Entwurf einer Rigid-Flex-Leiterplatte – Erweiterter Modus

Definieren der Substacks

Die Struktur Ihrer Leiterplatte wird im Layer Stack Manager (Design » Layer Stack Manager) definiert. Von hier aus können Sie den erforderlichen Rigid-Flex-Modus aktivieren und die für Ihr Rigid-Flex-Design benötigten Substacks definieren.

Definieren der Substacks:

• Um die Funktionen zu aktivieren, die für das Entwerfen einer Rigid-Flex-Leiterplatte im erweiterten Modus erforderlich sind, wählen Sie den Tools » Features » Rigid-Flex (Advanced) Befehl aus den Hauptmenüs des Layer Stack Manager.

• Der Board-Modus des Layer Stack Manager wird verwendet, um die verschiedenen Substacks im Rigid-Flex-Design visuell zu bearbeiten und zu organisieren. Ein einzelner Substack kann durch Doppelklick bearbeitet werden. In diesem Fall wird für diesen Substack der Stackup-Modus angezeigt.

• Fügen Sie einen neuen Substack hinzu, indem Sie im Board-Modus die erforderlichen Lagen in einem vorhandenen Substack mit Shift+Click auswählen und den entsprechenden Befehl aus dem Menü der Schaltfläche  wählen. Eine Leiterplatte kann eine beliebige Anzahl von Substacks enthalten.

• Definieren Sie die Eigenschaften des Substacks im Bereich Properties.

• Wenn das Design eine Stackup-Struktur aufweist, die im Board-Modus nicht modelliert werden kann, können zusätzliche Verzweigungen hinzugefügt werden.

Erfahren Sie mehr über Defining the Substacks - Advanced Mode

Definieren der Leiterplattenform und Regionen

Der Layer-Stack definiert die Leiterplatte in vertikaler Richtung bzw. in der Z-Ebene. Im PCB-Editor wird der Bereich, den die Leiterplatte in der X- und Y-Ebene einnimmt, durch die Board Shape definiert. Die Leiterplattenform kann eine polygonale Region beliebiger Form sein, mit geraden oder gekrümmten Kanten in jedem beliebigen Winkel, und sie kann außerdem Aussparungen (innere Löcher) beliebiger Form enthalten.

Es gibt zwei Techniken, mit denen die gesamte Leiterplattenform sowie die verschiedenen starren und flexiblen Regionen definiert werden können:

1. Definieren Sie die gesamte Leiterplattenform und teilen Sie sie anschließend in Regionen auf. Erfahren Sie mehr über Slicing the Board Outline into Regions.

2. Platzieren Sie jede starre und flexible Board-Region im Designbereich, um die endgültige Leiterplattenform aufzubauen. Erfahren Sie mehr über Placing a Board Region.

Die endgültige Form kann durch eine Kombination beider Techniken erstellt werden.

Die gesamte Board Shape wird durch die Menge der Board-Regionen definiert; das Video zeigt zwei Möglichkeiten, wie diese Regionen erstellt werden können.

Definieren der Leiterplattenform und Regionen:

• Die Leiterplattenform kann interaktiv im Board Planning Mode (View » Board Planning Mode) definiert werden, oder sie kann auf Grundlage einer vorhandenen Kontur im 2D-Layout-Modus (View » 2D Layout Mode) definiert werden.

• Um die Leiterplattenform aus einer vorhandenen Kontur zu definieren, wählen Sie die Kontur im 2D-Layout-Modus aus und führen Sie den Befehl Design » Board Shape » Define from selected objects aus (oder den Befehl Tools » Convert » Create Board Region from selected primitives). Die Software verfolgt die Mittellinie der ausgewählten Track-/Arc-Objekte, um die Außenkante der Leiterplattenform zu definieren.

• Um die Leiterplattenform interaktiv zu definieren, wechseln Sie in den Board Planning Mode und wählen Sie den Befehl Place » Board Region aus (oder klicken Sie auf die Schaltfläche  auf dem Active Bar). Es gelten die standardmäßigen Platzierungsverhalten des region object; verwenden Sie Snap Grid und Work Guides, um diesen Prozess zu unterstützen. Aktivieren Sie die Option Board Shape in der Snap Options palette, um bei der Bearbeitung von Board-Regionen die bestmögliche Kontrolle zu erhalten. Erfahren Sie mehr über Understanding the Snap Behavior.

• Platzieren Sie die erforderliche Anzahl von Regionen. Regionen können so gezeichnet werden, dass sie sich überlappen. Beachten Sie, dass dies nicht den Bereich definiert, in dem sich eine flexible Region mit einer starren Region überlappt; dieser wird durch die Werte Intrusion in der Stackup-Definition festgelegt.

• Um die Name zu definieren und jeder Region eine Layer stack zuzuweisen, wählen Sie die Region aus und bearbeiten Sie die Eigenschaften im Modus Board Region des Bereichs Properties.

• Um eine Board-Region in zwei kleinere Regionen zu teilen, verwenden Sie den Befehl Design » Slice Board Region (oder klicken Sie auf die Schaltfläche  auf dem Active Bar). Das Slicing-Werkzeug verwendet die standardmäßigen Eckmodi für die Linienplatzierung, einschließlich 45°, 90°, 45°-Bogen, 90°-Bogen und beliebigem Winkel; drücken Sie Shift+Spacebar, um den Modus während des Teilens zu ändern.

