A keepout a nyomtatott áramköri lap olyan területe, ahol a tervezőszoftver bizonyos korlátozásokat érvényesít arra vonatkozóan, hogy mi kerülhet és mi nem kerülhet az adott területre. A keepout például kizárhatja a vezetőket, rézelemeket, alkatrészeket, átvezető furatokat vagy akár egy bizonyos magasságú alkatrészek bármilyen kombinációját. A keepout mind a nyomtatott áramköri lap funkcionalitását, mind a gyárthatóságát segíti.
Íme néhány példa arra, hogy hol lehet hasznos egy keepout:
- A vezetőkből készült antennák (Bluetooth esetében gyakori) általában megkövetelik, hogy az összes többi rétegben egy bizonyos távolságon belül egy terület réz- vagy bármilyen más elemtől mentes legyen.
- Azok az alkatrészek, amelyek a nyomtatott áramköri lap “fölött” olyan területet foglalnak el, amely nagyobb, mint az általuk elfoglalt forrasztási láblenyomat, olyan keepoutot igényelnek, amely kizárja az alkatrészeket. Például nem akarjuk, hogy egy 0603 alkatrész egy olyan derékszögű csatlakozó alá kerüljön, amelynek a kivezetései a lap fölött “lebegnek”. Hasonlóképpen, egy derékszögű kapcsoló aktuátorjának is szabad helyre van szüksége alatta.
- Egyes hűtőbordák jóval túlnyúlnak azon az alkatrészen, amelytől hőt vezetnek el, így egy keepout segítségével megakadályozható, hogy alkatrészek kerüljenek oda egyáltalán vagy egy bizonyos magasságban. Ez nemcsak a beültetésre, hanem a megbízhatóságra is hatással van: amennyiben ugyanis egy alkatrész túl közel van a hűtőbordához, akkor a hőciklusok miatt élettartama drasztikusan rövidülhet.
- Számos alkatrésznek, különösen azoknak, amelyek nagyfeszültséget igényelnek, vagy amelyek elektromágneses interferenciát okozhatnak, meghatározott mértékű szigetelésre van szüksége a közeli vezetőktől a hibák vagy az áthallások minimalizálása érdekében. A keepout lehetővé teszi, hogy ezeket helyileg, az általános tervezési szabályok befolyásolása nélkül biztosítsuk.
Néha meg kell akadályoznunk, hogy a vezetők padek közé kerüljenek; a keepout, különösen, ha az alkatrész láblenyomat szintjén definiálható, segíthet ebben. - Amennyiben helyet kell biztosítanunk a műszerdoboz egyes részei miatt, illetve a mechanikus rögzítőknek, például csavaroknak, egy keepout garantálhatja, hogy semmi sem kerül ezekre a területekre.
- Amennyiben a tervezőszoftver másképp nem teszi lehetővé, a keepout használható a nyomtatott áramköri lap körvonala és a rajzolati elemek közötti minimális távolság megtartására, ahogyan azt a legtöbb gyártó megköveteli.
Keepout használatával megakadályozható, hogy egy alkatrész “túlnyúló” transzformátor vagy hűtőborda alá kerüljön.
Egy derékszögű csatlakozónak, mint például a képen látható tüskesornak szüksége lehet egy védett területre, hogy megakadályozza, hogy alkatrészek és egyéb elemek, például réz, kerüljenek a lap fölött “lebegő” tűk alá.
A keepout hatékony használata
Nem emlékszem már hol olvastam először ezt a szoftverfejlesztéshez kapcsolódó idézetet, de relevánsnak tűnik cikkünk szempontjából:
“Egy szoftverprojektnek legalább két fejlesztője van; te, illetve te három hónap múlva.”
A keepout lehetővé teszi számunkra, hogy olyan megkötéseket hozzunk létre, amelyeket anélkül később lehet elfelejtenénk, amikor a részletekre már nem emlékszünk kristálytisztán. Ez egy nagyon hasznos módja annak is, hogy a korlátozásokról tájékoztassuk a tervezőcsapat többi tagját. A kapcsolási rajz jegyzetekkel való megjelölése is hasznos lehet, de ezek könnyen észrevétlenek maradhatnak, elfelejtődhetnek vagy félreérthetők; a keepoutokat azonban a szoftver kényszeríti ki, ami általában sokkal megbízhatóbb.
Egy ajánlás szerint a keepouthoz érdemes egy látható elemet hozzáadni, például a pozíció rétegen. Ezek a jelölések önmagukban nem keepoutok, de felhívják a figyelmét a beültetőnek vagy a felhasználónak (pl. “ne ragassza be a kábelköteget ezen a területen”). A keepout és a pozíció réteg célja nem ugyanaz, és nem szabad összekeverni őket; ez csak azt eredményezné, hogy mindkét mechanizmus elveszítené hatékonyságát. Fontos továbbá, hogy semmiképpen se adjunk “keepout” jelölést vagy bármilyen más funkciót az outline rétegéhez.
A KiCAD-ben egy keepout a rézkitöltést kizárja, és egy vezetőt kényszerít köré. A jelenlegi verzióban (v5) csak vezetők, viák és kitöltések kizárását lehet megadni, míg a következő verzióban (v6) padekkel és láblenyomokkal is kiegészül ez a lista.
Az EDA szoftverekben a keepout funkcionalitása folyamatosan javul, és bízom benne, hogy ez a tendencia tovább folytatódik a hibák csökkentése érdekében. Leginkább azt szeretném, ha több fejlesztés érkezne a keepout definíciók footprint-szintű, rétegszintű és “finer-grain” definíciók alkalmazásában. Például az SMD vagy a furatszerelt alkatrészek tiltásának megkülönböztetése, vagy a z-tengely korlátozások jobb ellenőrzése. Ezen a téren is történt előrelépés a Gerber X3 esetében, amely az alkatrészméreteket is tartalmazza, valamint több olyan eszközt, amely natívan támogatja a teljes szerelvény 3D modellezését.
Miben segít az Eurocircuits Visualizer?
A Visualiser egy olyan hatékony eszköz, amely lehetővé teszi, hogy a felhasználó megbizonyosodjon arról, hogy minden megfelelő a nyomtatott áramköri lap dokumentációjával – több száz előre meghatározott szabályrendszer és a vizualizáció segítségével – mielőtt megrendeli azt. A keepout azonban általában a gyártóval nem közölt adat, mivel alapvetően tervezés alatt használatos eszköz. Mi azonban belsőleg használunk keepoutokat, például alkatrészeknél, hogy ne helyezzünk alájuk tördelőfüleket a későbbi problémák elkerülése végett.
Értesüljön legfrissebb híreinkről elsőként! Kövessen minket!
