Płytka PCB jest projektowana i tworzona jako stos warstw. We wczesnych latach produkcji płytek drukowanych (PCB) płytka była po prostu warstwą rdzenia izolacyjnego pokrytą cienką warstwą miedzi z jednej lub obu stron. Połączenia są tworzone w warstwie(-wach) miedzi jako przewodzące ścieżki przez wytrawienie (usunięcie) niepożądanej miedzi.
Przenieśmy się do czasów obecnych, w których niemal wszystkie projekty PCB mają wiele warstw miedzi. Innowacje technologiczne i udoskonalenia technologii przetwarzania doprowadziły do powstania szeregu rewolucyjnych koncepcji w wytwarzaniu PCB, w tym możliwości projektowania i produkcji elastycznych płytek PCB. Łącząc sztywne sekcje PCB za pomocą elastycznych sekcji, można projektować złożone, hybrydowe płytki PCB, które można składać, aby zmieściły się w obudowach o nietypowych kształtach.
Po lewej stronie pokazano jednostronną płytkę PCB, typową dla wczesnych projektów PCB. Po prawej stronie znajduje się płytka rigid-flex PCB, w której sztywne sekcje są połączone za pomocą elastycznych sekcji PCB.
W projektowaniu płytek drukowanych stos warstw określa sposób ułożenia warstw w kierunku pionowym, czyli w płaszczyźnie Z. Ponieważ płytka jest wytwarzana jako jeden element, każdy typ płytki, w tym płytka rigid-flex, musi być zaprojektowany jako jedna całość. Aby to osiągnąć, projektant płytki rigid-flex musi mieć możliwość definiowania wielu stosów warstw PCB i przypisywania różnych stosów warstw do różnych obszarów projektu rigid-flex .
Menedżer stosu warstw
Definicja stosu warstw PCB jest kluczowym elementem udanego projektu płytki drukowanej. To już nie tylko seria prostych połączeń miedzianych przenoszących energię elektryczną — trasowanie wielu nowoczesnych płytek PCB jest projektowane jako seria elementów obwodu, czyli linii transmisyjnych.
Osiągnięcie udanego projektu szybkiej płytki PCB to proces równoważenia doboru materiałów oraz układu i przypisania stosu warstw względem wymiarów ścieżek i odstępów wymaganych do uzyskania odpowiednich impedancji trasowania single-ended i różnicowego. W nowoczesnych, szybkich projektach PCB należy również uwzględnić liczne inne kwestie projektowe, w tym parowanie warstw, staranne projektowanie przelotek, możliwe wymagania dotyczące back drillingu, wymagania rigid/flex, bilansowanie miedzi, symetrię stosu warstw oraz zgodność materiałową.
Te wymagania projektowe specyficzne dla warstw są połączone w jednym edytorze – Layer Stack Manager .
Aby otworzyć Layer Stack Manager , wybierz Design » Layer Stack Manager z menu głównego edytora PCB. Layer Stack Manager otwiera się w widoku dokumentu, tak samo jak arkusz schematu, PCB i inne typy dokumentów. Może pozostać otwarty podczas pracy nad płytką, umożliwiając przełączanie się między płytką a LSM. Obsługiwane są wszystkie standardowe zachowania widoku, takie jak podział ekranu czy otwarcie na osobnym monitorze. Zmiany wprowadzone w Layer Stack Manager stają się dostępne w edytorze PCB po wykonaniu Save .
Wszystkie aspekty zarządzania stosem warstw są wykonywane w Layer Stack Manager . Wybierz kartę u dołu stosu warstw, aby skonfigurować różne ustawienia.
W zależności od struktury płytki Layer Stack Manager będzie zawierał następujące karty:
Stackup
Dodawanie, usuwanie i porządkowanie warstw sygnałowych, plane i dielektrycznych oraz przypisywanie/konfigurowanie właściwości materiału przypisanych do każdej warstwy.
Impedance
Konfigurowanie profili impedancji, gdy używane jest trasowanie z kontrolowaną impedancją.
Via Types
Konfigurowanie dozwolonych typów przelotek, określających, które warstwy obejmuje każdy typ przelotki.
Back Drills
Konfigurowanie zakresów warstw przeznaczonych do back drillingu, gdy występuje pad lub stub przelotki.
Printed Electronics
Konfigurowanie układu warstw w projekcie elektroniki drukowanej.
Board
Konfigurowanie sposobu rozmieszczenia różnych podstosów w zaawansowanym projekcie rigid-flex.
Edycja właściwości stosu warstw
Layer Stack Manager przedstawia właściwości stosu warstw w siatce edycyjnej przypominającej arkusz kalkulacyjny. Właściwości można edytować bezpośrednio w siatce lub w panelu Properties paneli . W zależności od struktury płytki Layer Stack Manager będzie zawierał następujące karty, z których każda prezentuje własny zestaw atrybutów w siatce edycyjnej i w panelu Properties .
Aby zmienić jednostki miary używane w aktywnym stosie warstw, wybierz Tools » Measurement Units a następnie wybierz żądaną jednostkę miary (mil , in , µ lub mm ). Alternatywnie użyj skrótu klawiaturowego Ctrl+Q , aby przełączać jednostki miary.
