Le PCB est conçu et réalisé sous la forme d’un empilement de couches. Aux débuts de la fabrication des circuits imprimés (PCB), la carte se composait simplement d’une couche centrale isolante revêtue d’une fine couche de cuivre sur une ou deux faces. Les connexions sont formées dans la ou les couches de cuivre sous forme de pistes conductrices par gravure chimique, en éliminant le cuivre indésirable.
Avançons jusqu’à aujourd’hui, où presque toutes les conceptions de PCB comportent plusieurs couches de cuivre. L’innovation technologique et les améliorations des procédés de fabrication ont conduit à un certain nombre de concepts révolutionnaires dans la fabrication des PCB, notamment la possibilité de concevoir et de fabriquer des PCB flexibles. En reliant entre elles des sections rigides de PCB au moyen de sections flexibles, il est possible de concevoir des PCB hybrides complexes qui peuvent être pliés pour s’adapter à des boîtiers de formes inhabituelles.
Un PCB simple face est illustré à gauche, typique des premières conceptions de PCB. À droite se trouve un PCB rigide-flex, où des sections rigides sont reliées par des sections flexibles du PCB.
Dans la conception de circuits imprimés, l’empilement des couches définit la manière dont les couches sont disposées dans la direction verticale, ou plan Z. Comme il est fabriqué comme une entité unique, tout type de carte, y compris une carte rigide-flex, doit être conçu comme une entité unique. Pour y parvenir, le concepteur de cartes rigides-flex doit pouvoir définir plusieurs empilements de couches PCB et attribuer différents empilements de couches à différentes régions de la conception rigide-flex .
La définition de l’empilement des couches du PCB est un élément essentiel à la réussite de la conception d’un circuit imprimé. Il ne s’agit plus simplement d’une série de connexions en cuivre transférant l’énergie électrique : le routage de nombreux PCB modernes est conçu comme une série d’éléments de circuit, ou lignes de transmission.
La réussite d’une conception de PCB haute vitesse repose sur un équilibre entre le choix des matériaux, la structure et l’affectation de l’empilement des couches, ainsi que les dimensions de routage et les espacements nécessaires pour obtenir des impédances adaptées en routage simple et différentiel. De nombreuses autres considérations de conception entrent également en jeu lors de la conception d’un PCB moderne à haute vitesse, notamment l’appariement des couches, une conception soignée des vias, d’éventuels besoins en back drilling, les exigences rigide/flex, l’équilibrage du cuivre, la symétrie de l’empilement des couches et la conformité des matériaux.
Ces exigences de conception spécifiques aux couches sont regroupées dans un éditeur unique – le Layer Stack Manager .
Layer Stack Manager , sélectionnez Design » Layer Stack Manager dans les menus principaux de l’éditeur PCB. Le Layer Stack Manager s’ouvre dans une vue de document, de la même manière qu’une feuille de schéma, le PCB et les autres types de documents. Il peut rester ouvert pendant le travail sur la carte, ce qui vous permet de basculer entre la carte et le LSM. Tous les comportements d’affichage standard sont pris en charge, comme le fractionnement de l’écran ou l’ouverture sur un moniteur séparé. Les modifications apportées dans le Layer Stack Manager deviennent disponibles dans l’éditeur PCB après l’exécution d’un Save .
Tous les aspects de la gestion de l’empilement des couches sont effectués dans le Layer Stack Manager . Sélectionnez l’onglet en bas de l’empilement des couches pour configurer les différents paramètres.
Selon la structure de la carte, le Layer Stack Manager comprendra les onglets suivants :
Stackup Ajouter, supprimer et ordonner les couches de signal, de plan et diélectriques ; et attribuer/configurer les propriétés de matériau affectées à chaque couche.
Impedance Configurer les profils d’impédance, lorsque le routage à impédance contrôlée est utilisé.
Via Types Configurer les types de vias autorisés, en définissant quelles couches chaque type de via traverse.
Back Drills Configurer les portions de couches à back-driller lorsqu’un pad ou un stub de via est présent.
Printed Electronics Configurer l’agencement des couches dans une conception d’électronique imprimée.
Board Configurer la manière dont les différents sous-empilements sont agencés dans une conception rigide-flex avancée.
Le Layer Stack Manager présente les propriétés de l’empilement des couches dans une grille d’édition de type tableur. Les propriétés peuvent être modifiées directement dans la grille, ou dans le panneau Properties Propertiesi . Selon la structure de la carte, le Layer Stack Manager comprendra les onglets suivants, chacun présentant son propre ensemble d’attributs dans la grille d’édition et le panneau Properties .
Tools » Measurement Units puis sélectionnez l’unité de mesure souhaitée (mil , in , µ , ou mm ). Vous pouvez également utiliser le raccourci clavier Ctrl+Q
L’onglet Stackup détaille les couches de fabrication. Dans cet onglet, les couches peuvent être ajoutées, supprimées et configurées. Pour une conception rigide-flex standard, l’ensemble de couches utilisé dans chaque empilement peut également être activé et désactivé dans cet onglet. Une conception rigide-flex avancée est configurée dans l’onglet Board .
Cliquez avec le bouton droit pour ajouter, supprimer et réorganiser les couches. Les valeurs peuvent être modifiées dans le panneau Properties, ou directement dans la cellule de la grille.
Modification de l’empilement des couches
Add a layer
Pour ajouter une couche, cliquez avec le bouton droit dans la grille des couches, cliquez sur le bouton Edit » Add Layer pour ajouter une couche. La nouvelle couche sera ajoutée à côté de la couche actuellement sélectionnée dans la grille. L’ajout d’une couche Signal ou Plane (cuivre) ajoutera également une couche diélectrique lorsqu’une couche adjacente existante est également une couche de cuivre. Un maximum de 32 couches de signal et 16 couches de plan peut être ajouté. Si nécessaire, les couches de plan peuvent être divisées autant de fois que souhaité, et des zones de division imbriquées peuvent être définies – en savoir plus .
Move a layer Cliquez avec le bouton droit dans la grille des couches puis choisissez Move layer up / Move layer down ou utilisez la commande Edit » Layer Up / Edit » Layer Down dans les menus principaux pour déplacer la couche sélectionnée vers le haut ou vers le bas dans l’empilement des couches parmi les couches du même type.
Delete a layer Cliquez sur le bouton Edit » Delete Layer dans les menus principaux, pour supprimer la couche sélectionnée dans l’empilement des couchesi . Si la couche à supprimer contient des primitives, une boîte de dialogue de confirmation s’ouvrira avant la suppression. Cliquez sur Yes pour procéder à la suppression.
Define the Layer Material Le matériau de la couche peut être saisi directement dans la cellule Material sélectionnée ou choisi dans la boîte de dialogue Select Material dialog , accessible en cliquant sur le bouton
Stack symmetry Si l’option Stack Symmetry est activée dans la section Board du panneau Properties , les couches sont ajoutées par paires correspondantes centrées autour de la couche diélectrique médiane.
Additional properties Cliquez avec le bouton droit sur un en-tête de colonne, puis choisissez Select columns pour accéder à la boîte de dialogue Select Columns ( , où vous pouvez activer/désactiver et ordonner les colonnes affichées dans la grille des couches. Notez que seules les propriétés couramment utilisées sont affichées dans le panneau Properties .
Apply Surface Finish Une finition de surface peut être ajoutée à une couche de cuivre externe en utilisant le sous-menu contextuel approprié et en ajoutant une couche Surface Finish .
Delete a substack Le sous-empilement initial ne peut pas être supprimé. Lorsqu’un autre sous-empilement est sélectionné, le bouton
Layer Properties
Lorsque l’onglet Stackup du document Layer Stack est actif, les propriétés suivantes sont disponibles pour les différents types de couches.
Layer Properties (
Name Nom défini par l’utilisateur pour la couche.
Manufacturer Le fabricant de cette couche (tel que spécifié dans le Material Library ou défini par l’utilisateur).
Material Le matériau à partir duquel la couche est fabriquée. Le matériau de couche prédéfini est sélectionné en cliquant sur le bouton Select Material dialog . De nouveaux matériaux sont ajoutés dans la boîte de dialogue Altium Material Library dialog (Tools » Material Library ).
