Definiowanie stosu warstw w CircuitMaker

Polecenie Home | Board | Layer Stack Manager otwiera dokument *.CSPcbDoc [Stackup], a edytor Layer Stack Manager otwiera się w obszarze projektowym.

Layer Stack Manager

Płytka PCB jest projektowana i tworzona jako stos warstw. We wczesnych czasach produkcji płytek drukowanych (PCB) płytka była po prostu izolującą warstwą rdzenia, pokrytą cienką warstwą miedzi po jednej lub obu stronach. Połączenia są tworzone w warstwie(-ach) miedzi jako przewodzące ścieżki poprzez wytrawianie (usuwanie) niepożądanej miedzi.         

Przenieśmy się do czasów współczesnych, gdy niemal wszystkie projekty PCB mają wiele warstw miedzi. Innowacje technologiczne i udoskonalenia technologii przetwarzania doprowadziły do szeregu przełomowych koncepcji w wytwarzaniu PCB, w tym do możliwości projektowania i produkcji elastycznych PCB. Łącząc sztywne sekcje PCB za pomocą sekcji elastycznych, można projektować złożone, hybrydowe PCB, które można składać, aby dopasować je do nietypowo ukształtowanych obudów.

W projektach płytek drukowanych stos warstw określa, jak warstwy są ułożone w kierunku pionowym, czyli w osi Z. Ponieważ jest on wytwarzany jako jeden element, każdy typ płytki musi być zaprojektowany jako jeden element. Aby to zrobić, musisz mieć możliwość zdefiniowania wielu stosów warstw PCB i przypisania różnych stosów warstw do różnych stref projektu.

Definicja stosu warstw PCB jest kluczowym elementem udanego projektu płytki drukowanej. To już nie tylko seria prostych połączeń miedzianych przenoszących energię elektryczną — prowadzenie ścieżek w wielu nowoczesnych PCB jest projektowane jako seria elementów obwodowych, czyli linii transmisyjnych.

Osiągnięcie udanego projektu PCB to proces równoważenia doboru materiałów oraz zestawienia i przypisania stosu warstw z wymiarami prowadzenia ścieżek i odstępami wymaganymi do uzyskania odpowiednich impedancji dla trasowania pojedynczego i różnicowego. Istnieje też wiele innych aspektów projektowych, które mają znaczenie podczas projektowania PCB, w tym: parowanie warstw, staranne projektowanie przelotek, ewentualne wymagania dotyczące back drillingu, wymagania rigid/flex, równoważenie miedzi, symetria stosu warstw oraz zgodność materiałowa.

Layer Stack Manager łączy wszystkie te specyficzne dla warstw wymagania projektowe w jednym edytorze.

Jako standardowy edytor dokumentów, Layer Stack Manager (LSM) może pozostać otwarty podczas pracy nad PCB, umożliwiając przełączanie się między PCB a LSM. Obsługiwane są wszystkie standardowe zachowania widoku, takie jak podział ekranu lub otwarcie na osobnym monitorze. Zwróć uwagę, że przed odzwierciedleniem zmian w PCB należy wykonać akcję Save w Layer Stack Manager.

Karta Stackup

Karta Stackup zawiera szczegóły warstw produkcyjnych. W tej karcie dodaje się, usuwa i konfiguruje warstwy.

• Właściwości aktualnie wybranej warstwy można edytować bezpośrednio w siatce lub w panelu Inspector .
• Kliknij prawym przyciskiem w siatce warstw, a następnie wybierz Add layer lub użyj poleceń z listy rozwijanej Add  , aby dodać warstwę. Dodanie warstwy Surface Finish (miedź) spowoduje również dodanie warstwy dielektrycznej, gdy istniejąca sąsiednia warstwa jest także warstwą Surface Finish.
• Wewnętrzne warstwy miedzi zawierają opcję Copper Orientation, która definiuje kierunek, w jakim miedź jest łączona z rdzeniem (a następnie z niego wytrawiana). Skonfiguruj to, aby obliczenia impedancji były dokładne.
• Warstwy miedzi zawierają również opcję Orientation. Skonfiguruj ją, aby wskazać kierunek orientacji komponentu względem warstwy miedzi.
• Wybraną warstwę można przesunąć w górę lub w dół w obrębie warstw tego samego typu, używając menu kontekstowego lub poleceń wstążki Layer Up/Layer Down.

Karta Via Types

Karta Via Types służy do definiowania dozwolonych wymagań obejmowania warstw w osi Z dla przelotek używanych w projekcie. Średnica i rozmiar otworu (właściwości X&Y) przelotek umieszczanych w projekcie nadal są kontrolowane przez domyślne preferencje, jeśli przelotka jest wstawiana ręcznie, lub przez odpowiednią regułę projektową Routing Style, jeśli przelotka jest wstawiana podczas trasowania interaktywnego.