Karta Stackup
Karta Stackup zawiera szczegóły warstw produkcyjnych. Na tej karcie można dodawać, usuwać i konfigurować warstwy. W standardowym projekcie rigid-flex zestaw warstw używany w każdym stosie można również włączać i wyłączać na tej karcie. Zaawansowany projekt rigid-flex konfiguruje się na karcie Board tab .
Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby dodać, usunąć i zmienić kolejność warstw. Wartości można edytować w panelu Properties lub bezpośrednio w komórce siatki.
Edycja stosu warstw
Add a layer
Aby dodać warstwę, kliknij prawym przyciskiem myszy w siatce warstw, kliknij przycisk lub użyj poleceń Edit » Add Layer , aby dodać warstwę. Nowa warstwa zostanie dodana obok warstwy aktualnie zaznaczonej w siatce. Dodanie warstwy Signal lub Plane (miedzianej) spowoduje również dodanie warstwy dielektrycznej, jeśli istniejąca sąsiednia warstwa także jest warstwą miedzianą. Można dodać maksymalnie 32 warstwy sygnałowe i 16 warstw plane. W razie potrzeby warstwy plane mogą być dzielone dowolną liczbę razy oraz mogą być definiowane obszary split-within-split – dowiedz się więcej .
Move a layer
Kliknij prawym przyciskiem myszy w siatce warstw, a następnie wybierz Move layer up / Move layer down lub użyj polecenia Edit » Layer Up / Edit » Layer Down z menu głównego, aby przenieść zaznaczoną warstwę w górę lub w dół w stosie warstw w obrębie warstw tego samego typu.
Delete a layer
Kliknij przycisk , kliknij prawym przyciskiem myszy w siatce warstw lub wybierz Edit » Delete Layer w menu głównym, aby usunąć zaznaczoną warstwę ze stosu warstwi . Jeśli warstwa przeznaczona do usunięcia zawiera prymitywy, przed usunięciem otworzy się okno dialogowe z prośbą o potwierdzenie. Kliknij Yes , aby kontynuować usuwanie.
Define the Layer Material
Materiał warstwy można albo wpisać w zaznaczonej komórce Material , albo wybrać w oknie dialogowym Select Material dialog , które otwiera się po kliknięciu przycisku .
Stack symmetry
Jeśli opcja Stack Symmetry jest włączona w sekcji Board panelu Properties , warstwy są dodawane w dopasowanych parach wyśrodkowanych wokół środkowej warstwy dielektrycznej.
Additional properties
Kliknij prawym przyciskiem myszy nagłówek kolumny, a następnie wybierz Select columns , aby uzyskać dostęp do okna dialogowego Select Columns ( ) , w którym można włączać/wyłączać i porządkować kolumny wyświetlane w siatce warstw. Należy pamiętać, że w panelu Properties wyświetlane są tylko najczęściej używane właściwości.
Apply Surface Finish
Wykończenie powierzchni można dodać do zewnętrznej warstwy miedzianej za pomocą odpowiedniego podmenu po kliknięciu prawym przyciskiem myszy i dodaniu warstwy Surface Finish .
Delete a substack
Początkowego podstosu nie można usunąć. Gdy zaznaczony jest dowolny inny podstos, przycisk staje się aktywny — kliknij ten przycisk, aby usunąć zaznaczony podstos.
Layer Properties
Gdy aktywna jest karta Stackup dokumentu Layer Stack, następujące właściwości są dostępne dla różnych typów warstw.
Właściwości warstwy ( )
Name
Nazwa warstwy zdefiniowana przez użytkownika.
Manufacturer
Producent tej warstwy (zgodnie z określeniem w Material Library lub zdefiniowany przez użytkownika).
Material
Materiał, z którego wykonana jest warstwa. Wstępnie zdefiniowany materiał warstwy wybiera się, klikając przycisk , aby otworzyć okno dialogowe Select Material dialog . Nowe materiały dodaje się w oknie dialogowym Altium Material Library dialog (Tools » Material Library ).
Thickness
Grubość tej warstwy (zgodnie z określeniem w Material Library lub zdefiniowana przez użytkownika).
Dk
Stała dielektryczna, określana również jako εr w elektromagnetyce. Wartość jest określona w Material Library lub zdefiniowana przez użytkownika. Stała dielektryczna wskazuje względną przenikalność elektryczną materiału izolacyjnego, czyli jego zdolność do magazynowania energii elektrycznej w polu elektrycznym. Do celów izolacyjnych lepszy jest materiał o niższej stałej dielektrycznej, natomiast w zastosowaniach RF pożądana może być wyższa stała dielektryczna. Dodatkowo, im niższa względna stała dielektryczna, tym bliższe powietrzu są właściwości materiału. Ta właściwość ma kluczowe znaczenie dla dopasowania wymagań impedancyjnych określonych linii transmisyjnych.
Df
Współczynnik stratności (zgodnie z określeniem w Material Library lub zdefiniowany przez użytkownika). Wskazuje on sprawność materiału izolacyjnego, odzwierciedlając tempo strat energii dla określonego trybu oscylacji, takiego jak oscylacja mechaniczna, elektryczna lub elektromechaniczna. Innymi słowy, jest to właściwość materiału opisująca, jaka część przesyłanej energii jest pochłaniana przez materiał. Im większy tangens kąta strat, tym większe pochłanianie energii przez materiał. Ta właściwość bezpośrednio wpływa na tłumienie sygnału przy wysokich prędkościach.