• Die Position und Form einer vorhandenen Board-Region kann mit den standardmäßigen polygonal object editing techniques bearbeitet werden.

Erfahren Sie mehr über Planning Rigid & Flex Regions - Advanced Mode

Definieren von Biegungen in der Flex-Region

Eine Biegung in einem flexiblen Abschnitt einer Rigid-Flex-Leiterplatte wird durch das Platzieren einer Bending Line definiert. Eine Bending Line ist ein lineares Objekt, dessen Eigenschaften im Bend Modus des Bereichs Properties bearbeitet werden.

Platzieren von Bending Lines

• Bending Lines werden im Board Planning Mode platziert (Tastenkürzel 1).

• Um eine Bending Line zu platzieren, führen Sie den Befehl Place » Define Bending Line aus (oder klicken Sie auf die Schaltfläche  auf dem Active Bar). Platzieren Sie die Bending Line über die flexible Board-Region. Es ist nicht erforderlich, jede Kante der Region mit Anfang und Ende der Bending Line exakt zu berühren; die Software verlängert sie automatisch (wenn sie zu kurz ist) oder kürzt sie (wenn sie zu lang ist). Mindestens ein Ende der Bending Line muss die Kante der Region berühren oder über sie hinausreichen.

• Um die Eigenschaften einer Biegung zu bearbeiten, wählen Sie sie aus und bearbeiten Sie die Einstellungen im Modus Bend des Bereichs Properties:

  • Die Biegezone wird in einer grün-orangen Farbe angezeigt; klicken Sie irgendwo innerhalb der Zone, um diese Biegung auszuwählen.

  • Jede Biegung kann benannt werden, damit sie leicht identifiziert werden kann.

  • Bestätigen Sie, dass die Biegung auf die richtige Substack-Region angewendet wird; verfügbare Regionen sind im Abschnitt Stack Regions aufgeführt.

  • Legen Sie Radius und Bend Angle der Biegezone nach Bedarf fest.

  • Biegungen werden in der Reihenfolge ihres Fold Index gefaltet; verwenden Sie diese Funktion, wenn die Faltreihenfolge für die Prüfung wichtig ist.

• Um eine Bending Line zu verschieben, klicken Sie auf jeden Endpunkt-Griff und ziehen Sie ihn.

• Bending Lines können auf Kanten von Leiterplattenaussparungen angewendet werden.

• Eine ausgewählte Biegung kann entfernt werden, indem Sie auf einen der Eckpunkte klicken und die Maustaste gedrückt halten und dann Delete auf der Tastatur drücken.

Erfahren Sie mehr über Defining Bending Lines - Advanced Mode

Entwerfen einer reinen Flex-Leiterplatte

Um eine reine Flex-Leiterplatte zu entwerfen, können Sie im Layer Stack Manager einen einlagigen Flex-Substack definieren, wie unten gezeigt.

Definieren Sie im Board Planning Mode die Form der reinen Flex-Leiterplatte und stellen Sie sicher, dass der Flex-Substack im Bereich Properties der Board-Region zugewiesen ist.

Entwerfen einer Leiterplatte mit einer Flex-Region innerhalb einer Aussparung

Es ist möglich, eine Rigid-Flex-Leiterplatte zu entwerfen, die eine flexible Region innerhalb einer Aussparung in der Hauptleiterplatte besitzt.

Hinweise zum Erstellen dieses Leiterplattentyps:

• Das folgende Video demonstriert den Prozess.

• Die Leiterplattenaussparung muss der Kontur der Flex-Region(en) innerhalb der Aussparung folgen.

• Platzieren Sie die Aussparung, bevor Sie die Flex-Region(en) innerhalb des Aussparungsbereichs platzieren.

• Jede Region innerhalb der Aussparung, die nicht denselben Substack wie die äußere starre Region verwendet, muss ihre Priorität auf einen höheren Wert gesetzt haben als den Wert, der der äußeren starren Region zugewiesen ist.

• Konfigurieren Sie die Optionen Used Stack Regions für Bending Lines, die auf internen Flex-Regionen platziert werden, so, dass sie nur auf diese Flex-Region angewendet werden.

• Es kann einfacher und genauer sein, die für den Ausschnitt und die Flex-Region(en) erforderlichen Formen als Umrisse auf einer mechanischen Lage mithilfe von Leiterzügen und Bögen zu definieren. Verwenden Sie anschließend die verfügbaren Werkzeuge, um einen ausgewählten Umriss in einen Platinen-Ausschnitt oder eine Platinen-Region umzuwandeln. Beachten Sie, dass das Konvertierungswerkzeug der Mittellinie der ausgewählten Leiterzüge und Bögen folgt und erfordert, dass die Endpunkte benachbarter Leiterzüge/Bögen exakt aufeinandertreffen.

  • Design » Board Shape » Create Board Region from Selected Objects (im 2D-Modus)

  • Tools » Convert » Create Board Cutout From Selected Primitives (im 2D-Modus)

  • Tools » Convert » Convert Selected Line to Bend Line (im 2D-Modus)

Erstellen einer Flex-Region innerhalb eines Platinen-Ausschnitts.

Laden Sie die im Video verwendete PcbDoc-Datei herunter