在柔性区域中包含 Coverlay

刚挠结合板上的一个常见特性是选择性使用覆盖膜(Coverlay)材料。这种绝缘层会被裁切并层压到电路板的特定区域上;由于这种“选择性”使用方式,覆盖膜也被称为bikini coverlay。覆盖膜层在 Layer Stack Manager 中添加;当某个板区域启用了覆盖膜后,就可以在 Board Planning Mode 中对覆盖膜对象的形状进行操作。

自定义覆盖膜(Custom Coverlay)是一种阻焊/掩膜层,其行为等同于额外的一层 Solder Mask。Solder Mask 层通常以负片方式显示与输出,也就是说,你在屏幕上看到的对象会在实际制作的阻焊层中变成开窗孔。若需要(因此覆盖膜也同样适用),也可以将屏幕上的 Solder Mask 显示配置为正片 。

在标准 2D 显示模式下,自定义覆盖膜会显示得像是在顶层/底层阻焊层上。这只是显示效果。生成输出时,顶层阻焊与顶层自定义覆盖膜会分别输出为独立数据 ;底层阻焊与底层自定义覆盖膜亦同。

自定义覆盖膜示例
自定义覆盖膜示例

添加与配置覆盖膜

覆盖膜层在 Layer Stack Manager 中添加。要添加覆盖膜层:

  1. 为柔性子叠层启用 Is Flex 选项。
  2. 在相应层上右键并选择 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,请在现有列标题上右键打开 Select Columns 对话框,在其中启用该列。
  4. 保存层叠设置,使更改反映到电路板上。
  5. 在 Board Planning 模式中,现在会为堆叠中添加的每个覆盖膜层新增一个选项卡。注意:覆盖膜的颜色由层颜色(View Configuration 面板)定义,而不是由 Layer Stack Manager 中分配的颜色定义。

将覆盖膜层添加到子叠层中,并在 Layer Stack Manager 中配置层属性。
将覆盖膜层添加到子叠层中,并在 Layer Stack Manager 中配置层属性。

启用与查看覆盖膜

如果覆盖膜层已添加到子叠层 before,并且该子叠层被分配给某个 Board Region,那么当该子叠层分配到 Board Region 时,覆盖膜对象就会存在。

如果覆盖膜层已添加到子叠层 after,但该子叠层在此之前就已经分配给某个 Board Region,则必须将覆盖膜添加到该区域。可在 Board Planning 模式中选中 Board Region,然后通过以下方式之一添加覆盖膜:

  • 在 Standard Rigid-Flex 模式下:
    • 双击柔性区域以打开 Board Region 对话框,并启用 Custom Coverlays 选项。
  • 在 Advanced Rigid-Flex 模式下:
    • 在区域上右键并选择 Coverlay Actions » Add Coverlay 命令,或
    • Properties 面板的 Board Region 模式中点击 Add Coverlay 按钮。

如果某个 Board Region 在 LSM 中添加覆盖膜之前就已分配了子叠层,请使用右键命令或面板按钮将覆盖膜添加到该区域。如果某个 Board Region 在 LSM 中添加覆盖膜之前就已分配了子叠层,请使用右键命令或面板按钮将覆盖膜添加到该区域。

注意:子叠层中每添加一个覆盖膜层都会多出一个选项卡;点击某个层选项卡可将其设为当前层,然后查看或编辑覆盖膜。

编辑或放置额外覆盖膜

覆盖膜会自动添加并覆盖其所添加到的 Board Region 的整个区域,如下图所示(依据 Layer Stack Manager 中定义的 Coverlay expansion 值)。由于其行为类似额外的阻焊层,会根据适用的 Solder Mask Expansion design rule 自动为元件焊盘创建开窗;或者,如果已配置 Solder Mask Expansions 设置以覆盖设计规则,则按焊盘自身的设置执行。

覆盖膜对元件焊盘的开窗由适用的 Solder Mask Expansion 设计规则控制(可被局部焊盘设置覆盖)。
覆盖膜对元件焊盘的开窗由适用的 Solder Mask Expansion 设计规则控制(可被局部焊盘设置覆盖)。

要编辑覆盖膜:

  • 切换到 Board Planning 模式。
  • 点击相应的层选项卡,将 Coverlay 层设为活动层(可能需要在 View Configuration 面板中将 Coverlay 层设为可见)。
  • 自动生成的覆盖膜以多边形对象形式存在,可按需选择并重塑(或删除)。
  • 如有需要,也可以使用 Design » Place Coverlay PolygonDesign » Place Coverlay Cutout 命令放置用户自定义的覆盖膜形状。这些覆盖膜形状同样是多边形对象,因此在定义或编辑时可使用与其他多边形对象相同的技巧。更多信息请参阅 Editing Polygonal Shaped PCB Design Objects 页面。

