KiCad中的 Edge.Cut 與 Margin 層

“經?？吹叫』锇閭冊儐?a target="_blank">KiCad中的Margin層有什么用，和板框層Edge.Cut有什么區(qū)別？雖然實際實際中可以完全忽略Margin層，但理解它并合理的加以使用，可以為設計帶來一定的便利。”

Edge.Cuts板框層 在介紹“Margin”層之前我們先來復習下“Edge.Cuts”板框層。 KiCAD將 "Edge.Cuts"層上的封閉圖形（直線、圓圈等）視為電路板的物理邊緣。敷銅算法在到達“Edge.Cuts”上的圖形時將停止敷銅。最新的推擠算法布線器不允許導線穿過“Edge.Cuts”層上的邊框。

“Edge.Cuts”的目的是為了滿足電路板制造商的要求，以確定電路板的物理輪廓。有些板廠要求板框顯示在每一層的Gerber文件中；有些板廠則要求板框只出現在一個單獨的Gerber文件中，獨立展示。(KiCAD的 "繪圖 "菜單有支持這兩種方法的選項。) 一些板廠希望在Edge.Cut層上定義所有的內部切口、槽等；有些板廠則可能希望在一個單獨的文件中提供這一信息。

Margin層定義

KiCAD中的 "Margin" 層是一個沒有精確定義的技術層（工藝層）。我想說它根本沒有真正定義，但這可能不完全正確。根據開發(fā)者郵件組及論壇的信息，“Margin”層最初是用來定義從電路板的物理邊緣所需的縮進區(qū)域(setback/pullback)，區(qū)域中不允許有元件、布線或其它電氣對象。如下圖所示，黃色圖形為板框層，粉色圖形為Margin層，黃色與粉色線條的中間區(qū)域就是縮進區(qū)域(setback area)，區(qū)域中不允許出現銅對象。 這與板廠的制造工藝相關：板廠不會把銅對象（焊盤或布線）放在離邊緣太近的地方。通常，縮進的要求大于銅與銅之間的最小間距。

說到這兒聰明的小伙伴肯定會聯想到一個類似的設計約束：銅到板邊間隙。這不是和縮進區(qū)域起的作用差不多嗎？的確，這也是為什么之前說“Margin”層未被準確定義的原因之一。

我們先不糾結定義，看一下板框層和Margin層的實現。

板框層與Margin層的實現

板框層的實現與作用 板框層(Edge.Cut)的實現非常好理解。如果將板框層設為活動層，然后使用“圖形”對象在板框層中繪制封閉的圖形，即完成了板框的定義：

注意：板框層上只允許擺放非電氣的圖形對象，KiCad限制了電氣對象在板框層上的擺放。 如果在板框層的內部放置圖形對象，則視為對PCB的開槽/開孔。如下圖所示，在板框層上繪制了一個圓及一個矩形后在2D和3D視圖中的效果：

Margin層的實現與作用 我們把當前的活動層設為“Margin”層，然后繪制同樣的圖形：

這時切換到3D環(huán)境中看不出任何變化：

這時，如果按快捷鍵B，將敷銅區(qū)域重新填充，會發(fā)現Margin層中圖形所在區(qū)域的敷銅消失了： 在3D環(huán)境下查看，和2D情況相同。但卻只是缺少了部分敷銅，和Edge.Cut層的開槽是完全不一樣。

您可能又會聯想到，這一效果和“規(guī)則區(qū)域”的實現類似：

的確如此，但“規(guī)則區(qū)域”可以有更多的配置，比如規(guī)則作用在哪些層？又作用在哪些對象（布線/過孔/焊盤/敷銅/封裝）？而對于Margin層來講，其上的繪制的圖形將作用在所有的電氣層，如果有對象在圖形范圍中，將直接觸發(fā)DRC報錯！

DRC的行為

在對板框層及Margin層DRC的處理上，KiCad做得比較粗糙。它的處理原則是：Margin層等同于板框層。怎么理解？ 以下圖為例，黃色是板框層，粉色是Margin層。 當板框層或Margin層已經存在的情況下，布線器會禁止布線穿越這兩層：

如果我們把一個過孔直接放在以下位置，會得到Margin層和Edge層分別報出的“電路板邊緣間隙違規(guī)”錯誤：

同樣的，如果我們依次將Margin層和板框層設為活動層，分別在存在銅對象的位置擺放一個矩形，同樣可以得到分別針對Margin層和板框層的“電路板邊緣間隙”違規(guī)：

總結

Margin層的定義與作用并不十分精確。由于“電路板邊緣間隙”規(guī)則的存在，絕大部分的設計只需要用到板框層（Edge.Cut），而完全沒必要使用Margin層。但在某些應用場合，使用Margin層，結合DRC的方式，可以快速判斷出某一區(qū)域內是否存在不必要的電氣對象。當然，用“規(guī)則區(qū)域”的方式也可以更準確地實現類似的效果。

審核編輯 黃宇