Thickness L’épaisseur de cette couche (telle que spécifiée dans le Material Library ou définie par l’utilisateur).
Dk La constante diélectrique, également appelée εr en électromagnétisme. La valeur est spécifiée dans le Material Library , ou définie par l’utilisateur. La constante diélectrique indique la permittivité relative d’un matériau isolant, c’est-à-dire sa capacité à stocker de l’énergie électrique dans un champ électrique. À des fins d’isolation, un matériau avec une constante diélectrique plus faible est préférable, et dans les applications RF, une constante diélectrique plus élevée peut être souhaitable. En outre, plus la constante diélectrique relative est faible, plus les performances du matériau se rapprochent de celles de l’air. Cette propriété est essentielle pour satisfaire aux exigences d’impédance de certaines lignes de transmission.
Df Le facteur de dissipation (tel que spécifié dans le Material Library ou défini par l’utilisateur). Il indique l’efficacité du matériau isolant, en reflétant le taux de perte d’énergie pour un certain mode d’oscillation, tel qu’une oscillation mécanique, électrique ou électromécanique. En d’autres termes, il s’agit de la propriété d’un matériau qui décrit quelle part de l’énergie transmise est absorbée par le matériau. Plus la tangente de perte est élevée, plus l’absorption d’énergie dans le matériau est importante. Cette propriété a un impact direct sur l’atténuation du signal à haute vitesse.
Process Le procédé utilisé pour former la couche de cuivre – généralement appliqué sous forme de cuivre laminé recuit (RA), ou par électrodéposition (ED).
Weight Le poids du cuivre par unité de surface, généralement exprimé en onces/pied carré (par ex., 0,5 oz/ft2 ).
Orientation Cela définit l’orientation des composants sur cette couche. Les choix incluent : Not allowed , Top et Bottom . Pour les faces supérieure et inférieure, ce paramètre est défini automatiquement dans une nouvelle carte. Pour les autres couches de signal, il est utilisé pour :
Les conceptions rigide-flex – lorsque des composants sont montés sur une couche de signal interne qui devient une couche de surface sur une section flexible, le logiciel doit savoir dans quel sens ces composants sont orientés. Utilisez la liste déroulante pour sélectionner l’orientation requise.
Les composants intégrés – pour une conception qui inclut des composants intégrés, le logiciel doit savoir dans quel sens un composant est orienté (par rapport à la surface sur laquelle il est monté). Reportez-vous à la page Designing a PCB with Embedded Components page pour obtenir des informations sur le réglage de l’orientation des composants dans l’empilage de couches. Utilisez la liste déroulante pour sélectionner l’orientation requise. Les choix incluent : Not allowed , Top et Bottom .
Copper Orientation Définit la direction dans laquelle le cuivre est laminé sur le noyau. Utilisez la liste déroulante pour sélectionner Above ou Below , ce qui détermine la direction depuis laquelle il est gravé.
Le Copper Orientation peut également être choisi à l’aide de la liste déroulante dans la colonne Copper Orientation du Layer Stack . Pour activer la colonne, cliquez avec le bouton droit dans l’en-tête, choisissez Select columns , puis activez l’entrée Copper Orientation dans la boîte de dialogue Select columns dialog . En outre, l’option Trace Inverted dans le mode Impedance Profile du panneau peut être utilisée pour configurer l’orientation du cuivre.
Pullback Distance La distance entre le bord du plan et le bord de la carte.
Frequency La fréquence à laquelle le matériau est testé et la valeur à laquelle Dk / Df correspond pour une certaine fréquence. La fréquence est également issue des références de matériau.
Description Champ défini par l’utilisateur pour une description de cette couche.
Constructions Pour les couches diélectriques, cela affiche le type de construction de cette couche. La référence numérique se rapporte à la structure du tissu de verre tissé utilisé dans le matériau de la couche diélectrique ; ce sont des références standard utilisées par les fabricants de PCB.
Resin Le pourcentage de résine de la couche.
Notes on Construction and Resin:
Material Frequency La fréquence à laquelle le matériau est testé et la valeur à laquelle Dk / Df correspond pour une certaine fréquence. La fréquence est également issue des références de matériau.
GlassTransTemp La température de transition vitreuse (également appelée TG ). Il s’agit de la température à laquelle la résine passe d’un état vitreux à un état amorphe, modifiant son comportement mécanique, c’est-à-dire son taux d’expansion.
Note Notes définies par l’utilisateur pour la couche.
Comment Commentaires définis par l’utilisateur pour la couche.
Board Properties
Board Properties (
Stack Symmetry Activez cette option pour maintenir la symétrie de l’empilage de couches. Si l’empilage n’est actuellement pas symétrique, la boîte de dialogue Stack is not symmetric s’ouvrira. Reportez-vous à la section Layer Stack Symmetry pour en savoir plus.
Library Compliance Lorsqu’elle est activée, pour chaque couche sélectionnée dans la bibliothèque de matériaux, les propriétés actuelles de la couche sont vérifiées par rapport aux valeurs de cette définition de matériau dans la bibliothèque.
Substack Ces informations concernent le sous-empilage actuellement sélectionné (couches, diélectrique, épaisseurs, etc.). Lorsque vous passez d’un sous-empilage à un autre, ces informations sont mises à jour en conséquence (pour le sous-empilage actuellement sélectionné).
La région Substack du panneau Properties ne sera disponible que si une option Rigid/Flex est activée dans la liste déroulante Features .
Stack Name Nom du sous-empilage défini par l’utilisateur. Nommer le sous-empilage est utile lorsqu’une région de carte se voit attribuer un sous-empilage de couches.
Is Flex Doit être activé si le sous-empilage est flexible.
Layers Le nombre de couches conductrices.
Dielectrics Le nombre de couches diélectriques.
Conductive Thickness La somme des épaisseurs de toutes les couches de signal et de plan (toutes les couches de cuivre ou conductrices).
Dielectric Thickness La somme des épaisseurs de toutes les couches diélectriques.
Total Thickness L’épaisseur totale de la carte finie.
Other Layerstack Properties
Other - Roughness (
Model Type Sélectionnez le modèle préféré pour calculer l’impact de la rugosité de surface (reportez-vous aux articles ci-dessous pour plus d’informations sur les différents modèles). S’applique à toutes les couches de cuivre de l’empilage.
Surface Roughness Valeur de la rugosité de surface (disponible auprès de votre fabricant). Saisissez une valeur comprise entre 0 et 10µm, la valeur par défaut étant 0,1µm
Roughness Factor Caractérise l’augmentation maximale attendue des pertes du conducteur due à l’effet de rugosité. Saisissez une valeur comprise entre 1 et 100 ; la valeur par défaut est 2.
Copper Resistance La valeur de la résistance du cuivre, en nano-ohms.
Other - Manufacturing Parameters (
Via Plating Thickness L’épaisseur finale du placage dans le fût du via.
L’onglet Impedance est utilisé pour configurer les profils d’impédance lorsque le routage à impédance contrôlée est utilisé. Cliquez sur l’onglet Impedance en bas du Layer Stack Manager pour configurer les exigences du profil d’impédance. Une fois les profils d’impédance configurés, le profil requis peut ensuite être sélectionné dans les règles de conception Routing Width ou .
Ajoutez un nouveau profil, activez les couches auxquelles il s’applique, configurez les couches de référence et définissez les propriétés du profil dans le panneau Properties.
Modification d’un profil d’impédance
Adding a Profile Cliquez sur Add Impedance Profile si aucun profil n’a encore été ajouté) pour ajouter un nouveau , puis définissez les Type , Target Impedance et Target Tolerance requis dans le panneau Properties . Le Description est facultatif.
Enabling the layers L’étape suivante consiste à définir sur quelles couches le profil actuellement sélectionné sera disponible. La grille est divisée en deux zones : les couches de l’empilage sont affichées à gauche, et à droite se trouvent les couches sur lesquelles le profil d’impédance actuellement sélectionné sera disponible. Utilisez la case à cocher de couche dans la région Impedance Profile pour rendre cette couche disponible pour le profil d’impédance sélectionné.