已放置一段自定义覆盖膜,并即将在其中定义一个挖空区域。已放置一段自定义覆盖膜,并即将在其中定义一个挖空区域。

当 Coverlay 层为活动层时,点击 Board Region 会选中覆盖膜而不是区域。若要选择 Board Region 或 Bending Line,必须切换到其他层,例如 Multi-Layer。

  • 请记住:如果对某个 Board Region 使用 Remove Coverlay 命令,用户自定义的覆盖膜更改(例如修改自动覆盖膜的形状或放置额外覆盖膜对象)会被移除。
  • 如果移动了已定义覆盖膜的 Board Region,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)并重新添加覆盖膜((Right-Click » Coverlay Actions » Add Coverlay)。或者,你也可以通过在 View Configuration 面板中启用其图层、在 PCB 编辑器底部点击 Coverlay 层选项卡使其成为活动层,然后选中并删除覆盖膜多边形来移除它。

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。请从主菜单选择 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,其中四种还包含拐角方向子模式。放置过程中:
  • Shift+Spacebar 在五种拐角模式间循环切换。
  • Spacebar 在两种拐角方向子模式间切换。
  • 在任一圆弧拐角模式下,按住方向键可缩小或增大圆弧。按住 Shift 键的同时按方向键可加速调整圆弧大小。
  • 1 快捷键在“每次点击放置两条边”与“每次点击放置一条边”之间切换。在第二种模式下,虚线边称为前瞻段(look-ahead segment)(如下方组图中的最后一张所示)。
  • Backspace 键移除最后一个顶点。

按 Shift+Spacebar 在五种可用拐角模式间循环切换,按 1 快捷键在“两条边”或“一条边”的放置方式间切换。


Shift+Spacebar 在五种可用拐角模式间循环切换,按 1 快捷键在“两条边”或“一条边”的放置方式间切换。

覆盖膜多边形的图形化编辑

此编辑方法允许你在设计空间中直接选中已放置的覆盖膜多边形对象,并以图形方式更改其尺寸、形状或位置。

单击一次覆盖膜多边形对象将其选中,从而进入编辑模式。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(显示为实心白色方块) ,边的中间还有一个中心顶点(显示为空心白色方块)。每个端点顶点表示两条边的交汇位置。

已选中的覆盖膜多边形已选中的覆盖膜多边形

  • 点击并拖动 A 以移动相应的端点顶点。
  • 点击并拖动 B 以移动相应的中心顶点,从而有效创建一个新的端点顶点 并将原边分割为两段。
  • 在远离编辑手柄的位置点击边上的任意位置 ,然后拖动以平移该边。
  • Ctrl+在远离编辑手柄的位置沿边点击任意位置以插入新的端点顶点。
  • 在端点顶点上点击并按住,然后按 Delete 以移除该顶点。
  • 在远离编辑手柄的位置点击覆盖膜多边形任意位置 ,然后拖动以重新定位。拖动过程中,可对覆盖膜多边形进行旋转或镜像:
    • Spacebar 使覆盖膜多边形逆时针旋转,或按 Shift+Spacebar 顺时针旋转。Rotation Step 的步进大小在 Preferences 对话框的 PCB Editor – General 页面中定义。
    • XY 键,使覆盖膜多边形沿 X 轴或 Y 轴镜像。

覆盖膜层如何生成输出

生成输出时,每一层都会作为独立数据输出。例如生成 Gerber 时,顶层阻焊会写入一个 Gerber 文件,顶层覆盖膜会写入另一个 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/底层阻焊输出相同:会按适用的阻焊扩展设计规则闪绘(flash)出正确尺寸/形状的对象;若启用了局部覆盖,则按对象设置生成。
  • 覆盖膜的多边形区域(自动与手动放置均包括)——会生成闭合多段线轮廓,用于定义每个覆盖膜区域的外边界。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(用户自定义的不规则孔)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(coverlay)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(coverlay)层,紫色为顶层阻焊层。

放大后,选中了一个自定义的覆盖膜开窗——与覆盖膜外形一样,该开窗也被定义为闭合多段线。

支持的覆盖膜输出格式

Altium Designer 中所有适用的输出格式都支持覆盖膜输出。 

覆盖膜菲林输出

  • Gerber RS-274X、X2——在焊盘、过孔等对象上方定义的开口会以闪孔(flash)方式输出。覆盖膜的外边缘以及用户定义的开窗会以外形轮廓的形式绘制——这些轮廓可供制造厂用于生成切割路径。
  • ODB++——在 ODB++ v7.0 及更高版本中,会输出特定层叠材料区域(多边形及多边形挖空),可正确支持多层叠以及刚挠结合(rigid-flex)定义。
  • IPC2581B——与 ODB++ 类似,支持多层叠定义以及层叠区域的多边形输出。

层叠输出

  • ODB++
  • IPC2581B
  • 层叠报告

工具输出

  • NC / Excellon 铣槽工具路径——由多段线对象的外形轮廓生成。

打印

  • 可按需配置打印输出。
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