Administrador de apilado de capas
El comando Home | Board | Layer Stack Manager abre un documento *.CSPcbDoc [Stackup] y el editor Layer Stack Manager se abre en el espacio de diseño.
Layer Stack Manager
La PCB se diseña y se construye como una pila de capas. En los primeros tiempos de la fabricación de placas de circuito impreso (PCB), la placa era simplemente una capa de núcleo aislante, revestida con una fina capa de cobre en uno o ambos lados. Las conexiones se forman en la(s) capa(s) de cobre como pistas conductoras mediante el grabado químico, eliminando el cobre no deseado.
Si avanzamos hasta hoy, casi todos los diseños de PCB tienen múltiples capas de cobre. La innovación tecnológica y los perfeccionamientos en la tecnología de procesamiento han dado lugar a una serie de conceptos revolucionarios en la fabricación de PCB, incluida la capacidad de diseñar y fabricar PCB flexibles. Al unir secciones rígidas de PCB mediante secciones flexibles, se pueden diseñar PCB híbridas complejas que pueden plegarse para encajar en carcasas con formas inusuales.
En los diseños de placas de circuito impreso, la pila de capas define cómo se organizan las capas en la dirección vertical, o plano Z. Dado que se fabrica como una sola entidad, cualquier tipo de placa debe diseñarse como una sola entidad. Para ello, debe poder definir múltiples pilas de capas de PCB y asignar diferentes pilas de capas a distintas zonas del diseño.
La definición de la pila de capas de la PCB es un elemento crítico para el éxito del diseño de la placa de circuito impreso. Ya no se trata solo de una serie de conexiones simples de cobre que transfieren energía eléctrica; el enrutamiento de muchas PCB modernas se diseña como una serie de elementos de circuito, o líneas de transmisión.
Lograr un diseño de PCB exitoso es un proceso de equilibrar la selección de materiales y la configuración/asignación de la pila de capas con las dimensiones de enrutamiento y los despejes necesarios para conseguir impedancias adecuadas de enrutamiento de un solo extremo y diferencial. También hay muchas otras consideraciones de diseño que entran en juego al diseñar una PCB, incluidas la formación de pares de capas, el diseño cuidadoso de las vías, los posibles requisitos de back drilling, los requisitos rígido/flexible, el balance de cobre, la simetría de la pila de capas y la conformidad de materiales.
El Layer Stack Manager reúne todos estos requisitos de diseño específicos de las capas en un único editor.
Como editor de documentos estándar, el Layer Stack Manager (LSM) puede dejarse abierto mientras se trabaja en la PCB, lo que le permite alternar entre la PCB y el LSM. Se admiten todos los comportamientos de vista estándar, como dividir la pantalla o abrir en un monitor independiente. Tenga en cuenta que debe realizarse una acción Save en el Layer Stack Manager antes de que los cambios se reflejen en la PCB.
Pestaña Stackup
La pestaña Stackup detalla las capas de fabricación. En esta pestaña se agregan, eliminan y configuran las capas.
- Las propiedades de la capa seleccionada actualmente pueden editarse directamente en la cuadrícula o en el panel Inspector .
- Haga clic con el botón derecho en la cuadrícula de capas y luego seleccione Add layer o use los comandos del menú desplegable Add para agregar una capa. Al agregar una capa Surface Finish (cobre), también se agregará una capa dieléctrica cuando una capa adyacente existente también sea una capa Surface Finish.
- Las capas internas de cobre incluyen una opción Copper Orientation que define la dirección en la que el cobre está adherido al núcleo (y desde la que luego se graba). Configure esto para garantizar que los cálculos de impedancia sean precisos.
- Las capas de cobre también incluyen una opción Orientation. Configure esto para indicar la orientación del componente con respecto a la capa de cobre.
- La capa seleccionada puede moverse hacia arriba o hacia abajo dentro de las capas del mismo tipo usando el menú contextual o los comandos de la cinta Layer Up/Layer Down.
Pestaña Via Types
La pestaña Via Types se utiliza para definir los requisitos permitidos de extensión de capas en el plano Z de la(s) vía(s) utilizada(s) en el diseño. El diámetro y el tamaño del taladro (propiedades X&Y) de las vías colocadas en el diseño siguen estando controlados por las preferencias predeterminadas si la vía se coloca manualmente, o por la regla de diseño Routing Style aplicable si la vía se coloca durante el enrutamiento interactivo.
- La pila de capas de una placa nueva incluye una única definición de extensión de vía pasante. Para una placa de dos capas, la vía predeterminada se denomina Thru 1:2. El nombre refleja el tipo de vía y la primera y la última capa que abarca la vía. La extensión predeterminada de vía pasante no puede eliminarse.
- Haga clic en
para agregar un Via Type adicional y luego seleccione las capas que abarca este Via Type en el panel Inspector . La nueva definición tendrá un nombre de <Type> <FirstLayer>:<LastLayer> (por ejemplo, Thru 1:2). - El software detectará automáticamente el tipo (por ejemplo, Thru, Blind, Buried) según las capas elegidas y nombrará el Via Type en consecuencia.
- Cuando Mirror está habilitado, se crea automáticamente un reflejo de la vía actual, que abarca las capas simétricas de la pila de capas. Las
- colocadas en el espacio de diseño incluyen una lista desplegable de la propiedad Name en el panel Inspector, que enumera todos los Via Types definidos en el Layer Stack Manager. Todas las vías utilizadas en la placa deben ser uno de los Via Types definidos en el Layer Stack Manager.
- Cuando cambia de capa durante el enrutamiento interactivo:
- El panel Inspector mostrará el Via Type aplicable.
- Si hay varios Via Types disponibles que se ajusten a las capas que se están abarcando, presione el atajo 6 para alternar entre los Via Types disponibles.