Lorsque vous sélectionnez une couche activée dans la région Impedance Profile, toutes les couches de l’empilage sont estompées, à l’exception de celles utilisées pour calculer l’impédance de cette couche de signal sélectionnée (
Assign the reference layers Une fois qu’un profil d’impédance est attribué à la couche, modifiez la ou les couches de référence de cette couche dans les colonnes Top Ref et Bottom Ref . Notez que la ou les couches de référence peuvent être de type Type Plane ou Signal.
Configure the impedance properties Les calculateurs d’impédance prennent en charge les calculs d’impédance directs et inverses. Si vous saisissez la Target Impedance , la Width changera automatiquement (calcul direct), ou saisissez la Width et la Target Impedance changera automatiquement (calcul inverse).
Define the etch La Etch = 0.5[(W1-W2)/Thickness] , calculée à partir des largeurs supérieure et inférieure de la piste (survolez le curseur au-dessus de ? dans le panneau pour afficher la formule)
Configure the differential impedance calculation Pour un calcul d’impédance différentielle, verrouillez soit la Width , soit la Trace Gap en cliquant sur le bouton Target Impedance change. Vous pouvez également modifier la variable déverrouillée pour changer la Target Impedance .
La prise en charge du calcul d’impédance est fournie par le logiciel Simbeor® . Le calculateur prend en charge les structures coplanaires simples et différentielles, et le calculateur d’impédance différentielle prend en charge une structure stripline asymétrique. Tous les calculs utilisent une fréquence de 1 GHz. Pour améliorer la vitesse des calculs, les profils d’impédance sont calculés dans des threads séparés (lorsqu’ils sont disponibles).
Pour une structure stripline, la hauteur du diélectrique est calculée comme la distance entre les couches de cuivre (voir H2 sur l’image ).
Le calculateur d’impédance prend en charge plusieurs couches diélectriques adjacentes. Ces couches peuvent avoir des propriétés diélectriques différentes.
Pour en savoir plus sur la configuration des Properties pour le Controlled Impedance Routing .
L’onglet Via Types est utilisé pour définir les exigences autorisées de traversée de couches dans le plan Z pour les vias utilisés dans la conception. Les propriétés X-Y des vias, y compris le diamètre et la taille du trou, sont contrôlées par la règle de conception Routing Style applicable.
Définissez chacune des traversées de couches requises comme un Via Type unique.
Modification des Via Types
The default via Le Layer Stack d’une nouvelle carte inclut une seule définition de traversée de via traversant dans l’onglet Via Types du Layer Stack Manager . Pour une carte à deux couches, le via par défaut est nommé Thru 1:2 , cette dénomination reflétant le type de via ainsi que les première et dernière couches que le via traverse. La traversée traversante par défaut ne peut pas être supprimée.
Add a new Via Type Cliquez sur le bouton Properties . La nouvelle définition portera un nom de type <Type> <FirstLayer>:<LastLayer> (par exemple, Thru 1:2 ). Le logiciel détectera automatiquement le type (par exemple, Thru, Blind, Buried) en fonction des couches choisies et nommera le Via Type en conséquence.
Naming a Via Type Chaque Via Type est automatiquement nommé en fonction des couches qu’il traverse et selon qu’il s’agit d’un µVia. Les vias placés dans l’espace de travail incluent une liste déroulante de propriété Name , qui répertorie tous les Via Types définis dans le Layer Stack Manager . Tous les vias utilisés dans la carte doivent correspondre à l’un des Via Types définis dans le Layer Stack Manager .
Adding a µVia Si un µVia est requis, activez la case à cocher µVia . Cette option n’est disponible que lorsque le via traverse des couches adjacentes ou adjacentes +1 (appelé Skip via).
Mirroring a via Si le Layer Stack a l’option Stack Symmetry option activée, l’option Mirror devient disponible. Lorsque Mirror est activé, un miroir du via actuel, traversant les couches symétriques dans le layer stack, est automatiquement créé.
Selecting a Via Type during routing Lorsque vous changez de couche pendant le routage interactif :
Le panneau Properties affichera le Via Type applicable (
Si plusieurs Via Types sont disponibles pour les couches traversées, appuyez sur le raccourci 6 8 (
Le Via Type proposé est détaillé dans la barre d’état (
Lorsque plusieurs substacks sont définis dans le Layer Stack Manager, l’interface vous permet de définir différents Via Types dans chaque substack. Notez que cela does not restreint ce Via Type aux régions de la carte qui utilisent ce substack. Les Via Types disponibles pendant le routage dépendent de la règle de conception de style de via de routage applicable et des couches traversées par cette route. Si nécessaire, les Via Types peuvent être limités à une région de la carte en ciblant la région dans la règle de conception Routing Via Style applicable à l’aide du mot-clé de requête InLayerStackRegion query keyword (
Pour en savoir plus sur les Via Specifics , et sur la configuration des Blind, Buried & Micro Vias .
Dans une conception haute vitesse, des réflexions de signal peuvent se produire lorsque le fût d’un via s’étend au-delà des couches de signal sur lesquelles le signal est routé. Cela peut entraîner une dégradation du signal et des problèmes d’intégrité du signal. Une approche utilisée pour résoudre ce problème consiste à percer les fûts de via inutilisés à l’aide d’un perçage à profondeur contrôlée, une technique également appelée back drilling.
Les propriétés de back drill sont configurées dans l’onglet Back Drills . Cet onglet apparaît lorsque les Back Drills sont activés dans le sous-menu Tools » Features ou en cliquant sur le bouton Back Drills .
Modification des Back Drills
How Back Drills work L’onglet Back Drills est utilisé pour définir les traversées de couches qui doivent être back-drillées lorsqu’un pad ou un stub de via est présent. Ces paramètres sont utilisés conjointement avec la règle de conception Max Via Stub Length , où la longueur maximale du stub et la valeur de surdimensionnement du perçage sont spécifiées. Le paramètre Where the Object Matches de la règle peut être utilisé pour limiter la suppression des stubs à des nets spécifiques (
Add a new Back Drill Cliquez sur le bouton First layer et Last layer sélectionnées dans la section Back Drill du panneau Properties , par exemple, BD 1:3 . First layer définit la première couche à percer, Last layer définit la couche avant laquelle le perçage s’arrête (Last layer est la première couche du layer stack qui ne sera pas back-drillée).
Mirroring a Back Drill Si les Substack Properties ont l’option Stack Symmetry option activée dans le panneau Properties , l’option Mirror devient disponible dans la section Back Drill du panneau. Lorsqu’elle est activée, un miroir du Back Drill actuel est créé, par exemple, BD 1:3 | 6:4 .
Pour en savoir plus sur la configuration des properties pour les Back Drills, consultez la page Controlled Depth Drilling (Back Drilling) .
Grâce aux technologies d’impression modernes, il est possible d’imprimer directement des couches conductrices et non conductrices sur un matériau de substrat, afin de construire un circuit électronique. Cela est appelé printed electronics . Le layer stack est configuré pour l’électronique imprimée en sélectionnant l’option Tools » Features » Printed Electronics . Dans ce mode, tous les onglets sont remplacés par le seul onglet Printed Electronics Stackup .
L’électronique imprimée utilise une approche différente pour définir le layer stack.
Configuration du Layerstack pour l’électronique imprimée
Defining the layers Les couches diélectriques traditionnelles ne sont pas utilisées dans l’électronique imprimée. À la place, des patches diélectriques locaux sont imprimés là où le routage doit se croiser. Lorsque l’option Printed Electronics est activée dans la liste déroulante Features , toutes les couches diélectriques sont supprimées du layer stack et, à la place, les patches diélectriques sont définis en plaçant des objets région de forme appropriée sur des couches non conductrices.
How Layers are named Dans l’électronique imprimée, les couches de signal en cuivre sont appelées conductive layers , et les couches isolantes sont appelées non-conductive layers .
Pour en savoir plus sur la configuration des Properties pour la couche Printed Electronic, consultez la page Designing for Printed Electronics .
