设计刚挠结合PCB——高级模式

Created: 十月 10, 2023 | Updated: 十月 17, 2023

定义子叠层

电路板的结构在 Layer Stack Manager （Design » Layer Stack Manager）中定义。在这里，您可以启用所需的刚挠模式，并定义刚挠设计中需要的子叠层。

定义子叠层：

要启用高级模式下设计刚挠板所需的功能，请在 Layer Stack Manager 的主菜单中选择 Tools » Features » Rigid-Flex (Advanced) 命令。
Layer Stack Manager 的 Board 模式用于以可视化方式编辑和组织刚挠设计中的各个子叠层。双击某个子叠层即可对其进行编辑。执行后，将为该子叠层显示 Stackup 模式。
在 Board 模式下，使用 Shift+Click 在现有子叠层中选择所需层，然后从按钮菜单中选择相应命令，以添加新的子叠层。一个板可以包含任意数量的子叠层。
在 Properties 面板中定义该子叠层的属性。
如果设计的叠层结构无法在 Board 模式中建模，则可以添加额外的分支。

定义板外形与区域

层叠结构定义了电路板在垂直方向（Z 平面）上的结构。在 PCB 编辑器中，电路板在 X、Y 平面所占据的区域由 Board Shape 定义。板外形可以是任意形状的多边形区域，边缘可为直线或曲线、可处于任意角度，并且还可以包含任意形状的挖空（内部孔洞）。

定义整体板外形以及各个刚性/柔性区域有两种方法：

先定义整体板外形，然后将其切分为多个区域。了解更多：将板外形切分为区域。
在设计空间中分别放置每个刚性与柔性 Board Region，逐步构建最终板外形。了解更多：放置 Board Region。

最终外形可以混合使用这两种方法来创建。

整体 Board Shape 由一组 Board Regions 定义，视频展示了创建这些区域的两种方式。

定义板外形与区域：

板外形可以在 Board Planning Mode（View » Board Planning Mode）中交互式定义，也可以在 2D 布局模式（View » 2D Layout Mode）中基于现有外形来定义。
要从现有外形定义板外形，请在 2D 布局模式中选择该外形并运行 Design » Board Shape » Define from selected objects 命令（或 Tools » Convert » Create Board Region from selected primitives 命令）。软件将沿所选 track/arc 对象的中心线进行追踪，以定义板外形的外边界。
要交互式定义板外形，请切换到 Board Planning Mode 并选择 Place » Board Region 命令（或点击 Active Bar 上的按钮）。将应用标准的 region object 放置行为，可使用 Snap Grid 和 Work Guides 来辅助该过程。在 Snap Options palette 中启用 Board Shape 选项，以在编辑 Board Region 时获得最佳控制。了解更多：理解吸附行为。
放置所需数量的 Regions。Regions 可以绘制为相互重叠；注意，这并不定义柔性区域与刚性区域的重叠范围，该范围由 Stackup 定义中的 Intrusion 数值决定。
要定义 Name 并为每个区域分配 Layer stack，请选择该区域并在 Properties 面板的 Board Region 模式中编辑其属性。
要将一个 Board Region 切分为两个更小的区域，请使用 Design » Slice Board Region 命令（或点击 Active Bar 上的按钮）。切分工具使用标准的线段放置转角模式，包括 45°、90°、45° 圆弧、90° 圆弧以及任意角度；切分过程中按 Shift+Spacebar 可切换模式。
可使用标准的多边形对象编辑技术来编辑现有 Board Region 的位置与形状。

在标准刚挠模式下，两个 Board Regions 之间的边界通过放置 Split Line 来定义。高级刚挠模式不使用 Split Lines，而是由 Board Region 的边缘来定义一个 Substack 结束、相邻 Substack 开始的位置。如果两个 Board Regions 发生重叠（且这些区域具有公共层），则在重叠区域应用层数更多的叠层。
当重叠区域没有公共层时，它们可以彼此独立折叠。