Process
Proces użyty do utworzenia warstwy miedzi – zwykle stosowana jest miedź walcowana i wyżarzana (RA) albo nanoszona przez elektroosadzanie (ED).
Weight
Masa miedzi na jednostkę powierzchni, zwykle wyrażana w uncjach na stopę kwadratową (np. 0.5 oz/ft2 ).
Orientation
Określa, w którą stronę są skierowane (zorientowane) komponenty na tej warstwie. Dostępne opcje to: Not allowed , Top i Bottom . Dla stron górnej i dolnej jest to ustawiane automatycznie w nowej płytce. Dla innych warstw sygnałowych jest to używane dla:
Projektów rigid-flex – gdy komponenty są montowane na wewnętrznej warstwie sygnałowej, która staje się warstwą powierzchniową w sekcji elastycznej, oprogramowanie musi wiedzieć, w którą stronę te komponenty są skierowane. Użyj listy rozwijanej, aby wybrać wymaganą orientację.
Komponentów wbudowanych – w projekcie zawierającym komponenty wbudowane oprogramowanie musi wiedzieć, w którą stronę komponent jest zorientowany (względem powierzchni, na której jest zamontowany). Informacje dotyczące ustawiania orientacji komponentu w stosie warstw można znaleźć na stronie Designing a PCB with Embedded Components page . Użyj listy rozwijanej, aby wybrać wymaganą orientację. Dostępne opcje to: Not allowed , Top i Bottom .
Copper Orientation
Określa kierunek, w którym miedź jest laminowana na rdzeniu. Użyj listy rozwijanej, aby wybrać Above lub Below , co określa kierunek, z którego jest trawiona.
Copper Orientation można także wybrać za pomocą listy rozwijanej w kolumnie Copper Orientation w Layer Stack . Aby włączyć tę kolumnę, kliknij prawym przyciskiem myszy nagłówek, wybierz Select columns , a następnie włącz pozycję Copper Orientation w oknie dialogowym Select columns dialog . Dodatkowo do skonfigurowania orientacji miedzi można użyć opcji Trace Inverted w trybie Impedance Profile panelu.
Pullback Distance
Odległość od krawędzi pola do krawędzi płytki.
Frequency
Częstotliwość, przy której materiał jest testowany, oraz wartość, której odpowiada Dk / Df dla określonej częstotliwości. Częstotliwość jest również pobierana z odwołań materiałowych.
Description
Pole zdefiniowane przez użytkownika na opis tej warstwy.
Constructions
Dla warstw dielektrycznych wyświetla typ konstrukcji tej warstwy. Odniesienie numeryczne dotyczy struktury tkaniny z włókna szklanego użytej w materiale warstwy dielektrycznej; są to standardowe oznaczenia używane przez producentów PCB.
Resin
Procentowa zawartość żywicy w warstwie.
Notes on Construction and Resin:
Wybór konstrukcji laminatu może znacząco wpłynąć zarówno na koszt, jak i na wydajność. Jak można się spodziewać, konstrukcja jednowarstwowa będzie zwykle tańsza niż konstrukcja wielowarstwowa. Skala tych oszczędności zależy od konkretnych stylów szkła oraz wielu innych parametrów. Wydajność również może być zależna od tego wyboru i należy ją uwzględnić przy określaniu stosowanych konstrukcji. Po pierwsze, konstrukcje jednowarstwowe często mają niższą zawartość żywicy. Drugą główną zaletą konstrukcji jednowarstwowych jest kontrola grubości dielektryka wykraczająca poza same kwestie zawartości żywicy. Bardziej rygorystyczne tolerancje grubości można osiągnąć przy użyciu konstrukcji jednowarstwowej.
Konstrukcje o stosunkowo niższej zawartości żywicy są często preferowane, ponieważ powodują mniejszą rozszerzalność w osi z i mogą dzięki temu poprawić niezawodność w wielu zastosowaniach. Dodatkowo niższa zawartość żywicy może poprawić stabilność wymiarową, odporność na wypaczanie oraz kontrolę grubości dielektryka. Z drugiej strony konstrukcje o wyższej zawartości żywicy dają niższe wartości stałej dielektrycznej, co bywa korzystne z punktu widzenia parametrów elektrycznych. Ponadto wymagana jest pewna minimalna zawartość żywicy, aby zapewnić odpowiednie zwilżenie szkła przez żywicę i zapobiec powstawaniu pustek w laminacie. Zdolność do pełnego zwilżenia włókien szklanych żywicą jest również istotna dla odporności CAP.
Material Frequency
Częstotliwość, przy której materiał jest testowany, oraz wartość, której odpowiada Dk / Df dla określonej częstotliwości. Częstotliwość jest również pobierana z odwołań materiałowych.
GlassTransTemp
Temperatura zeszklenia (znana również jako TG ). Jest to temperatura, przy której żywica przechodzi ze stanu szklistego w stan amorficzny, zmieniając swoje właściwości mechaniczne, tj. współczynnik rozszerzalności.
Note
Notatki warstwy zdefiniowane przez użytkownika.
Comment
Komentarze warstwy zdefiniowane przez użytkownika.
Board Properties
Właściwości płytki ( )
Stack Symmetry
Włącz tę opcję, aby zachować symetrię stosu warstw. Jeśli stos nie jest obecnie symetryczny, otworzy się okno dialogowe Stack is not symmetric. Więcej informacji znajduje się w sekcji Layer Stack Symmetry .
