在柔性区域上添加覆盖膜

概览

本文将逐步介绍如何在 Altium Designer 中为柔性区域添加、启用、查看、编辑覆盖膜并生成输出,重点说明覆盖膜如何发挥类似额外阻焊层的作用,以及如何在层叠管理器和板规划模式中对其进行管理。您还将了解,在为电路板区域分配子层叠之前或之后添加覆盖膜分别会产生什么效果,如何处理自动生成和自定义的覆盖膜形状,以及制造输出如何表示开窗、轮廓和挖空。如果您希望更清楚地了解如何在刚柔结合板上使用覆盖膜,同时不遗漏重要的设置和编辑细节,请继续阅读,让您的 PCB 设计工作更加得心应手。

- 了解在 Altium Designer 中配置覆盖膜的位置,以及如何为正确的柔性区域启用覆盖膜。
- 掌握如何在板规划模式中查看和编辑自动生成的覆盖膜、焊盘开窗、自定义多边形和挖空。
- 了解如何在制造输出中生成覆盖膜数据,包括如何将其与阻焊层分开输出。
使用 AI 深入了解:

刚柔结合板的一个常见特点是选择性地使用覆盖膜材料。这种绝缘层经过裁切后,层压到电路板的特定区域,因此覆盖膜也称为 bikini coverlay。覆盖膜层在层叠管理器中添加;为电路板的相应区域启用覆盖膜后,即可在板规划模式下调整覆盖膜对象的形状。

自定义覆盖膜是一种掩膜层,其行为类似于附加的阻焊层。阻焊层通常以负片形式显示和输出,也就是说,屏幕上看到的对象会成为实际制造的阻焊层中的开口。如有需要,可以将阻焊层配置为以正片形式显示 (覆盖膜也同样如此)。

在标准 2D 显示模式下,自定义覆盖膜显示在顶层/底层阻焊层上。这仅是一种显示方式。生成输出时,顶层阻焊层和顶层自定义覆盖膜会作为独立的数据输出 ,底层阻焊层和底层自定义覆盖膜也是如此。

自定义覆盖膜示例
自定义覆盖膜示例

添加和配置覆盖膜

覆盖膜层在 Layer Stack Manager 中添加。添加覆盖膜层的步骤如下:

  1. 为柔性子层叠启用 Is Flex 选项。
  2. 右键单击相应的层,然后选择 Insert layer above (below) » Coverlay 命令以添加覆盖膜。
  3. 定义覆盖膜的属性,包括 Coverlay expansion 属性。如果 Coverlay expansion 列不可见,请右键单击现有列标题,打开 Select Columns 对话框,然后在其中启用该列。
  4. 保存层叠,使更改应用到电路板上。
  5. 在板规划模式下,层叠中每个新增的覆盖膜层都会有一个对应的选项卡。请注意,覆盖膜的颜色由层颜色(View Configuration 面板)定义,而不是由层叠管理器中指定的颜色定义。

将覆盖膜层添加到子层叠中,并在 Layer Stack Manager 中配置层属性。
将覆盖膜层添加到子层叠中,并在 Layer Stack Manager 中配置层属性。

启用和查看覆盖膜

如果在将子层叠分配给电路板区域before就已向该子层叠添加覆盖膜层,那么将子层叠分配给电路板区域时,便会生成覆盖膜对象。

如果在将子层叠分配给电路板区域after才向该子层叠添加覆盖膜层,则必须为该区域添加覆盖膜。在板规划模式下,选择电路板区域,然后通过以下方式添加覆盖膜:

  • 在标准刚柔结合模式下:
    • 双击柔性区域以打开 Board Region 对话框,然后启用 Custom Coverlays 选项。
  • 在高级刚柔结合模式下:
    • 右键单击该区域并选择 Coverlay Actions » Add Coverlay 命令,或
    • 单击 Properties 面板的电路板区域模式中的 Add Coverlay 按钮。