L’onglet Board est utilisé pour configurer les différents substacks requis dans une conception rigide-flex avancée. L’onglet s’affiche automatiquement lorsque le mode Rigid-Flex (Advanced) est activé. Notez que l’onglet Board n’est ni utilisé ni disponible lorsque le mode Rigid-Flex standard est choisi.
L’onglet Board utilisé pour configurer un PCB rigide-flex de type reliure, notez que la section centrale comporte deux substacks flexibles.
Utilisation de l’onglet Board View
Add a new Substack Des substacks supplémentaires peuvent être rapidement créés à partir d’un substack existant à l’aide du raccourci Shift+Click
Configure layer intrusion Utilisez les champs Intrusion Left / Right pour configurer si des couches adjacentes empiètent sur le Substack voisin.
Configure layer adjacency Configurez les relations entre les couches dans les substacks adjacents, par exemple : partagent-elles des couches (Common ), ou les couches sont-elles uniques dans ce substack (Individual )
Editing a substack Double-cliquez sur un substack spécifique dans l’onglet Board pour ouvrir son onglet Layer, où il peut être modifié.
Adding a Branch Ajoutez des Branches supplémentaires. Les Branches sont utilisées lorsque la conception comporte plusieurs sections flexibles rayonnant à partir d’une seule section rigide. Pour en savoir plus sur les Branches .
Pour en savoir plus sur la conception d’un PCB Rigid-Flex avancé .
Configuration des propriétés et matériaux des couches individuelles
Une grande variété de matériaux est utilisée dans la fabrication d’une carte de circuit imprimé. Le tableau ci-dessous donne un bref résumé des matériaux couramment utilisés. La sélection des matériaux de couche et de leurs propriétés doit toujours être effectuée en consultation avec le fabricant de la carte.
PCB Layer Types
Layer Type Materials Used Comments
Signal Copper
Les couches de cuivre sont utilisées pour définir le routage des signaux, transporter les signaux électriques et fournir le courant au circuit. Il s’agit généralement d’une feuille recuite ou électrodéposée.
Internal Plane Copper
Couche de cuivre pleine utilisée pour distribuer l’alimentation et la masse ; peut être divisée en régions. Il faut également spécifier la distance entre le bord du plan et le bord de la carte (retrait). Généralement en feuille recuite.
Surface Finish Variable, notamment Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG), Hot Air Solder Leveling (HASL), sans plomb (HASL), étain par immersion, Organic Solderability Preservative (OSP)/Entek, or dur,argent par immersion
Appliquée aux couches externes de cuivre exposées, elle remplit deux fonctions : empêcher l’oxydation du cuivre et fournir une bonne surface d’adhérence pour la soudure. Chaque type de finition présente des avantages et des inconvénients différents. La plus populaire est l’ENIG, qui offre une haute qualité, une bonne soudabilité et un faible coût.
Dielectric Variable, notamment FR4, polyimide et divers matériaux spécifiques aux fabricants offrant différents paramètres de conception
Couche isolante ; peut être rigide ou flexible. Utilisée pour définir les couches de noyau, de préimprégné et flexibles.
Les propriétés mécaniques importantes comprennent : la stabilité dimensionnelle selon les plages d’humidité et de température, la résistance à la déchirure et la flexibilité.
Les propriétés électriques importantes comprennent la résistance d’isolement, la constante diélectrique (Dk) et le facteur de dissipation (tangente de perte, Df ou Dj)
Overlay Époxy sérigraphié, LPI (liquid photo-imageable)
Présente du texte/des illustrations, tels que les désignateurs de composants, les logos, le nom du produit, etc.
Solder Mask/Coverlay
1) Solder Mask - masque de soudure photo-imageable liquide (LPI ou LPSM), masque de soudure photo-imageable en film sec (DFSM)
2) Coverlay - film flexible enduit d’adhésif, généralement en polyimide ou en polyester.
1) Couche de protection qui limite les zones où la soudure peut être appliquée sur le circuit. Technologie éprouvée et économique, adaptée aux applications rigides et flex de classe d’utilisation A (flex-to-install). Convient à des motifs plus fins que le coverlay en film flexible.
2) Convient aux classes d’utilisation flex A et B (flex dynamique). Nécessite des trous/coins arrondis, généralement percés ou poinçonnés.
Paste Mask Couche à partir de laquelle un pochoir de masque de pâte est fabriqué. Le pochoir est généralement en acier inoxydable. Les ouvertures du pochoir définissent les emplacements où la pâte à souder doit être appliquée sur les pastilles des composants avant leur placement.
La couche de masque de pâte est utilisée pour fabriquer l’écran de masque de soudure, qui définit les emplacements où la pâte à souder doit être appliquée.
Les propriétés de chaque couche peuvent être modifiées directement dans la grille LSM, dans le Properties panneau, ou un matériau prédéfini peut être sélectionné dans la bibliothèque de matériaux en cliquant sur le bouton points de suspension ( dans la cellule Material de la couche sélectionnée. La section Stackup Tab section plus haut sur cette page résume les différentes techniques disponibles pour ajouter, supprimer, modifier et ordonner les couches.
❯ ❮
1
Javascript ID: ConfigProps
Modifiez les propriétés de la couche directement dans la grille, ou dans le Properties panneau.
Cliquez avec le bouton droit dans la zone d’en-tête de colonne pour modifier les colonnes disponibles.
Cliquez sur les points de suspension (...) pour sélectionner un matériau dans la bibliothèque.
Selecting the Columns Displayed in the Layer Stack Manager
Select columns . Pour ouvrir la boîte de dialogue, cliquez avec le bouton droit sur n’importe quel en-tête de colonne dans la zone de grille, puis choisissez Select columns dans le menu contextuel.
La boîte de dialogue Select columns
Les matériaux préférés de l’empilage de couches peuvent être prédéfinis dans la bibliothèque de matériaux. Dans le Layer Stack Manager , sélectionnez Tools » Material Library pour ouvrir la boîte de dialogue Altium Material Library , où les matériaux existants peuvent être examinés et de nouvelles définitions de matériaux ajoutées.
La boîte de dialogue Altium Material Library
Options and Controls of the Altium Material Library dialog
Le matériau que vous souhaitez utiliser pour une couche spécifique n’est pas sélectionné dans la boîte de dialogue Altium Material Library , il est choisi dans la boîte de dialogue Select Material . Pour utiliser un matériau spécifique pour une couche, cliquez sur les points de suspension ( de cette couche dans la cellule Materials de la grille d’empilage des couches, ou cliquez sur Material du panneau Properties lorsque la couche est sélectionnée dans la grille d’empilage des couches. Cela ouvrira la boîte de dialogue Select Material , qui limite la bibliothèque pour n’afficher que les matériaux adaptés à la couche pour laquelle le contrôle points de suspension a été cliqué.
La boîte de dialogue Select Material
Options and Controls of the Select Material dialog
Boîte de dialogue Select Material
Units Selector Cliquez sur les unités souhaitées pour le Thickness : mil , in , µm ou mm .
Cliquez pour ouvrir la boîte de dialogue Material Library Settings et configurer les colonnes affichées dans la boîte de dialogue.
Grid La grille affiche des informations sur les matériaux adaptés à la couche utilisée pour accéder à la boîte de dialogue Select Material . Sélectionnez l’élément souhaité dans la grille, puis cliquez sur OK pour utiliser ce matériau dans l’empilage de couches.
Configure the columns in the Altium Material Library or the Select Material dialog
Pour sélectionner les colonnes affichées dans la boîte de dialogue Altium Material Library ou la boîte de dialogue Select Material , cliquez sur le bouton Material Library Settings .
La boîte de dialogue Material Library Settings
Boîte de dialogue Material Library Settings
Filter Saisissez les caractères selon lesquels vous souhaitez filtrer la liste Column .