Library Compliance
Po włączeniu, dla każdej warstwy wybranej z biblioteki materiałów, bieżące właściwości warstwy są porównywane z wartościami definicji tego materiału w bibliotece.
Substack
Te informacje dotyczą aktualnie wybranego podstosu (warstwy, dielektryk, grubości itp.). Po przełączeniu z jednego podstosu na inny informacje te zostaną odpowiednio zaktualizowane (dla aktualnie wybranego podstosu).
Obszar Substack panelu Properties będzie dostępny tylko wtedy, gdy w liście rozwijanej Features włączona jest opcja Rigid/Flex .
Stack Name
Nazwa podstosu zdefiniowana przez użytkownika. Nadanie nazwy podstosowi jest przydatne, gdy do regionu płytki przypisywany jest podstos warstw.
Is Flex
Musi być włączone, jeśli podstos jest elastyczny.
Layers
Liczba warstw przewodzących.
Dielectrics
Liczba warstw dielektrycznych.
Conductive Thickness
Suma grubości wszystkich warstw sygnałowych i planarnych (wszystkich warstw miedzianych lub przewodzących).
Dielectric Thickness
Suma grubości wszystkich warstw dielektrycznych.
Total Thickness
Całkowita grubość gotowej płytki.
Other Layerstack Properties
Inne - Chropowatość ( )
Model Type
Wybierz preferowany model do obliczania wpływu chropowatości powierzchni (więcej informacji o różnych modelach znajduje się w artykułach poniżej). Dotyczy wszystkich warstw miedzi w stosie.
Surface Roughness
Wartość chropowatości powierzchni (dostępna u producenta). Wprowadź wartość od 0 do 10µm, wartość domyślna to 0.1µm
Roughness Factor
Charakteryzuje oczekiwany maksymalny wzrost strat przewodnika spowodowany efektem chropowatości. Wprowadź wartość od 1 do 100; wartość domyślna to 2.
Copper Resistance
Wartość rezystancji miedzi, w nanoomach.
Inne - Parametry produkcyjne ( )
Via Plating Thickness
Końcowa grubość metalizacji w beczce przelotki.
Karta Impedance
Karta Impedance służy do konfigurowania profili impedancji, gdy używane jest trasowanie z kontrolowaną impedancją. Kliknij kartę Impedance u dołu Layer Stack Manager , aby skonfigurować wymagania profilu impedancji. Po skonfigurowaniu profili impedancji wymagany profil można następnie wybrać w regułach projektowych Routing Width lub Differential Pairs Routing .
Dodaj nowy profil, włącz warstwy, na których ma on obowiązywać, skonfiguruj warstwy referencyjne i zdefiniuj właściwości profilu w panelu Properties.
Edycja profilu impedancji
Adding a Profile
Kliknij (lub przycisk Add Impedance Profile , jeśli nie dodano jeszcze żadnych profili), aby dodać nowy Impedance Profile , a następnie zdefiniuj wymagane Type , Target Impedance i Target Tolerance w panelu Properties . Description jest opcjonalne.
Enabling the layers
Następnym krokiem jest określenie, na których warstwach aktualnie wybrany profil będzie dostępny. Siatka jest podzielona na dwie strefy: warstwy w stackupie są wyświetlane po lewej stronie, a po prawej znajdują się warstwy, na których aktualnie wybrany profil impedancji będzie dostępny. Użyj pola wyboru warstwy w regionie Impedance Profile, aby udostępnić tę warstwę dla wybranego profilu impedancji.
Po wybraniu włączonej warstwy w regionie Impedance Profile wszystkie warstwy w stosie warstw są wygaszane, z wyjątkiem tych używanych do obliczania impedancji dla tej wybranej warstwy sygnałowej ( ).
Assign the reference layers
Gdy do warstwy zostanie przypisany Profil Impedancji, edytuj warstwę odniesienia tej warstwy / warstwy odniesienia w kolumnach Top Ref i Bottom Ref . Zwróć uwagę, że warstwa(y) odniesienia mogą być typu Type Plane lub Signal.
Configure the impedance properties
Kalkulatory impedancji obsługują obliczenia impedancji w przód i wstecz. Jeśli wprowadzisz Target Impedance , Width zmieni się automatycznie (obliczenie w przód), albo wprowadź Width , a Target Impedance zmieni się automatycznie (obliczenie wstecz).
Define the etch
Etch = 0.5[(W1-W2)/Thickness] , obliczane z górnej i dolnej szerokości ścieżki (najedź kursorem na ? w panelu, aby wyświetlić wzór)
Configure the differential impedance calculation
W przypadku obliczania impedancji różnicowej zablokuj Width lub Trace Gap , klikając odpowiedni przycisk . Niezablokowana zmienna będzie wtedy obliczana w miarę zmiany wartości Target Impedance . Alternatywnie edytuj niezablokowaną zmienną, aby zmienić Target Impedance .
Obsługa obliczeń impedancji jest dostarczana przez oprogramowanie Simbeor® . Kalkulator obsługuje pojedyncze i różnicowe struktury koplanarne, a kalkulator impedancji różnicowej obsługuje asymetryczną strukturę stripline. Wszystkie obliczenia wykorzystują częstotliwość 1 GHz. Aby zwiększyć szybkość obliczeń, profile impedancji są obliczane w osobnych wątkach (jeśli są dostępne).