如果在层叠管理器(LSM)中添加覆盖膜之前,已将子层叠分配给电路板区域,请使用右键菜单命令或面板按钮,为该区域添加覆盖膜。如果在层叠管理器(LSM)中添加覆盖膜之前,已将子层叠分配给电路板区域,请使用右键菜单命令或面板按钮,为该区域添加覆盖膜。

请注意,子层叠中每个新增的覆盖膜层都有一个对应的选项卡。单击某个层选项卡,将该层设为当前层,即可查看或编辑覆盖膜。

编辑或放置附加覆盖膜

覆盖膜会自动覆盖其所添加到的电路板区域的整个范围,如下图所示(遵循层叠管理器中定义的 Coverlay expansion 值)。覆盖膜的行为类似于附加的阻焊层,会根据适用的 阻焊扩展设计规则,自动为元件焊盘创建开口;如果已将焊盘的 Solder Mask Expansions 设置配置为覆盖设计规则,则会采用焊盘自身定义的设置。

覆盖膜上的元件焊盘开口由适用的阻焊扩展设计规则控制(可由焊盘的局部设置覆盖)。
覆盖膜上的元件焊盘开口由适用的阻焊扩展设计规则控制(可由焊盘的局部设置覆盖)。

编辑覆盖膜的步骤如下:

  • 切换到板规划模式。
  • 单击相应的层选项卡,将覆盖膜层设为活动层(可能需要先在 View Configuration 面板中将覆盖膜层设为可见)。
  • 自动生成的覆盖膜是一个多边形对象,可以根据需要选择并调整其形状(或将其删除)。
  • 如有需要,还可以使用 Design » Place Coverlay Polygon 和 Design » Place Coverlay Cutout 命令放置用户自定义的覆盖膜形状。这些覆盖膜形状是多边形对象,因此定义或编辑这些形状时,可以使用与其他多边形对象相同的操作方法。有关更多信息,请参阅 编辑多边形 PCB 设计对象 页面。

已放置一块自定义覆盖膜,接下来将在其中定义一个挖空区域。已放置一块自定义覆盖膜,接下来将在其中定义一个挖空区域。

当覆盖膜层为活动层时,单击电路板区域会选中覆盖膜,而不是该区域。要选择电路板区域或弯折线,必须切换到其他层,例如多层。

  • 请注意,如果对该电路板区域使用 Remove Coverlay 命令,用户对覆盖膜所做的更改(例如修改自动生成的覆盖膜形状或放置附加覆盖膜对象)将被移除。
  • 如果移动已定义覆盖膜的电路板区域,覆盖膜多边形不会随之移动。在这种情况下,必须移除覆盖膜(Right-Click » Coverlay Actions » Remove Coverlay),然后重新添加覆盖膜(Right-Click » Coverlay Actions » Add Coverlay)。或者,也可以在 View Configuration 面板中启用其所在层,单击 PCB 编辑器底部的覆盖膜层选项卡,将该层设为活动层,然后选中并删除覆盖膜多边形。

覆盖膜多边形

当 PCB 编辑器处于 Board Planning Mode 时,可以放置覆盖膜多边形。从主菜单中选择 Design » Place Coverlay Polygon 命令。

覆盖膜多边形放置模式

  • 放置多边形时,有五种可用的拐角模式,其中四种还具有拐角方向子模式。在放置过程中:
  • 按 Shift+Spacebar 可循环切换五种可用的拐角模式。
  • 按 Spacebar 可在两种拐角方向子模式之间切换。
  • 在任一圆弧拐角模式下,按住方向键可缩小或增大圆弧。同时按住 Shift 键可加快圆弧大小的调整速度。
  • 按 1 快捷键,可在每次单击放置两条边和每次单击放置一条边之间切换。在第二种模式下,虚线边称为前瞻线段(如下方图组的最后一张图所示)。
  • 按 Backspace 键可移除最后一个顶点。