Column Liste de toutes les colonnes possibles pouvant être affichées dans la boîte de dialogue Altium Material Library ou la boîte de dialogue Select Material . Lorsqu’un élément affiche Altium Material Library ou la boîte de dialogue Select Material . Lorsqu’un élément affiche
Add Cliquez pour ajouter une nouvelle colonne. Une nouvelle colonne intitulée Custom[n] sera ajoutée à la liste Column . Sélectionnez la nouvelle entrée de colonne puis cliquez sur Edit pour modifier le nom, si souhaité.
Cliquez pour supprimer la colonne sélectionnée. Cette option n’est disponible que pour une colonne personnalisée qui a été ajoutée. Les colonnes système ne peuvent pas être supprimées.
Up/Down Cliquez pour déplacer l’élément sélectionné vers le haut ou vers le bas dans la liste Column . Cela détermine l’ordre dans lequel les colonnes apparaîtront dans la boîte de dialogue Altium Material Library ou la boîte de dialogue Select Material .
Si la case à cocher Library Compliance est activée dans le Layer Stack Manager , alors, pour chaque couche sélectionnée dans la bibliothèque de matériaux, les propriétés actuelles de la couche sont comparées aux valeurs de cette définition de matériau dans la bibliothèque. Toute propriété non conforme est signalée par un indicateur d’erreur. Reselect the material ( pour mettre à jour les valeurs selon les paramètres de la bibliothèque de matériaux.
Si vous souhaitez que l’empilement des couches de la carte soit symétrique, activez la case à cocher Stack Symmetry dans la région Board du panneau Properties . Une fois cela fait, l’empilement des couches est immédiatement vérifié pour s’assurer de sa symétrie autour de la couche diélectrique centrale. Si une paire de couches situées à égale distance de la couche diélectrique centrale de référence n’est pas identique, la boîte de dialogue Stack is not symmetric s’ouvre.
La grille Layer stack symmetry mismatches en haut de la boîte de dialogue détaille tous les conflits détectés dans la symétrie de l’empilement des couches. Choisissez l’option appropriée dans la partie inférieure de la boîte de dialogue pour obtenir une symétrie de l’empilement :
Obtenir la symétrie de l’empilement par :
Mirror top half down Les paramètres de chacune des couches au-dessus de la couche diélectrique centrale sont copiés vers la couche partenaire symétrique.
Mirror bottom half up Les paramètres de chacune des couches en dessous de la couche diélectrique centrale sont copiés vers la couche partenaire symétrique.
Mirror whole stack down Une couche diélectrique supplémentaire est insérée après la dernière couche de cuivre (Surface Finish ), puis toutes les couches de signal et diélectriques sont répliquées et mises en miroir sous cette nouvelle couche diélectrique.
Mirror whole stack up Une couche diélectrique supplémentaire est insérée avant la première couche de cuivre (Surface Finish ), puis toutes les couches de signal et diélectriques sont répliquées et mises en miroir au-dessus de cette nouvelle couche diélectrique.
Utilisez l’option Stack Symmetry pour définir rapidement une carte symétrique : définissez la moitié de l’empilement des couches, activez l’option Stack Symmetry, puis utilisez l’une des options de miroir de l’empilement complet pour répliquer cet ensemble de couches.
Lorsque Stack Symmetry est activé :
Toute modification appliquée à une propriété de couche est automatiquement appliquée à la couche partenaire symétrique.
L’ajout de couches ajoute automatiquement les couches partenaires symétriques correspondantes.
Le Layerstack Visualizer vous permet de voir l’empilement des couches en 2D ou en 3D. Sélectionnez Tools » Layerstack Visualizer dans le Layer Stack Manager pour ouvrir le Layerstack Visualizer .
Options and Controls of the Layerstack Visualizer Dialog
Visualiseur d’empilement des couches
Display the Visualizer Sélectionnez Tools » Layerstack Visualizer dans le Layer Stack Manager pour ouvrir le Layerstack Visualizer .
Moving the board Faites un clic droit et faites glisser pour réorienter la carte dans le visualiseur.
Take a picture Faites un clic gauche sur l’image, puis Ctrl+C pour copier l’image dans le presse-papiers Windows.
2D/3D Sélectionnez la vue dans laquelle vous souhaitez afficher l’empilement des couches.
Orthographic camera Activez cette option pour utiliser une projection orthographique. Désactivez-la pour utiliser une projection en perspective.
Show full stack Affiche l’empilement complet, sans les détails des couches.
Show layer names Cochez/décochez pour afficher/masquer les noms des couches.
Real layers height Cochez/décochez pour afficher chaque couche avec une épaisseur réaliste.
Space between layers Cochez/décochez pour afficher un espacement entre les couches.
Simple conductors Cochez pour afficher un motif alternatif de conducteurs.
Définition et configuration des sous-empilements rigide-flex
Main page: Conception rigide-flex
Chaque zone ou région distincte d’une conception rigide-flex peut être constituée d’un nombre différent de couches. Pour cela, vous devez pouvoir définir plusieurs empilements, appelés substacks .
L’éditeur PCB prend en charge deux modes de conception rigide-flex. Vous choisissez le mode standard ou avancé en sélectionnant la commande requise dans le sous-menu Tools » Features , ou le sélecteur Feature sur le côté droit de l’interface Layer Stack Manager .
Le mode d’origine, ou mode standard – appelé Rigid-Flex – prend en charge les conceptions rigide-flex simples (
Si votre conception présente des exigences rigide-flex plus complexes, telles que des régions flexibles qui se chevauchent, vous avez besoin du mode Advanced Rigid-Flex (également appelé Rigid-Flex 2.0). En plus des régions flexibles qui se chevauchent, le mode avancé apporte également la définition visuelle du plan Z des sous-empilements, la définition indépendante de chaque région rigide et flexible de la carte, les pliages sur les découpes imbriquées, les séparations de forme personnalisée, la possibilité de définir des structures de type reliure, la possibilité d’inclure un coverlay sur une région flexible, ainsi que la prise en charge des conceptions entièrement flexibles (
Adding Substacks in a standard Rigid-Flex design
Mode rigide-flex standard
Enabling Standard mode Activez le mode rigide-flex standard en sélectionnant la commande Tools » Features » Rigid/Flex . Vous pouvez également accéder à cette commande dans le menu Features ( Stackup , sauf que les boutons de sélection et de gestion des sous-empilements apparaissent en haut, comme illustré dans l’image ci-dessus.
How many substacks? Un sous-empilement unique est nécessaire pour chaque ensemble unique de couches requis dans les régions rigides et flexibles de la carte. Un sous-empilement peut être utilisé avec plusieurs régions de carte si ces régions utilisent le même ensemble de couches. Cliquez sur le bouton
Configure each substack Utilisez le sélecteur de sous-empilement pour sélectionner chaque sous-empilement à tour de rôle, puis utilisez les cases à cocher pour activer/désactiver les couches afin d’obtenir l’ensemble de couches requis pour ce sous-empilement.
Configure as flexible Pour un sous-empilement flexible, activez l’option Is Flex dans le panneau Properties . Les couches de coverlay spécifiques au flexible ne peuvent être ajoutées que dans un sous-empilement pour lequel l’option Is Flex est activée et qui ne comprend pas de couche Soldermask.
Adding Substacks in an Advanced Rigid-Flex design
Mode rigide-flex avancé
Enabling Advanced mode Activez le mode Advanced Rigid-Flex en sélectionnant la commande Tools » Features » Rigid/Flex (Advanced) . Vous pouvez également accéder à cette commande dans le menu Features ( Board , comme illustré ci-dessus.
How many substacks? Un sous-empilement unique est nécessaire pour chaque ensemble unique de couches requis dans les régions rigides et flexibles de la carte. Un sous-empilement peut être utilisé avec plusieurs régions de carte si ces régions utilisent le même ensemble de couches. Passez à l’onglet Board pour configurer les différents sous-empilements requis dans une conception rigide-flex avancée.
Create a new substack Des sous-empilements supplémentaires peuvent être rapidement créés à partir d’un sous-empilement existant à l’aide du raccourci Shift+Click
Configure a substack Configurez les relations entre les couches dans les sous-empilements adjacents - par exemple, partagent-elles des couches (Common ) ou les couches sont-elles propres à ce sous-empilement (Individual ) ? Les couches adjacentes empiètent-elles sur le sous-empilement voisin ?