Dla struktury stripline wysokość dielektryka jest obliczana jako odległość między warstwami miedzi (zobacz H2 na ilustracji ).
Kalkulator impedancji obsługuje wiele sąsiednich warstw dielektrycznych. Warstwy te mogą mieć różne właściwości dielektryczne.
Dowiedz się więcej o konfigurowaniu Properties dla Controlled Impedance Routing .
Karta Via Types
Karta Via Types służy do definiowania dozwolonych wymagań dotyczących rozpiętości warstw w płaszczyźnie Z dla przelotek używanych w projekcie. Właściwości X-Y przelotek, w tym średnica i rozmiar otworu, są kontrolowane przez odpowiednią regułę projektową Routing Style.
Zdefiniuj każdą z wymaganych rozpiętości warstw jako unikalny Via Type.
Edycja Via Types
The default via
Layer Stack dla nowej płytki zawiera pojedynczą definicję rozpiętości przelotki przelotowej w karcie Via Types w Layer Stack Manager . Dla płytki dwuwarstwowej domyślna przelotka ma nazwę Thru 1:2 , a nazwa odzwierciedla typ przelotki oraz pierwszą i ostatnią warstwę, które przelotka obejmuje. Domyślnej rozpiętości przelotki przelotowej nie można usunąć.
Add a new Via Type
Kliknij przycisk , aby dodać dodatkowy Via Type, a następnie wybierz warstwy, które obejmuje ten Via Type, w panelu Properties . 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.
Naming a Via Type
Każdy Via Type jest automatycznie nazywany na podstawie warstw, które obejmuje, oraz tego, czy jest to µVia. Przelotki umieszczone w obszarze roboczym zawierają listę rozwijaną właściwości Name , która wyświetla wszystkie Via Types zdefiniowane w Layer Stack Manager . Wszystkie przelotki używane na płytce muszą być jednym z Via Types zdefiniowanych w Layer Stack Manager .
Adding a µVia
Jeśli wymagane jest µVia, włącz pole wyboru µVia . Ta opcja będzie dostępna tylko wtedy, gdy przelotka obejmuje warstwy sąsiednie lub sąsiednie +1 (określane jako Skip via).
Mirroring a via
Jeśli Layer Stack ma włączoną opcję Stack Symmetry option , dostępna stanie się opcja Mirror . Gdy Mirror jest włączone, automatycznie tworzona jest lustrzana kopia bieżącej przelotki, obejmująca symetryczne warstwy w stosie warstw.
Selecting a Via Type during routing
Podczas zmiany warstw w trakcie trasowania interaktywnego:
panel Properties wyświetli odpowiedni Via Type ( ).
Jeśli dostępnych jest wiele Via Types pasujących do obejmowanych warstw, naciśnij skrót 6 , aby przełączać się między dostępnymi Via Types, albo naciśnij skrót 8 , aby wyświetlić menu dostępnych Via Types ( ).
Proponowany Via Type jest pokazany na pasku stanu ( ).
Gdy w Layer Stack Manager zdefiniowano wiele podstosów, interfejs umożliwia definiowanie różnych Via Types w każdym podstosie. Zwróć uwagę, że to does not ogranicza dany Via Type do regionów płytki, które używają tego podstosu. To, które Via Types są dostępne podczas trasowania, zależy od odpowiedniej reguły projektowej stylu przelotek dla trasowania oraz od warstw obejmowanych przez daną trasę. W razie potrzeby Via Types można ograniczyć do regionu płytki, wskazując region w odpowiedniej regule projektowej Routing Via Style za pomocą słowa kluczowego zapytania InLayerStackRegion query keyword ( ).
Dowiedz się więcej o Via Specifics , a także o konfigurowaniu Blind, Buried & Micro Vias .
Karta Back Drills
W projektach wysokiej szybkości mogą występować odbicia sygnału, gdy tuleja przelotki wykracza poza warstwy sygnałowe, po których prowadzony jest sygnał. Może to prowadzić do pogorszenia sygnału i problemów z integralnością sygnału. Jednym z podejść stosowanych do rozwiązania tego problemu jest rozwiercanie nieużywanych tulei przelotek za pomocą wiercenia o kontrolowanej głębokości, techniki określanej również jako back drilling.
Właściwości back drill są konfigurowane w karcie Back Drills . Ta karta pojawia się, gdy funkcja Back Drills jest włączona w podmenu Tools » Features lub po kliknięciu przycisku , a następnie wybraniu Back Drills .
Edycja Back Drills
How Back Drills work
Karta Back Drills służy do definiowania rozpiętości warstw, które mają być poddane back drillingowi, gdy występuje pad lub stub przelotki. Te ustawienia są używane razem z regułą projektową Max Via Stub Length , w której określa się maksymalną długość stubu i wartość naddatku rozwiercania. Ustawienie Where the Object Matches w regule może być użyte do ograniczenia usuwania stubów do określonych sieci ( ).
Add a new Back Drill
Kliknij przycisk , aby dodać nową definicję back drill. Definicja zostanie nazwana zgodnie z wartościami First layer i Last layer wybranymi w sekcji Back Drill panelu Properties , na przykład BD 1:3 . First layer definiuje pierwszą warstwę do przewiercenia, a Last layer definiuje warstwę, przed którą wiercenie ma się zatrzymać (Last layer jest pierwszą warstwą w stosie warstw, która nie będzie poddana back drillingowi).
