В разработке печатных плат иногда возникают ситуации, когда нужно настроить маску по-разному для верхнего и нижнего слоев печатной платы. В случае сквозных отверстий (для переходов соединений via и для контактных площадок пайки деталей pad) они могут использоваться как точки тестирования, и тогда они должны быть открыты от маски на одной стороне и закрыты маской на другой стороне. Это можно было сделать и в Altium Designer версии 13, но тонкая настройка поведения маски стала доступна в версии Altium Designer 15, когда расширение маски (Solder Mask Expansion) стало возможным настраивать индивидуально для верхнего и нижнего слоя печатной платы. 

[Что такое Solder Mask Expansion] 

Этот термин относится к правилам дизайна, определяющим области окна в защитной маске (так называемая паяльная маска, её графика создается на слоях solder mask), которая создается вокруг меди переходного отверстия (via) или контактной площадки (pad). Для создания нужного зазора между краем маски и медью via/pad задают специальные правила дизайна (Design Rule Constraints).

Здесь на скриншоте значение Expansion прикладывается как начальное значение зазора от меди pad/via, чтобы получить конечную форму окна в защитной маске на слое solder mask. Ввод положительной величины увеличит размер окна (оно станет больше области меди контактной площадки или переходного отверстия), и соответственно ввод отрицательной величины уменьшит размер окна (оно станет меньше области меди контактной площадки или переходного отверстия).

Ошибки дублирования настроек правил разруливаются с помощью приоритетов правил. Приоритеты характеризуются числом, у каждого правила в списке число отличается от другого. Чем меньше число приоритета, тем более высокий приоритет имеет правило по сравнению с другими. Система по очереди применяет правила от самого большего числа до самого меньшего, так что в конце применяются настройки правила с самым малым индексом приоритета (самое приоритетное правило), которые могут изменить настройки всех предыдущих правил. Правила прикладываются к дизайну платы во время проверки правил (Design Rule Check), и во время генерации выходных файлов (Gerber).

Примечания:

1. Частичное или полное закрытие маской (tenting) области pad и via может быть достигнуто соответствующим значением для параметра Expansion constraint:

Для отдельного закрытия pad/via (маска накроет только область пайки, или часть её), установите Expansion в отрицательное значение, что приведет к закрытию меди pad/via вплоть до отверстия.

Чтобы полностью закрыть pad/via (маска полностью закроет медь контактной площадки вместе с отверстием), установите Expansion на отрицательное значение, которое больше или равно радиусу площадки pad/via.

Чтобы закрыть все pad/via только на одном слое, установите нужное значение Expansion и убедитесь, что область действия правила (задается настройкой запроса Full Query) для всех нужных pad/via задана на требуемом слое.

Чтобы полностью закрыть все pad/via маской на плате, если применяются разные размеры pad/via, установите значение Expansion в отрицательное значение большее или равное самому большому радиусу из всех pad/via.

2. Solder mask expansion может быть задано для pad-ов или via индивидуально, через соответствующие настройки диалога свойств (Properties). Опции позволяют установить expansion, как это задается правилами дизайна, или они могут отменить действие правил и применить указанную настройку expansion к отдельному экземпляру pad или via. Также доступны опции, которые принудительно полностью закрывают pad/via (complete tenting) на слое Top и/или Bottom.

3. Solder mask expansion также можно определить на индивидуальном уровне для следующих объектов (через их соответствующие свойства диалога Properties): Track, Region, Fill, Arc. Опции позволяют установить expansion, как это задается правилами дизайна, или они могут отменить действие правил и применить указанную настройку expansion к отдельному объекту, или можно совсем убрать маску.

Новые настройки solder mask expansion для pad and via отражаются во всех соответствующих местах среды Altium Designer, таких как диалоги свойств pad/via, PCB Object Inspector, PCB Libraries, и они поддерживаются правилами дизайна expansion rules.

[Свойства Via/Pad]

Настройка solder mask expansion settings индивидуально для каждой точки pad и via можно задать в их диалоге свойств. Выберите нужную pad/via, и в контекстном меню (через правый клик мышью) выберите Properties, или сделайте двойной клик и выберите нужный pad/via.

В области настроек Solder Mask Expansions диалога, которая обычно настроена для адаптирования к набору настроек expansion, взятых из правил дизайна DRC (Expansion value from rules), нужно установить значение поля expansion value, чтобы определить соответствующие величины расширения маски для via или pad. Настройки для верхнего и нижнего слоя (Top, Bottom) будут связаны друг с другом, пока Вы не отмените связь кнопкой справа с картинкой цепочки.

[Панель PCB Inspector]

Индивидуальные настройки для Solder Mask Expansions могут быть также заданы с помощью панели PCB Inspector соответствующими опциями свойств via или pad, как это показано на скриншоте.

Использование панели PCB Inspector для настройки свойств выгоднее, потому что можно сразу за одно действие применить настройки ко всей нужной группе переходных отверстий (via) или контактных площадок (pad). Для этого нужно сначала выбрать несколько объектов pad/via в рабочей области чертежа платы - используя стандартный метод графического интерфейса через кнопку Shift или Ctrl + клик, или через панель поиска похожих объектов PCB Filter или через опцию инспектора Include... После этого нужные настройки для всех выбранных объектов сразу можно настроить в панели PCB Inspector.

[Правила дизайна]

Правила дизайна (Design Rules, DRC), которые действуют на плату, могут быть заданы или модифицированы в диалоге PCB Rules and Constraints Editor (доступно в главном меню Design -> Rules). Выберите категорию Solder Mask Expansion в дереве правил, и правила станут доступны для создания и редактирования.

В диалоге DRC можно задать довольно сложное поведение правил для настроек. Например, чтобы применить специальные правила top и bottom expansion для отдельной электрической цепи (Net), задайте соответствие этой цепи запросу query match (верхняя часть диалога свойств), поставьте галочку Use Separate Solder Mask Expansion и введите нужные расстояния expansion для слоев Top и Bottom. Правило будет применено для всех pad и via, попадающих в эту цепь (в данном примере на скриншоте цепь DOUT), для которых не заданы специальные индивидуальные настройки.

[Ссылки]

1. Solder Mask Expansion Enhancements site:techdoc.altium.com.