Перейти к содержанию

Зона запрета (keepout) на печатной плате

Некоторые места на плате должны оставаться пустыми: под печатной антенной не должно быть меди, у открытой площадки корпуса не должно быть переходных отверстий. Такие места обозначают зонами запрета, и проверка правил разводки сама найдёт нарушение.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Зона запрета (keepout, keep-out area) — область печатной платы, в которой правилами запрещено размещать определённые объекты: медь заливки, дорожки, переходные отверстия, площадки или компоненты — на всех слоях или на выбранных. Зоны запрета задают требования производителей микросхем и модулей, механические ограничения корпуса и высоковольтные зазоры.

Под антенной модуля

Самый частый случай — печатная антенна модуля Wi-Fi или Bluetooth. В даташите ESP32-S3-WROOM-1 зона запрета отмечена прямо на схеме выводов, а руководство Espressif по разводке объясняет, что с ней делать:

  • лучше всего вынести антенну за край основной платы, а точку её питания разместить ближе к краю;
  • если так нельзя, плату вырезают по бокам и под антенной; ставить модуль в центр платы с вырезом со всех четырёх сторон не рекомендуется;
  • рядом с антенной оставляют достаточно меди земли с частыми переходными отверстиями;
  • в корпусе изделия вокруг антенны нужен зазор не меньше 15 мм во всех направлениях.

Устройство таких антенн — в термине «Инвертированная F-антенна» и статье «Антенны».

Другие зоны запрета

ГдеЧто запрещеноПочему
Вокруг кварца ESP32-S3медь на верхнем слоеменьше паразитной ёмкости и теплопередачи
Под разъёмом IPEXмедь на всех слояхрекомендация Espressif для ESP32-S3
У вывода 1 корпуса QFN с открытой меткойпереходные отверстия и дорожкиметка может замкнуться на отверстие (TI SLUA271)
Край платы, зоны крепежамедь и компонентымеханика, фрезеровка

Как задать

В KiCad зоны запрета называются Rule Areas: инструмент на правой панели или Ctrl+Shift+K, произвольный многоугольник, в свойствах — слои и что именно запрещено: дорожки, переходные отверстия, площадки, заливки или футпринты. Проверка правил выдаёт ошибку для каждого объекта внутри. Общие нормы зазоров и отступов от края — в статье «Технологические нормы печатной платы».

Частые вопросы

Можно ли пустить дорожку под антенной модуля ESP32, если она на нижнем слое?

Нет. Espressif рекомендует убирать из-под печатной антенны не только медь, но и сам материал платы: выносить антенну за край или вырезать плату по бокам и под ней, чтобы основная плата как можно меньше влияла на антенну. Дорожка на нижнем слое под антенной этому прямо противоречит.

Как задать зону запрета в KiCad?

Инструментом Rule Area (Ctrl+Shift+K): рисуют многоугольник и в свойствах отмечают, что в нём запрещено — дорожки, переходные отверстия, площадки, заливки или футпринты — и на каких слоях. DRC выдаст ошибку для каждого объекта внутри, а заливка автоматически обойдёт область, если в ней запрещены зоны.

Зачем зона запрета вокруг кварца?

Espressif для ESP32-S3 рекомендует на верхнем слое вокруг кварца оставить область без меди, если земли на этом слое достаточно. Это уменьшает паразитную ёмкость и теплопередачу к кварцу, которые иначе сдвигают его частоту. Кварц при этом соединяют с землёй переходными отверстиями.

Источники

  1. Espressif. ESP32-S3 Hardware Design Guidelines, PCB Layout Design (docs.espressif.com, по состоянию на 29 октября 2026 г.) — размещение модуля: печатную антенну лучше вынести за край основной платы, точку питания антенны — ближе к краю; если антенна не выступает, плату вырезают по бокам и под антенной; модуль нельзя ставить в центр платы с вырезом со всех четырёх сторон; рядом с антенной — достаточно меди земли и частые переходные отверстия на землю; в корпусе изделия зазор вокруг антенны не меньше 15 мм во всех направлениях; вокруг кварца на верхнем слое рекомендуется зона без меди для изоляции земли; под разъёмом IPEX все слои свободны
  2. Espressif. ESP32-S3-WROOM-1 & ESP32-S3-WROOM-1U Datasheet v1.8 — рис. 3-1: на схеме выводов отмечена зона запрета (Keepout Zone) под антенной; у варианта WROOM-1U с разъёмом внешней антенны её нет
  3. KiCad. PCB Editor, документация KiCad 10.0 — Rule areas (keepouts): области платы со своими правилами DRC; вкладка Keepouts запрещает дорожки, переходные отверстия, площадки, заливки и/или футпринты на выбранных слоях, нарушение даёт ошибку DRC, заливка обходит область автоматически; создаются кнопкой на правой панели или Ctrl+Shift+K, форма — произвольный многоугольник; можно преобразовать готовую фигуру через Create from Selection → Create Rule Area from Selection
  4. Texas Instruments. QFN and SON PCB Attachment, SLUA271C (June 2002, revised December 2023) — у некоторых корпусов под компонентом есть открытая металлическая метка вывода 1, которая может замкнуться на переходное отверстие; TI рекомендует зону запрета трассировки и отверстий рядом с выводом 1

Нашли ошибку?

Смотрите также