Editing a substack Double-cliquez sur un sous-empilement spécifique dans l’onglet Board pour modifier ce sous-empilement.
Configure as flexible Pour un sous-empilement flexible, activez l’option Is Flex dans le panneau Properties . Les couches de coverlay spécifiques au flexible ne peuvent être ajoutées que dans un sous-empilement pour lequel l’option Is Flex est activée et qui ne comprend pas de couche Soldermask.
When do I need a Branch? Les branches sont utilisées lorsque la conception comporte plus de deux sections flexibles rayonnant à partir d’une seule section rigide.
En savoir plus sur la conception d’un PCB rigide-flex
Comme son nom l’indique, un PCB monocouche ne possède qu’une seule couche de cuivre, généralement la couche inférieure. Un empilement de PCB monocouche peut être créé en supprimant soit la couche supérieure, soit la couche inférieure d’un empilement de PCB à 2 couches.
Dans un PCB à 2 couches, vous pouvez supprimer soit la couche supérieure, soit la couche inférieure de son empilement.
Remarques sur les cartes monocouches
Un empilement monocouche peut être créé pour un PCB, mais pas pour une empreinte.
Lorsque l’empilement des couches ne comporte qu’une seule couche de cuivre, l’onglet Via Types et la fonctionnalité Back Drills ne seront pas disponibles dans le Layer Stack Manager .
Pour un PCB monocouche, vous ne pouvez créer que des profils d’impédance de types Single-Coplanar et Differential-Coplanar dans l’onglet Impedance du Layer Stack Manager .
La couche supprimée est référencée comme un côté lorsque cela s’applique. Par exemple, si la couche inférieure est supprimée, elle est appelée Bottom Side dans la colonne Drill Layer Pair d’une table de perçage .
Lorsque des pastilles de trous traversants non métallisés sont présentes dans un PCB monocouche, elles ne seront pas signalées dans la section Unplated multi-layer pad(s) detected du rapport DRC .
Cette fonctionnalité est disponible lorsque l’option PCB.SingleLayerStack.Support est activée dans la boîte de dialogue Advanced Settings .
Utilisation des empilements de couches prédéfinis
Une exigence courante pour de nombreuses entreprises consiste à utiliser un empilement de couches cohérent dans toutes leurs conceptions de PCB. Le logiciel inclut un certain nombre d’empilements de couches prédéfinis, et l’espace de travail Altium comprend un certain nombre de modèles d’empilement (si vous avez choisi d’inclure les données d’exemple lors de l’activation/installation de votre espace de travail). En plus de créer et de stocker des modèles d’empilement dans l’espace de travail de votre entreprise, ils peuvent également être stockés sous forme de fichiers locaux.
En offrant un point de départ pratique, un certain nombre d’empilements de couches prédéfinis sont disponibles dans le menu Tools » Presets . Notez que ces préréglages ne peuvent pas être modifiés et que la liste ne peut pas être étendue. Pour configurer vos propres empilements de couches prédéfinis, vous devez créer des modèles d’empilement, comme décrit ci-dessous.
Modèles d’empilement
Les empilements de couches prédéfinis sont appelés modèles d’empilement. Ces modèles peuvent être stockés et gérés dans votre Workspace Altium, ou bien stockés et gérés sous forme de fichiers locaux.
Les modèles disponibles sont répertoriés dans la page Data Management – Templates de la boîte de dialogue Preferences . La liste peut être configurée pour inclure les modèles Server only ou Server & Local à l’aide de la liste déroulante Template visibility située près du haut de la page de la boîte de dialogue. Les modèles locaux se trouvent dans le dossier spécifié par la valeur Local Templates folder .
Les modèles d’empilement peuvent être stockés et gérés dans votre Workspace, ou sous forme de fichiers locaux.
Default Workspace stackups Un certain nombre de Layerstacks du Workspace sont fournis par défaut dans le dossier Workspace Managed Content\Templates\Layer Stacks (si vous avez choisi d’inclure les données d’exemple lors de l’activation/de l’installation de votre Workspace).
Preview a Workspace stackup Un Layerstack du Workspace peut être prévisualisé dans le panneau Explorer panel . Lorsque l’entrée de l’empilement est sélectionnée dans la zone des révisions du panneau, basculez vers l’onglet de vue d’aspect Preview pour voir l’empilement des couches.
Pour charger un empilement depuis votre Workspace connecté, choisissez la commande File » Load Stackup From Server . La boîte de dialogue Choose Item Revision apparaît. À l’aide de l’arborescence de dossiers à gauche de la boîte de dialogue, accédez à l’emplacement où les Layer Stacks sont stockés dans le Workspace et sélectionnez l’empilement requis dans la liste des révisions d’élément. Cliquez sur OK pour appliquer l’empilement défini dans ce fichier à l’empilement de couches actuellement ouvert dans le Layer Stack Manager .
Save the open layer stack as an existing Workspace stackup Pour enregistrer l’empilement de couches actuel en tant qu’empilement existant dans votre Workspace connecté, choisissez la commande File » Save to Server . La boîte de dialogue Choose Planned Item Revision apparaît : utilisez-la pour choisir un Layerstack existant du Workspace afin d’enregistrer l’empilement dans sa révision suivante.
Save the open layer stack as a new Workspace stackup Pour enregistrer l’empilement de couches actuel en tant que nouvel empilement dans votre Workspace connecté, choisissez la commande File » Save to Server . La boîte de dialogue Choose Planned Item Revision apparaît ; accédez à l’emplacement dans l’arborescence Server Folders où les empilements sont stockés, puis cliquez avec le bouton droit dans la zone de liste des révisions de la boîte de dialogue et sélectionnez la commande Create Item » Layerstack . Dans la boîte de dialogue Create New Item qui s’ouvre, désactivez l’option Open for editing after creation ; sinon, vous passerez en mode d’édition directe.
Create a new Workspace stackup from scratch Dans la page Data Management – Templates de la boîte de dialogue Preferences , cliquez sur le bouton Add et sélectionnez la commande Layerstack dans le menu (ou cliquez avec le bouton droit dans la grille des modèles pour afficher le menu contextuel et sélectionnez Add » Template ). Après avoir sélectionné la commande, cliquez sur OK dans la boîte de dialogue Close Preferences qui s’ouvre pour fermer la boîte de dialogue Preferences et ouvrir l’éditeur temporaire d’empilement. Une révision planifiée du nouveau Workspace Layerstack sera créée automatiquement dans un dossier Workspace de type Layerstacks .
Edit an existing Workspace Stackup Pour modifier un empilement Workspace existant, cliquez avec le bouton droit sur son entrée dans l’onglet Templates de la page Data Management – Templates page de la boîte de dialogue Preferences et choisissez la commande Edit dans le menu contextuel. L’éditeur temporaire s’ouvrira, avec le modèle contenu dans la dernière révision du Workspace Stackup ouvert pour modification. Apportez les modifications nécessaires, puis sélectionnez la commande File » Save to Server pour enregistrer l’empilement dans la révision suivante du Workspace Stackup.
Update an existing WS stackup based on a local stackup file Si vous devez mettre à jour un Workspace Stackup et que vous disposez d’un fichier de document d’empilement mis à jour, vous pouvez téléverser ce fichier vers ce Workspace Stackup. Dans la page Data Management – Templates de la boîte de dialogue Preferences , cliquez avec le bouton droit sur l’entrée du modèle et choisissez la commande Upload dans le menu contextuel. Utilisez la boîte de dialogue Open (une boîte de dialogue Windows standard de type ouverture) qui s’ouvre pour parcourir et ouvrir le fichier requis qui sera téléversé dans la révision suivante du Workspace Stackup.