► 了解更多：规划刚性与柔性区域 - 高级模式

定义柔性区域中的弯折

刚挠板柔性部分的弯折通过放置 Bending Line 来定义。Bending Line 是一种线性对象，其属性在 Properties 面板的 Bend 模式中编辑。

放置 Bending Lines

Bending Lines 在 Board Planning Mode（1 快捷键）中放置。
要放置 Bending Line，请运行 Place » Define Bending Line 命令（或点击 Active Bar 上的按钮）。将 Bending Line 放置在柔性 Board Region 上方横跨该区域。无需让 Bending Line 的起点和终点精确触碰区域的每条边，软件会自动延长（过短时）或缩短（过长时）。Bending Line 至少有一端必须触碰或越过该 Region 的边缘。
要编辑某个 Bend 的属性，请选中它并在 Properties 面板的 Bend 模式中编辑设置：
- Bend 区域以绿橙色显示，点击该区域内任意位置即可选中该 Bend。
- 每个 Bend 都可以命名，以便于识别。
- 确认 Bend 应用于正确的 Substack Region，可用区域列在 Stack Regions 部分中。
- 按需设置 Bend Zone 的 Radius 和 Bend Angle。
- Bends 按其 Fold Index 的顺序折叠；当折叠顺序需要重点检查时可使用此功能。
要移动 Bending Line，请点击并拖动两端的控制柄。
Bending Lines 可应用于板挖空（cutout）的边缘。
可通过点击并按住某个顶点，然后按键盘上的 Delete 来删除选中的 Bend。

► 了解更多：定义 Bending Lines - 高级模式

设计纯柔性 PCB

纯柔性（flex-only）电路板只能在高级刚挠模式下创建。

Layer Stack Manager 至少需要定义一个刚性子叠层。要设计纯柔性 PCB，请先定义刚性子叠层，然后添加柔性子叠层，如下图所示。

纯柔性板仍需要在 Layer Stack Manager 中定义一个刚性子叠层。

在 Board Planning Mode 中，定义纯柔性 PCB 的外形，并在 Properties 面板的 Board Region 模式中分配柔性子叠层。

纯柔性 PCB，将光标悬停在图像上可在 3D 中显示电路板。

如果纯柔性设计包含多个弯折，当需要配置哪些柔性区域应被锁定（电路板折叠时不移动）时，会用到刚性子叠层。当某个区域分配了柔性子叠层时，3D Locked 选项不可用——在这种情况下，将刚性子叠层分配给您希望锁定的板区域，然后在 Properties 面板中启用 3D Locked 选项，之后再将 Layer stack 设置切换回所需的柔性子叠层。

设计在挖空内部包含柔性区域的电路板

可以设计一种刚挠板：在主 PCB 的挖空区域内包含柔性区域。

在挖空内部包含柔性区域的电路板只能在高级刚挠模式下创建。

创建此类电路板的注意事项：

下方视频演示了该过程。
板挖空必须沿挖空内柔性区域的外形轮廓进行描绘。
在放置挖空区域内部的柔性区域之前，先放置挖空。
挖空内任何未使用与外部刚性区域相同子叠层的区域，其优先级必须设置为高于外部刚性区域所分配的值。
为放置在内部柔性区域上的 Bending lines 配置 Used Stack Regions 选项，使其仅应用于该柔性区域。
将挖空与柔性区域所需的形状先作为外形绘制在机械层上（使用 tracks 和 arcs）通常更容易且更精确。然后使用可用工具将所选外形转换为板挖空或板区域。注意，转换工具会沿所选 tracks 与 arcs 的中心线进行跟随，并要求相邻 track/arc 的端点必须精确相接。
- Design » Board Shape » Create Board Region from Selected Objects（在 2D Mode 中）
- Tools » Convert » Create Board Cutout From Selected Primitives（在 2D Mode 中）
- Tools » Convert » Convert Selected Line to Bend Line（在 2D Mode 中）