Mirroring a Back Drill
Jeśli Substack Properties ma włączoną opcję Stack Symmetry option w panelu Properties , opcja Mirror stanie się dostępna w sekcji Back Drill panelu. Gdy jest włączona, tworzona jest lustrzana kopia bieżącego Back Drill, na przykład BD 1:3 | 6:4 .
Dowiedz się więcej o konfigurowaniu properties dla Back Drills na stronie Controlled Depth Drilling (Back Drilling) .
Karta Printed Electronics
Przy użyciu nowoczesnej technologii druku możliwe jest drukowanie warstw przewodzących i nieprzewodzących bezpośrednio na materiale podłoża, tworząc obwód elektroniczny. Jest to określane jako printed electronics . Stos warstw jest konfigurowany dla elektroniki drukowanej przez wybranie opcji Tools » Features » Printed Electronics . W tym trybie wszystkie karty są zastępowane pojedynczą kartą Printed Electronics Stackup .
Elektronika drukowana wykorzystuje inne podejście do definiowania stosu warstw.
Konfigurowanie stosu warstw dla elektroniki drukowanej
Defining the layers
Tradycyjne warstwy dielektryczne nie są używane w elektronice drukowanej. Zamiast tego drukowane są lokalne pola dielektryczne tam, gdzie trasowanie musi się krzyżować. Gdy opcja Printed Electronics jest włączona na liście rozwijanej Features , wszystkie warstwy dielektryczne są usuwane ze stosu warstw, a zamiast tego pola dielektryczne definiuje się przez umieszczanie obiektów regionu o odpowiednim kształcie na warstwach nieprzewodzących.
How Layers are named
W elektronice drukowanej miedziane warstwy sygnałowe są określane jako conductive layers , a warstwy izolacyjne jako non-conductive layers .
Dowiedz się więcej o konfigurowaniu Properties dla warstwy Printed Electronic na stronie Designing for Printed Electronics .
Karta Board
Karta Board służy do konfigurowania różnych podstosów wymaganych w zaawansowanym projekcie rigid-flex. Karta jest wyświetlana automatycznie, gdy włączony jest tryb Rigid-Flex (Advanced) . Zwróć uwagę, że karta Board nie jest używana / dostępna po wybraniu standardowego trybu Rigid-Flex.
Karta Board używana do konfigurowania płytki rigid-flex w stylu bookbinder; zwróć uwagę, że sekcja środkowa ma dwa elastyczne podstosy.
Praca na karcie Board View
Add a new Substack
Dodatkowe podstosy można szybko utworzyć z istniejącego podstosu, używając skrótu Shift+Click do wybrania wymaganych warstw, a następnie przeciągając zaznaczenie poziomo, aby umieścić je w zestawie podstosów.
Configure layer intrusion
Użyj pól Intrusion Left / Right, aby skonfigurować, czy sąsiednie warstwy wchodzą do sąsiedniego podstosu.
Configure layer adjacency
Skonfiguruj relacje między warstwami w sąsiednich podstosach, np. czy współdzielą warstwy (Common ), czy warstwy są unikalne w tym podstosie (Individual )
Editing a substack
Kliknij dwukrotnie określony podstos na karcie Board, aby otworzyć jego kartę Layer, gdzie można go edytować.
Adding a Branch
Dodaj dodatkowe gałęzie. Gałęzie są używane, gdy projekt ma wiele sekcji flex rozchodzących się od jednej sekcji rigid. Dowiedz się więcej o Branches .
Dowiedz się więcej o Designing an advanced Rigid-Flex PCB .
Konfigurowanie właściwości poszczególnych warstw i materiałów
Typy warstw w PCB
Do produkcji obwodu drukowanego używa się szerokiej gamy materiałów. Poniższa tabela zawiera krótkie podsumowanie najczęściej używanych materiałów. Wybór materiałów warstw i ich właściwości powinien zawsze odbywać się w konsultacji z producentem płytki.
PCB Layer Types
Layer Type
Materials Used
Comments
Signal
Miedź
Warstwy miedzi są używane do definiowania trasowania sygnałów, przenoszenia sygnałów elektrycznych i doprowadzania prądu do obwodu. Zwykle mają postać folii wyżarzanej lub osadzanej elektrolitycznie.
Internal Plane
Copper
Pełna warstwa miedzi używana do dystrybucji zasilania i masy; może być podzielona na obszary. Należy również określić odległość od krawędzi płaszczyzny do krawędzi płytki (pullback). Zwykle jest to folia wyżarzana.
Surface Finish
Różne, w tym Electroless Nickel Immersion Gold (ENIG), Hot Air Solder Leveling (HASL), Lead-Free (HASL), Immersion Tin, Organic Solderability Preservative (OSP)/Entek, Hard Gold,Immersion Silver
Nakładane na odsłonięte zewnętrzne warstwy miedzi, pełni dwie funkcje: zapobiega utlenianiu miedzi i zapewnia dobrą powierzchnię do przylegania lutu. Każdy rodzaj wykończenia ma inne zalety i wady. Najpopularniejsze jest ENIG, które oferuje wysoką jakość, dobrą lutowność i niski koszt.
Dielectric
Różne, w tym FR4, poliimid oraz różne materiały specyficzne dla producenta, oferujące odmienne parametry projektowe
Warstwa izolacyjna; może być sztywna lub elastyczna. Służy do definiowania warstw rdzenia, prepregu i warstw elastycznych.