Upload an existing stackup template file to the Workspace Si le fichier de document d’empilement requis se trouve dans le Local Template folder (défini en bas de la page Data Management – Templates ) et est répertorié sous l’entrée Local de la grille des modèles, il peut être migré vers un nouveau Workspace Layerstack en cliquant dessus avec le bouton droit et en sélectionnant la commande Migrate to Server . Cliquez sur le bouton OK dans la boîte de dialogue Template migration pour poursuivre le processus de migration — comme indiqué dans cette boîte de dialogue, le fichier layerstack d’origine sera ajouté à une archive Zip dans le dossier local des modèles (il ne sera donc plus visible dans la liste des modèles Local ).
Upload a local stackup file to the Workspace Un nouveau Workspace Layerstack peut également être créé en téléversant un fichier de document d’empilement existant (*.stackup). Sélectionnez la commande Load from File dans le menu du bouton Add ou dans le menu contextuel Add de la grille des modèles sur l’onglet Templates de la page Data Management – Templates page de la boîte de dialogue Preferences . Dans la boîte de dialogue Open (une boîte de dialogue Windows standard de type ouverture) qui s’ouvre, sélectionnez l’option Layer Stack-up File (*.stackup) dans la liste déroulante à droite du champ File name et utilisez la boîte de dialogue pour parcourir jusqu’au fichier requis et l’ouvrir ; celui-ci sera téléversé dans la révision initiale du nouveau Workspace Layerstack créé automatiquement dans un dossier Workspace de type Layerstacks .
Utilisation des empilements stockés sous forme de fichiers locaux
Load a stackup file Pour charger un empilement à partir d’un fichier d’empilement existant et l’appliquer à l’empilement actuellement ouvert dans le Layer Stack Manager , sélectionnez la commande File » Load Stackup from File dans les menus principaux.
Sélectionnez File » Save As pour enregistrer l’empilement de couches actuel en tant que fichier de document d’empilement (*.stackup ou *.stackupx). Notez que la page Data Management – Templates de la boîte de dialogue Preferences répertorie les empilements enregistrés au format *.stackup.
Exportation d’un empilement de couches
Exporting to a Spreadsheet Utilisez la commande File » Export CSV pour exporter l’empilement de couches actuel vers un fichier de feuille de calcul (*.csv ).
Exporting to Simbeor Utilisez la commande File » Export To Simbeor pour exporter l’empilement de couches vers un fichier Simbeor (*.esx ).
Un empilement de couches Workspace peut également être utilisé comme élément de données de configuration dans une ou plusieurs Environment Configurations définies. Une configuration d’environnement est utilisée pour contraindre l’environnement de travail d’un concepteur afin qu’il n’utilise que des éléments de conception approuvés par l’entreprise. Les configurations d’environnement sont définies et stockées dans le Team Configuration Center — un service fourni via le Workspace. Une fois connecté au Workspace et après avoir choisi (le cas échéant) parmi la sélection de configurations d’environnement qui vous sont proposées, Altium Designer sera configuré en ce qui concerne l’utilisation des Layerstacks. Si la configuration d’environnement choisie comporte une ou plusieurs révisions d’élément Layerstack définies, alors only celles-ci seront disponibles pour réutilisation. Si la configuration d’environnement qui vous est applicable ne comporte aucune révision de layerstack spécifiée/ajoutée ou est définie sur Do Not Control, alors toutes les révisions d’éléments enregistrées disponibles (partagées avec vous) seront accessibles. Vous êtes également libre d’utiliser des fichiers d’empilement locaux. Pour plus d’informations, voir Environment Configuration Management (Altium 365 Workspace , Enterprise Server Workspace ).
Autres tâches de conception liées aux couches
Un certain nombre de tâches de conception liées aux couches ne sont pas effectuées dans le Layer Stack Manager , mais il est important d’en tenir compte lors de la préparation de l’empilement de couches. Ces tâches sont résumées ci-dessous, avec des liens vers davantage d’informations.
Définir la forme de la carte
Alors que l’empilement de couches définit la carte dans le plan Z, la forme de la carte la définit dans le plan X-Y. Également appelée contour de carte, la forme de la carte est une forme polygonale fermée qui définit l’étendue globale de la carte. La forme de la carte peut être constituée d’une seule région de carte (pour un PCB rigide traditionnel) ou de plusieurs régions de carte (pour un PCB rigide-flex). L’image ci-dessous montre une carte avec deux régions rigides reliées par une région flexible.
La forme de la carte définit la carte dans le plan X-Y.
Remarques sur la définition de la forme de la carte
Manually defined Passez en mode Board Planning mode , puis redéfinissez la forme existante ou placez-en une nouvelle.
Defined from selected objects Généralement effectué à partir d’un contour sur une couche mécanique. Utilisez cette option si un contour a été importé depuis un autre outil de conception.
Defined from a 3D body object Utilisez cette option si la carte nue a été importée en tant que modèle STEP depuis un outil MCAD dans un objet corps 3D (Place » 3D Body ).
Pulled directly from an MCAD package Altium développe une technologie de conception directe ECAD - MCAD appelée Altium CoDesigner. Pour en savoir plus, consultez ECAD-MCAD CoDesign .
Pour en savoir plus sur la définition de la forme de la carte .
Pour en savoir plus sur la conception rigide-flex .
Affectation d’un net à une couche plane
Lorsque le panneau PCB est réglé sur le mode Split Plane Editor mode , il peut être utilisé pour examiner et affecter un net à n’importe lequel des plans d’alimentation de la carte. Il peut également être utilisé pour affecter un net à une région divisée définie sur un plan d’alimentation.
L’éditeur de plans divisés est utilisé pour examiner et gérer les affectations de nets aux plans d’alimentation, et pour examiner les définitions des plans divisés.
Remarques sur l’affectation d’un net à un plan
Choose the layer La première section du panneau répertorie toutes les couches dont le Type est défini sur Plane. Le Type de la couche (signal ou plan) est configuré dans le Layer Stack Manager .
Assign a net La deuxième section du panneau répertorie tous les nets actuellement affectés à la couche sélectionnée dans la première section. Lorsqu’une couche est sélectionnée dans la section Layers (VCC dans l’image ci-dessus), la section inférieure répertorie toutes les zones de plan scindé de cette couche, en détaillant : le Net affecté à cette zone de plan scindé, le nombre de Nodes connectés dans cette zone de plan scindé (pastilles/vias connectés) et le Name de la couche. S’il n’existe aucune zone de plan scindé définie, la liste n’affichera qu’un seul nom de net (il n’y en aura qu’un si le plan est continu et qu’aucune scission n’est définie). Pour affecter un net :
Double-cliquez sur un net pour ouvrir la boîte de dialogue Split Plane , dans laquelle le net est affecté/réaffecté.
Autrement, lorsque la couche de plan est la couche active dans l’espace d’édition, double-cliquez dans une zone où il n’y a aucun objet pour ouvrir la boîte de dialogue Split Plane et affecter le net. C’est l’approche utilisée pour affecter un net à une nouvelle zone scindée.
Define the Pullback
Distance à laquelle le cuivre d’un plan d’alimentation doit être maintenu en retrait du bord de la carte finie. Ce paramètre est configuré dans le Layer Stack Manager , pour chaque couche de plan (
En savoir plus sur les plans d’alimentation internes et plans scindés .
Configuration de l’empilage de couches pour les composants montés sur une couche de signal interne
Un composant est considéré comme un composant embarqué lorsqu’il est monté sur une couche autre que les couches de signal Top ou Bottom.
Un composant embarqué sur une couche de signal interne (le composant a été mis en évidence avec des contours bleus, la cavité avec des contours orange).
Remarques sur l’utilisation des composants embarqués
What is an embedded component? Un composant est considéré comme un composant embarqué lorsqu’il est monté sur une couche autre que les couches de signal Top ou Bottom. Les composants sont embarqués dans un PCB afin d’améliorer l’intégrité du signal et la densité de conception.
When are components mounted on an internal signal layer? Ils sont considérés comme des composants embarqués lorsqu’ils sont montés sur une région flexible d’une carte rigide-flex, et que cette couche flexible n’est pas la couche Top ou Bottom de la carte.
Component Orientation Le logiciel doit savoir dans quel sens les composants sont orientés pour chaque couche sur laquelle ils sont montés, afin de déterminer quand les primitives du composant doivent être mises en miroir. Cela est configuré automatiquement pour les couches Top et Bottom ; pour les autres couches, le paramètre est défini par le concepteur.