- El Via Type propuesto se detalla en la barra de estado.
Edición de las propiedades de capa
Layer Stack Manager presenta las propiedades de capa en una cuadrícula similar a una hoja de cálculo. Las propiedades pueden editarse directamente en la cuadrícula o en el panel Inspector . Consulte la sección Layer Stack Support de la página Inspector.
Definición de la pila de capas
Las capas que agregue en la pestaña Stackup del Layer Stack Manager son las capas que se fabricarán durante el proceso de fabricación. Las propiedades de una capa pueden editarse directamente en la cuadrícula o en el panel Inspector .
Las pilas de capas predefinidas también están disponibles en el menú Tools | Presets.
Configuración de las propiedades y materiales de las capas
Las propiedades de cada capa pueden editarse directamente en la cuadrícula del LSM. La sección Pestaña Stackup de esta página resume las distintas técnicas disponibles para agregar, eliminar, editar y ordenar las capas.
Se pueden agregar columnas de propiedades definidas por el usuario y la visibilidad de todas las columnas puede configurarse en el cuadro de diálogo Select columns. Para abrir el cuadro de diálogo, haga clic con el botón derecho en cualquier encabezado de columna de la región de la cuadrícula y luego elija Select columns en el menú contextual.
Tipos de capa y sus propiedades
Existe una gran variedad de materiales utilizados en la fabricación de una placa de circuito impreso. La siguiente tabla ofrece un breve resumen de los materiales comunes utilizados.
La selección de los materiales de las capas y sus propiedades siempre debe realizarse en consulta con el fabricante de la placa.
| Tipo de capa | Materiales utilizados | Comentarios |
|---|---|---|
| Señal | Cobre | La capa de cobre utilizada para definir el enrutamiento de señales transporta las señales eléctricas y la corriente de alimentación del circuito. Normalmente es lámina recocida y electrodepositada. |
| Plano interno | Cobre | Capa sólida de cobre utilizada para distribuir alimentación y tierra; puede dividirse en regiones. También debe especificarse la distancia desde el borde del plano hasta el borde de la placa (pullback). Normalmente es lámina recocida. |
| Dieléctrico | Varía, e incluye FR4, poliimida y una variedad de materiales específicos del fabricante que ofrecen distintos parámetros de diseño |
Capa aislante; puede ser rígida o flexible. Se utiliza para definir capas de núcleo, prepreg y flexibles. Las propiedades mecánicas importantes son: incluyen la estabilidad dimensional frente a la humedad y los rangos de temperatura, la resistencia al desgarro y la flexibilidad. Las propiedades eléctricas importantes incluyen la resistencia de aislamiento, la constante dieléctrica (Dk) y el factor de disipación (tangente de pérdidas, Df o Dj) |
| Overlay | Epoxi serigrafiado, LPI (liquid photo-imageable) | Presenta texto/arte gráfico, como designadores de componentes, logotipos, nombre del producto, etc. |
|
Máscara de soldadura/Coverlay |
1) Máscara de soldadura fotoimagenable líquida (LPI o LPSM), máscara de soldadura fotoimagenable de película seca (DFSM) 2) Película flexible con recubrimiento adhesivo, normalmente de poliimida o poliéster. |
1) Capa protectora que restringe dónde puede aplicarse soldadura al circuito. Es una tecnología rentable y probada, adecuada para aplicaciones rígidas y flex de clase de uso A (flex-to-install). Adecuada para características más finas que el coverlay de película flexible. 2) Adecuada para clases de uso flex A y B (flexión dinámica). Requiere orificios/esquinas redondeados, que normalmente se perforan o troquelan. |
| Paste Mask | Capa a partir de la cual se fabrica una plantilla de máscara de pasta. La plantilla suele ser de acero inoxidable. Las aberturas de la plantilla definen las ubicaciones donde debe aplicarse pasta de soldadura a las almohadillas de los componentes antes de la colocación de los componentes. | Capa de máscara utilizada para fabricar la pantalla de máscara de soldadura, que define las ubicaciones donde debe aplicarse pasta de soldadura. |
Otras tareas de diseño relacionadas con capas
Las capas de la pila de capas forman el espacio sobre el que se construye el diseño. Hay varias tareas de diseño relacionadas con las capas que no se realizan en el Layer Stack Manager. Estas tareas se resumen a continuación con enlaces a más información.
Definición de la forma general de la placa
Independientemente de la composición final de la placa, la forma exterior general se define como la Board Shape, que se define mediante los comandos del submenú Home | Board | Board Shape desde el editor PCB.
La forma de la placa puede ser:
- Defined manually - redefiniendo la forma o moviendo los vértices (esquinas) existentes de la placa (Redefine Board Shape o Edit Board Shape).
- Defined From Selected Objects - normalmente se hace a partir de un contorno en una capa mecánica. Use esta opción si se ha importado un contorno desde otra herramienta de diseño.
Incluir una tabla de taladros
CircuitMaker incluye una tabla de taladros inteligente que se coloca como cualquier otro objeto de diseño. Puede configurar la tabla de taladros como una tabla compuesta, tablas separadas o una tabla para un emparejamiento de taladros específico.
Carga y guardado de documentos de apilado
Puede cargar y guardar archivos de documentos de apilado desde la Settings región de la cinta principal haciendo clic en sus respectivos botones desplegables.
Cargar
Puede hacer clic en el botón Load para abrir el cuadro de diálogo Open Stackup Document, donde puede seleccionar los documentos de apilado que desea agregar.
Guardar
Puede hacer clic en el botón Save para abrir el cuadro de diálogo Save Stackup Document, donde puede guardar el documento de apilado en la ubicación que prefiera.
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