Ważne właściwości mechaniczne to: stabilność wymiarowa w zakresie wilgotności i temperatur, odporność na rozdarcie oraz elastyczność.
Ważne właściwości elektryczne obejmują rezystancję izolacji, stałą dielektryczną (Dk) oraz współczynnik strat (tangent delta, Df lub Dj)
Overlay
Epoksyd nanoszony sitodrukiem, LPI (liquid photo-imageable)
Prezentuje tekst/grafikę, takie jak oznaczenia elementów, logo, nazwa produktu itd.
Solder Mask/Coverlay
1) Solder Mask - Liquid photo-imageable solder mask (LPI lub LPSM), Dry Film photo-imageable Solder Mask (DFSM)
2) Coverlay - elastyczna folia pokryta klejem, zwykle poliimidowa lub poliestrowa.
1) Warstwa ochronna ograniczająca miejsca, w których lut może być nanoszony na obwód. Ekonomiczna i sprawdzona technologia, odpowiednia do zastosowań rigid oraz flex klasy użycia A (flex-to-install). Odpowiednia do drobniejszych elementów niż elastyczna folia coverlay.
2) Jest odpowiednia do zastosowań flex klasy A i B (dynamic flex). Wymaga zaokrąglonych otworów/narożników, które są zwykle wiercone lub wykrawane.
Paste Mask
Warstwa, z której wykonywany jest szablon maski pasty. Szablon jest zwykle wykonany ze stali nierdzewnej. Otwory w szablonie definiują miejsca, w których pasta lutownicza ma zostać nałożona na pady elementów przed ich montażem.
Warstwa maski pasty służy do wykonania ekranu maski lutowniczej, który definiuje miejsca, w których ma zostać nałożona pasta lutownicza.
Konfigurowanie właściwości każdej warstwy
Właściwości każdej warstwy można edytować bezpośrednio w siatce LSM, w panelu Properties , albo wybrać predefiniowany materiał z biblioteki materiałów, klikając przycisk wielokropka ( ) w komórce Material dla wybranej warstwy. Sekcja Stackup Tab section wcześniej na tej stronie podsumowuje różne techniki dostępne do dodawania, usuwania, edytowania i porządkowania warstw.
❯ ❮
1
Javascript ID: ConfigProps
Edytuj właściwości warstwy bezpośrednio w siatce lub w panelu Properties .
Kliknij prawym przyciskiem myszy w obszar nagłówka kolumny, aby edytować dostępne kolumny.
Kliknij wielokropek (...), aby wybrać materiał z biblioteki.
Selecting the Columns Displayed in the Layer Stack Manager
Można również dodawać kolumny właściwości zdefiniowane przez użytkownika, a widoczność wszystkich kolumn można skonfigurować w oknie dialogowym Select columns . Aby otworzyć to okno dialogowe, kliknij prawym przyciskiem myszy dowolny nagłówek kolumny w obszarze siatki, a następnie wybierz Select columns z menu kontekstowego.
Okno dialogowe Select columns
Wybieranie kolumn wyświetlanych w Layer Stack Manager
Filter field
Wpisz znaki, według których lista ma zostać przefiltrowana.
List of columns
Lista wszystkich możliwych kolumn, które mogą być wyświetlane w Layer Stack Manager . Gdy przy elemencie widnieje , ta kolumna będzie wyświetlana w Layer Stack Manager . Gdy przy elemencie widnieje , ta kolumna nie będzie not wyświetlana w Layer Stack Manager . Kliknij symbole, aby przełączać funkcję pokaż/ukryj.
Up/Down
Kliknij, aby przesunąć wybrany element w górę lub w dół listy. To określa kolejność, w jakiej kolumny będą wyświetlane w Layer Stack Manager .
Add
Kliknij, aby dodać nową kolumnę. Nowa kolumna zatytułowana Custom[n] zostanie dodana do listy Column . Wybierz wpis nowej kolumny, a następnie kliknij Edit , aby zmienić nazwę, jeśli chcesz.
Edit
Kliknij, aby edytować wybraną kolumnę. Ta opcja jest dostępna tylko dla dodanej kolumny niestandardowej. Kolumn systemowych nie można edytować.
Kliknij, aby usunąć wybraną kolumnę. Ta opcja jest dostępna tylko dla dodanej kolumny niestandardowej. Kolumn systemowych nie można usuwać.
Biblioteka materiałów i zgodność biblioteki
Preferowane materiały stosu warstw można predefiniować w bibliotece materiałów. W Layer Stack Manager wybierz Tools » Material Library , aby otworzyć okno dialogowe Altium Material Library , w którym można przeglądać istniejące materiały i dodawać nowe definicje materiałów.
Okno dialogowe Altium Material Library
Options and Controls of the Altium Material Library dialog
Okno dialogowe Altium Material Library
/
Kliknij, aby cofnąć lub ponowić poprzednią operację. Użyj strzałek w dół, aby uzyskać dostęp do listy wcześniejszych operacji, z których możesz wybrać.
Units
Wybierz żądane jednostki. Obsługiwane jednostki to mil , in , µm i mm .
Kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Material Library Settings i skonfigurować kolumny wyświetlane w oknie dialogowym.
Left region
Drzewo wyświetla dostępne typy materiałów. Kliknij element, aby wyświetlić szczegóły w siatce po prawej stronie.
