：

• 多边形将创建在当前（或者活动）层，而不是选中走线所在层。这意味着用户可以在机械层定义形状，然后在信号层创建多边形。
• 选中的走线在创建多边形后仍将存在，并保持选中状态。
• 根据相应的电气间距设计规则，如果多边形创建在所选走线层，铺铜将 覆盖走线。
• 多边形创建时填充模式设置为无（仅轮 廓），双击多边形，用所需填充模式对多边形进行重新铺铜。

移动多边形铺铜

通过点击并拖动，可以移动多边形铺铜。保持按下SHIFT键选择多个要移 动的多边形铺铜。重建确认对话框在松开鼠标按钮时出现。点击是（Yes）在新位置重新铺铜。

重塑多边形铺铜

重 新设置有90°圆弧角多边形的大小。

已有的多边形铺铜可以重塑。通过右击多边形，然后选择多边形操作»移动顶点（Polygon Actions » Move Vertices (or Edit » Move » Polygon Vertices) 完成操作。然后进行下列操作：

• 将鼠标放在边上，点击选中，将边切割移至新位置，然后点击放置切割。
• 点击选中一个顶点，将顶点移动到一个新位置，然后点击放置顶点。如果用户选择的顶点位于一条直线边的中点，将产生把一条边分成两 条新边的效果。
• 点击选中并移动顶点，然后按键盘上的删除（Delete）键，删除 顶点。软件将删除此顶点，并自动将光标指向逆时针方向的下一个顶点。看上去的视觉效果为要删除逆时针方向的下一个顶点而不是当前顶点。
• 点击右键终止重塑，然后在确认对话框中点击是（Yes）对新的多边 形进行重新铺铜。

切割多边形铺铜

放置»切割多边形铺铜（Place » Slice Polygon Pour） 选项用于将一块多边形铺铜切割成两块或多块分散的多边形铺铜。当用户选中该选项时便处于切割模式（它与走线放置模式相似），点击（或按ENTER） 固定一系列用于定义切割线的顶点。定义切割时，按Shift+空格键（Spacebar）循 环转角模式，按空格键（Spacebar）在开启和结束转角模式间切换，并使用Backspace键 删除最后一个放置转角。将切片末端放置于多边形边缘外。当用户定义完切片后，点击右键（或者按退出（ESC））。

确认对话框出现并显示将创建的新多边形数量。点击是（Yes）确认重建多 边形。

搁置多边形铺铜

设计过程中发生变化是很正常的：元器件可能会添加或修改，布线也可能需要更新。为了简化在此过程中对已有多边形的管理，可以将它们搁 置。搁置可将它们暂时从编辑器中隐藏，但它们仍保存在PCB数据库中。

• 选择工具 »多边形铺铜 »搁置n个多边形（Tools » Polygon Pours » Shelve n Polygon(s)）选项（n是设计中检测出的多边形铺铜的数量），在当前设计中搁置所有的多边形铺 铜。
• 选择工具 »多边形铺铜 »重新加载搁置的n个多边形（Tools » Polygon Pours » Restore n Shelved Polygon(s)）选项（n是当前搁置的多边形铺铜的数量）， 重新加载搁置的所有多边形铺铜。
• 用户也可通过右键菜单选项或者多边形管理器有选择地进行铺铜搁置。

在非铜层使用多边形铺铜

可在非铜层使用多边形铺铜。如果在非铜层放置多边形铺铜，铺铜不会覆盖在已有对象的周围，因为那些对象未被分配到网络中。

多边形铺铜管理器

主要文章： Polygon Pour Manager

多边形铺铜管理器为现存于PCB工作区的所有多边形提供了一个高级视图。用户也可以使用管理器为每个多边形命名或是重命名、设计多边形 铺铜顺序、在选定的多边形上进行重新铺铜、搁置以及添加/范围设计规则操作。

多 边形管理器可以全方位控制设计中的所有多边形。

使用多边形铺铜管理器需注意：

• 从工具 »多边形铺铜（ Tools » Polygon Pours） 子菜单中打开多边形铺铜管理器对话框。
• 多边形在放置过程中会自动命名，用户可以通过重命名使多边形符合设计。注意名称(Name) 可用于将多边形限制在设计规则的范围之内。
• 用户可使用对话框底端的铺铜顺序(Pour Order)部分的上 移一层(Move Up)、下移一层(Move Down) 和自动生成(Auto Generate)按钮重新安排铺铜顺序。当设计中的铺铜数量很多 时，使用鼠标拖放功能改变铺铜顺序会更加高效便捷。
• 当有一块铺铜完全位于另一块铺铜内部时，铺铜顺序就尤为重要，通常用户会按照面积从小到大进行铺铜。
• 自动生成（Auto Generate）按钮基于层将铺铜从面积最 小的区域进行至面积最大的区域。
• 正是由于多边形控制器可以进行例如对选中多边形重新铺铜的改变设计的操作，在接受可以改变设计的新请求前，管理器必须执行完毕所 有的挂起操作。提醒用户注意这点的消息届时会出现（如下图所示）。
• 点击重新铺铜（Repour）按钮之后，用户可以选择重新为所有多 边形、选中多边形或者违规的多边形铺铜。可在Altium Designer的状态条中监控更新过程。
• 用户对选中多边形进行的搁置（Shelve）、锁定（Lock） 或者从DRC中忽略（Ignore from DRC）操作不会立即执行。这些操作会在用户 点击应用（Apply）或者OK按 钮后执行。

执 行新编辑前必须处理完所有挂起的编辑。

多边形报告

用户可以使用面板信息报告或者列出多边形铺铜及其子铺铜的属性，查看PCB中多边形铺铜的更多信息。选择报告» 面板信息（Reports » Board Information）。PCB信息对话框中便显示出检测到的PCB上的多边形数量。注意这个总量不仅 包括多边形铺铜，也包括内部平面和分割平面。使用PCB列表面板可以获取多边形属性详细信息。

使用列表面板查看和编辑多边形属性

主要文章： PCB 列表

PCB列表面板提供了另外一种查看和编辑现存于工作区中所有设计对象的方 式。单击工作区右下角的PCB按钮，然后从菜单中选中PCB列 表，就能显示出PCB列表面板。PCB 列表面板显示表格或电子表格形式的数据。默认情况下，所有对象都显示在工作区中。使用面板上端的空间过滤列表，下图中，PCB 列表面板设置为编辑，所有对象，仅针对多边形(Polygon) 类型（点击放大）。可以在PCB列表面板编辑一个或多个多边形属性。

PCB 列表面板可用来查阅和编辑多边形铺铜。