• Stos warstw dla nowej płytki zawiera jedną definicję rozpiętości przelotki przelotowej (thru-hole). Dla płytki dwuwarstwowej domyślna przelotka nazywa się Thru 1:2. Nazewnictwo odzwierciedla typ przelotki oraz pierwszą i ostatnią warstwę, które przelotka obejmuje. Domyślnej rozpiętości thru-hole nie można usunąć.
• Kliknij , aby dodać dodatkowy typ przelotki (Via Type), a następnie wybierz warstwy, które ten Via Type obejmuje, w panelu Inspector . Nowa definicja będzie miała nazwę <Type> <FirstLayer>:<LastLayer> (np. Thru 1:2).
• Oprogramowanie automatycznie wykryje typ (np. Thru, Blind, Buried) na podstawie wybranych warstw i odpowiednio nazwie Via Type.
• Gdy włączone jest Mirror, automatycznie tworzona jest lustrzana kopia bieżącej przelotki, obejmująca symetryczne warstwy w stosie warstw. Przelotki umieszczone w obszarze projektu zawierają w panelu Inspector listę rozwijaną właściwości Name, która wyświetla wszystkie Via Types zdefiniowane w Layer Stack Manager. Wszystkie przelotki użyte na płytce muszą być jednym z Via Types zdefiniowanych w Layer Stack Manager.
• Gdy zmieniasz warstwy podczas trasowania interaktywnego:
  • Panel Inspector  wyświetli odpowiedni Via Type.
  • Jeśli dostępnych jest wiele Via Types pasujących do obejmowanych warstw, naciśnij skrót 6, aby przełączać się między dostępnymi Via Types.
  • Proponowany Via Type jest pokazany na pasku stanu.

Edycja właściwości warstwy

Layer Stack Manager prezentuje właściwości warstw w siatce podobnej do arkusza kalkulacyjnego. Właściwości można edytować bezpośrednio w siatce lub w panelu Inspector . Zobacz sekcję Layer Stack Support na stronie Inspector.

Definiowanie stosu warstw

Warstwy dodane w karcie Stackup w Layer Stack Manager to warstwy, które będą wytwarzane w procesie produkcji. Właściwości warstwy można edytować bezpośrednio w siatce lub w panelu Inspector .

Konfigurowanie właściwości warstw i materiałów

Właściwości każdej warstwy można edytować bezpośrednio w siatce LSM. Sekcja Karta Stackup na tej stronie podsumowuje różne techniki dostępne do dodawania, usuwania, edycji i porządkowania warstw.

Można dodawać kolumny właściwości zdefiniowane przez użytkownika, a widoczność wszystkich kolumn można skonfigurować w oknie dialogowym Select columns. Aby otworzyć to okno, kliknij prawym przyciskiem dowolny nagłówek kolumny w obszarze siatki, a następnie wybierz Select columns z menu kontekstowego.

Typy warstw i ich właściwości

W produkcji płytek drukowanych stosuje się szeroką gamę materiałów. Poniższa tabela zawiera krótkie podsumowanie najczęściej używanych materiałów.

Dobór materiałów warstw i ich właściwości należy zawsze wykonywać w konsultacji z producentem płytek.

Inne zadania projektowe związane z warstwami

Warstwy w stosie warstw tworzą przestrzeń, na której budujesz projekt. Istnieje szereg zadań projektowych związanych z warstwami, które nie są wykonywane w Layer Stack Manager. Poniżej je podsumowano wraz z odnośnikami do dodatkowych informacji.

Definiowanie ogólnego kształtu płytki

Niezależnie od ostatecznej konstrukcji płytki, ogólny zewnętrzny kształt jest definiowany jako Board Shape, który określa się za pomocą poleceń podmenu Home | Board | Board Shape w edytorze PCB.

Kształt płytki (Board Shape) można ustawić:

• Defined manually - poprzez ponowne zdefiniowanie kształtu lub przesunięcie istniejących wierzchołków (narożników) płytki (Redefine Board Shape lub Edit Board Shape).
• Defined From Selected Objects - zwykle wykonuje się to na podstawie obrysu na warstwie mechanicznej. Użyj tej opcji, jeśli obrys został zaimportowany z innego narzędzia projektowego.

Dołączanie tabeli wierceń

CircuitMaker zawiera inteligentną tabelę wierceń, którą umieszcza się tak jak każdy inny obiekt projektu. Możesz skonfigurować tabelę wierceń jako tabelę zbiorczą, jako osobne tabele lub jako tabelę dla konkretnego parowania wierceń.

Wczytywanie i zapisywanie dokumentów stackupu

Możesz wczytywać i zapisywać pliki dokumentów stackupu z Settings obszaru głównej wstążki, klikając odpowiednie przyciski rozwijane.

Wczytaj

Możesz kliknąć przycisk Load , aby otworzyć okno dialogowe Open Stackup Document, w którym wybierzesz dokumenty stackupu, które chcesz dodać.

Zapisz

Możesz kliknąć przycisk Save , aby otworzyć okno dialogowe Save Stackup Document, w którym zapiszesz dokument stackupu w preferowanej lokalizacji.