按 Shift+Spacebar 可循环切换五种可用的拐角模式,按 1 快捷键可在放置两条边或一条边之间切换。


按 Shift+Spacebar 可循环切换五种可用的拐角模式,按 1 快捷键可在放置两条边或一条边之间切换。

以图形方式编辑覆盖膜多边形

通过这种编辑方法,可以直接在设计空间中选择已放置的覆盖膜多边形对象,并以图形方式更改其大小、形状或位置。

单击覆盖膜多边形对象以将其选中,使其进入编辑模式。覆盖膜多边形对象的外形由一系列边构成, 每条边的两端各有一个端点顶点,以实心白色方块表示, 中间还有一个中心顶点, 以空心白色方块表示。每个端点顶点代表两条边的交汇位置。

选中的覆盖膜多边形选中的覆盖膜多边形

  • 单击并拖动 A 可移动相应的端点顶点。
  • 单击并拖动 B 可移动相应的中心顶点,从而创建一个新的端点顶点, 并将原来的边分成两条。
  • 单击边上远离编辑控制柄的任意位置, 然后 拖动以平移该边。
  • Ctrl+单击边上远离编辑控制柄的任意位置, 可插入一个新的端点顶点。
  • 单击并按住端点顶点,然后按 Delete 可删除该顶点。
  • 单击覆盖膜多边形上远离编辑控制柄的任意位置, 然后拖动以重新定位。拖动时,可以旋转或镜像覆盖膜多边形:
    • 按 Spacebar 可逆时针旋转覆盖膜多边形,或按 Shift+Spacebar 顺时针旋转。Rotation Step 的大小在 Preferences 对话框的 PCB 编辑器 – 常规 页面中定义。
    • 按 X 或 Y 键可沿 X 轴或 Y 轴镜像覆盖膜多边形。

覆盖膜层输出的生成方式

生成输出时,每一层都会作为独立的数据输出。例如,生成 Gerber 时,顶层阻焊层写入一个 Gerber 文件,顶层覆盖膜层则写入另一个 Gerber 文件。

覆盖膜的输出可分为两类:

  • 焊盘/过孔开窗——焊盘/过孔开窗的输出生成方式与常规顶层/底层阻焊层相同:根据适用的阻焊扩展设计规则,或在启用局部覆盖时根据对象设置,闪绘出大小和形状正确的对象。
  • 覆盖膜的多边形区域(包括自动生成和手动放置的区域)——生成闭合多段线轮廓,用于定义每个覆盖膜区域的外边缘。该轮廓可用于定义覆盖膜的切割路径。覆盖膜中定义的挖空(用户定义的不规则形状孔洞)也会以闭合多段线形式输出,用于生成切割路径。

宽度为 1mil 的闭合多段线的中心线即为覆盖膜的边缘。

在 CAM 查看器中检查 Gerber 输出——蓝色为覆盖膜层,紫色为顶层阻焊层。
在 CAM 查看器中检查 Gerber 输出——蓝色为覆盖膜层,紫色为顶层阻焊层。

放大后,选中了一个自定义覆盖膜挖空——与覆盖膜轮廓一样,挖空也定义为闭合多段线。

支持的覆盖膜输出格式

Altium Designer 中所有适用的输出格式均支持覆盖膜输出。 

覆盖膜输出

  • Gerber RS-274X、X2——焊盘和过孔等对象上定义的开窗通过闪绘生成。覆盖膜的外边缘以及用户定义的挖空以轮廓形式呈现,制造商可使用这些轮廓生成切割路径。
  • ODB++——ODB++ v7.0 及更高版本可输出特定的层叠材料区域(多边形和多边形挖空),并能正确支持多层叠和刚柔结合板定义。
  • IPC2581B——与 ODB++ 一样,支持多层叠定义和层叠区域的多边形。

层叠输出

  • ODB++
  • IPC2581B
  • 层叠报告

刀具输出

  • NC / Excellon 铣削刀具路径——根据多段线对象的轮廓生成。

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