Configuring the Orientation L’orientation de tous les composants d’une couche se configure dans la colonne Orientation de l’onglet Stackup du Layer Stack Manager . Si la colonne Orientation n’est pas visible, activez-la en cliquant avec le bouton droit sur un en-tête existant dans la grille des couches, puis en choisissant Select columns dans le menu contextuel.
En savoir plus sur les composants embarqués .
Documentation de l’empilage de couches
La documentation est une partie essentielle du processus de conception et elle est particulièrement importante pour les conceptions présentant une structure d’empilage de couches complexe, comme une conception rigide-flex. Pour répondre à ce besoin, Altium Designer inclut une table d’empilage de couches, qui est placée (Place » Layer Stack Table ) et positionnée à côté de la conception de la carte dans l’espace de travail. Les informations de la table d’empilage de couches proviennent du Layer Stack Manager .
Incluez une table d’empilage de couches pour documenter la conception.
Remarques sur la table d’empilage de couches
Placing a Layer Stack Table Pour placer une table d’empilage de couches, sélectionnez Place » Layer Stack Table .
Included detail La table d’empilage de couches détaille les éléments suivants :
Layer numéro, tel qu’affecté dans le Layer Stack Manager
couche Name , tel que défini dans le Layer Stack Manager
Material , tel que défini dans le Layer Stack Manager
Thickness , tel que défini dans le Layer Stack Manager
Le Constant diélectrique, tel que défini dans le Layer Stack Manager
Gerber identifiant (extension de fichier) affecté à cette couche
Board Layer Stack , un indicateur ombré de la présence ou de l’absence de couches dans l’empilage affectées à chaque région de la carte
Editing a Layer Stack Table Double-cliquez n’importe où sur la table placée pour modifier la table d’empilage de couches dans le panneau Properties .
What is the Board Map? La table d’empilage de couches peut également inclure un contour optionnel de la carte, montrant comment les différents empilages de couches sont affectés aux régions de la carte. Utilisez l’option Show Board Map et la barre de défilement pour configurer les paramètres de la carte.
La table d’empilage de couches est un objet de conception intelligent qui peut être placé et mis à jour au fur et à mesure de l’avancement de la conception. Double-cliquez sur la table d’empilage de couches pour la modifier dans le panneau Properties .
Placez les chaînes spéciales .Total_Thickness et .Total_Thickness(<SubstackName>)
Une autre approche pour documenter l’empilage de couches consiste à ajouter un document Draftsman au projet et à y ajouter une table d’empilage de couches. En savoir plus sur Draftsman .
En savoir plus sur le placement et la modification d’une table d’empilage de couches .
Ajout d’une table de perçage
Altium Designer inclut une table de perçage intelligente, qui affiche soit les perçages requis pour toutes les paires de couches (composite), soit pour une paire de couches spécifique. Si vous préférez des informations de perçage séparées pour chaque paire de couches, placez une table de perçage pour chaque paire de couches utilisée dans la conception.
Une autre approche pour documenter l’empilage de couches consiste à ajouter un document Draftsman au projet et à y ajouter une table d’empilage de couches.
En savoir plus sur le placement et la modification d’une table de perçage .
Documentation de l’empilage de couches dans Draftsman
Altium Designer fournit également un éditeur de documentation dédié, Draftsman. Draftsman permet au concepteur de créer une documentation de haute qualité pouvant inclure des cotes, des notes, des couches, des tables d’empilage et des tables de perçage. Basé sur un format de fichier dédié et un ensemble d’outils de dessin, Draftsman offre une approche interactive pour combiner des dessins de fabrication et d’assemblage avec des modèles personnalisés, des annotations, des cotes, des repères et des notes.
Draftsman prend également en charge des fonctions de dessin plus avancées, notamment une vue isométrique de la carte, une vue détaillée de la carte et une vue réaliste de la carte (vue 3D).
Placez des vues de dessin, des objets et des annotations automatisées sur des documents Draftsman à une ou plusieurs pages.
En savoir plus sur Draftsman .
Terme
Signification
Blind Via Un via qui commence sur une couche de surface mais ne traverse pas toute la carte. En général, un via borgne descend d’une couche jusqu’à la couche de cuivre suivante.
Buried Via Un via qui commence sur une couche interne et se termine sur une autre couche interne sans atteindre une couche de cuivre de surface.
Core Un stratifié rigide (souvent FR-4) avec une feuille de cuivre sur les deux faces.
Double-Sided Board Une carte comportant 2 couches de cuivre, une de chaque côté d’un noyau isolant. Tous les trous sont traversants, c’est-à-dire qu’ils passent complètement d’un côté de la carte à l’autre.
Fine Line Features and Clearances Des pistes/espacements jusqu’à 100µm (0,1mm ou 4mil) sont considérés comme standard pour la fabrication de PCB aujourd’hui. La limite technologique actuellement disponible dans le boîtier des composants est d’environ 10µm.
High Density Interconnect (HDI) Technologie d’interconnexion haute densité, un PCB présentant une densité de câblage par unité de surface plus élevée qu’un PCB conventionnel. Cela est obtenu grâce à des motifs à lignes fines et faibles espacements, des microvias, des vias enterrés et des technologies de stratification séquentielle. Ce nom est également utilisé comme alternative à Sequential layer Build-Up (SBU) .
Microvia Défini comme un via dont le diamètre du trou est inférieur à 6 mils (150µm). Les microvias peuvent être photodéfinis, percés mécaniquement ou percés au laser. Les microvias percés au laser constituent une technologie essentielle d’interconnexion haute densité (HDI), car ils permettent de placer des vias dans la pastille d’un composant et, lorsqu’ils sont utilisés dans le cadre d’un procédé de fabrication build-up, permettent des transitions entre couches de signal sans nécessiter de courtes pistes (appelées stub de via), réduisant ainsi fortement les problèmes d’intégrité du signal induits par les vias.
Multilayer Board Une carte comportant plusieurs couches de cuivre, de 4 à plus de 30. Une carte multicouche peut être fabriquée de différentes manières :
Comme un ensemble de cartes minces double face empilées (séparées par du préimprégné) et stratifiées en une structure unique sous l’effet de la chaleur et de la pression. Dans ce type de carte multicouche, les trous peuvent traverser toute la carte (traversants), être borgnes ou enterrés. Notez que seules certaines couches peuvent être percées mécaniquement pour créer les vias enterrés, car il s’agit simplement de trous traversants percés dans les cartes minces double face avant le processus de stratification.
Autrement, une carte multicouche est fabriquée comme décrit, puis des couches supplémentaires sont stratifiées de chaque côté. Cette approche est utilisée lorsque la conception exige l’utilisation de microvias, de composants embarqués ou de la technologie rigide-flex.
Prepreg Un tissu de fibre de verre imprégné d’époxy thermodurcissable (résine + durcisseur) qui n’est que partiellement polymérisé.
Sequential Lamination Nom donné à la technique de création d’un PCB multicouche comprenant des vias enterrés percés mécaniquement (percés dans les cartes minces double face avant la stratification finale).
Sequential layer Build-Up (SBU) Commence par un noyau (double face ou un isolant), avec des couches conductrices et diélectriques formées l’une après l’autre (à l’aide de multiples passes sous pression), sur les deux faces de la carte. Cette technologie permet également de créer des vias borgnes pendant le processus build-up et d’embarquer des composants discrets ou formés. Également appelée technologie High Density Interconnect (HDI) .
Surface Laminar Circuit (SLC) Commence par un noyau multicouche, auquel des couches d’accumulation sont ajoutées de chaque côté (généralement de 1 à 4). La notation couramment utilisée pour décrire la carte finie est Build-up copper layers + Core copper layers + Build-up copper layers . Par exemple, 2+4+2 décrit une carte avec un noyau à 4 couches, avec 2 couches laminées de chaque côté (également noté 2-4-2). Cette technologie permet de créer des vias borgnes pendant le processus d’accumulation et d’intégrer des composants discrets ou formés.
AI-localized