Grid
Obszar siatki wyświetla dostępne materiały dla elementu wybranego w drzewie. Kliknij ikonę w nagłówku, aby filtrować kolumnę, wybierając żądany filtr z rozwijanej listy.
Load
Otwórz okno dialogowe, aby wyszukiwać i wybierać materiały zdefiniowane przez użytkownika z zewnętrznej bazy danych biblioteki materiałów (*.xml ) do załadowania do okna dialogowego.
Save
Zapisz swoje materiały zdefiniowane przez użytkownika do bazy danych biblioteki materiałów (*.xml ).
New
Kliknij, aby dodać materiał zdefiniowany przez użytkownika. Nowe definicje materiałów będą miały właściwość Source ustawioną na User . Ten przycisk jest dostępny, gdy w drzewie po lewej stronie wybrany jest typ materiału.
Edit
Kliknij, aby edytować wybrany materiał zdefiniowany przez użytkownika.
Kliknij, aby usunąć wybrany materiał zdefiniowany przez użytkownika.
Wybieranie materiału dla warstwy
Materiał, który chcesz zastosować dla określonej warstwy, nie jest wybierany w oknie dialogowym Altium Material Library ; wybiera się go w oknie dialogowym Select Material . Aby użyć określonego materiału dla warstwy, kliknij wielokropek ( ) dla tej warstwy w komórce Materials siatki stosu warstw albo kliknij w polu Material w panelu Properties , gdy warstwa jest wybrana w siatce stosu warstw. Spowoduje to otwarcie okna dialogowego Select Material , które ogranicza bibliotekę tak, aby pokazywała tylko materiały odpowiednie dla warstwy, dla której kliknięto kontrolkę wielokropka.
Okno dialogowe Select Material
Options and Controls of the Select Material dialog
Okno dialogowe Select Material
Units Selector
Kliknij żądane jednostki dla Thickness : mil , in , µm lub mm .
Kliknij, aby otworzyć okno dialogowe Material Library Settings i skonfigurować kolumny wyświetlane w oknie dialogowym.
Grid
Siatka wyświetla informacje o materiałach odpowiednich dla warstwy, która została użyta do otwarcia okna dialogowego Select Material . Wybierz żądany element w siatce, a następnie kliknij OK , aby użyć tego materiału w stosie warstw.
Configure the columns in the Altium Material Library or the Select Material dialog
Aby wybrać kolumny wyświetlane w oknie dialogowym Altium Material Library lub w oknie dialogowym Select Material , kliknij przycisk , aby otworzyć okno dialogowe Material Library Settings .
Okno dialogowe Material Library Settings
Okno dialogowe Material Library Settings
Filter
Wpisz znaki, według których lista Column ma zostać przefiltrowana.
Column
Lista wszystkich możliwych kolumn, które mogą być wyświetlane w oknie dialogowym Altium Material Library lub w oknie dialogowym Select Material . Gdy przy elemencie widnieje , ta kolumna będzie wyświetlana w oknie dialogowym Altium Material Library lub w oknie dialogowym Select Material . Gdy przy elemencie widnieje , ta kolumna nie będzie not wyświetlana w tych oknach dialogowych. Kliknij symbole, aby przełączać funkcję pokaż/ukryj.
Add
Kliknij, aby dodać nową kolumnę. Nowa kolumna zatytułowana Custom[n] zostanie dodana do listy Column . Wybierz wpis nowej kolumny, a następnie kliknij Edit , aby zmienić nazwę, jeśli chcesz.
Kliknij, aby usunąć wybraną kolumnę. Ta opcja jest dostępna tylko dla dodanej kolumny niestandardowej. Kolumn systemowych nie można usuwać.
Up/Down
Kliknij, aby przesunąć wybrany element w górę lub w dół na liście Column . To określa kolejność, w jakiej kolumny będą wyświetlane w oknie dialogowym Altium Material Library lub w oknie dialogowym Select Material .
Jeśli pole wyboru Library Compliance jest włączone w Layer Stack Manager , wówczas dla każdej warstwy wybranej z Biblioteki Materiałów bieżące właściwości warstwy są sprawdzane względem wartości definicji tego materiału w bibliotece. Każda właściwość, która nie jest zgodna, jest oznaczana flagą błędu. Wybierz materiał ponownie ( ) , aby zaktualizować wartości do ustawień z Biblioteki Materiałów.
Symetria stosu warstw
Jeśli chcesz, aby stos warstw płytki był symetryczny, włącz pole wyboru Stack Symmetry w obszarze Board panelu Properties . Po wykonaniu tej czynności stos warstw jest natychmiast sprawdzany pod kątem symetrii względem centralnej warstwy dielektrycznej. Jeśli dowolna para warstw znajdujących się w tej samej odległości od centralnej referencyjnej warstwy dielektrycznej nie jest identyczna, otworzy się okno dialogowe Stack is not symmetric .
Siatka Layer stack symmetry mismatches u góry okna dialogowego zawiera szczegóły wszystkich wykrytych konfliktów symetrii stosu warstw. Wybierz odpowiednią opcję w dolnym obszarze okna dialogowego, aby uzyskać symetrię stosu warstw:
Uzyskaj symetrię stosu przez:
Mirror top half down
Ustawienia każdej warstwy powyżej centralnej warstwy dielektrycznej są kopiowane w dół do symetrycznej warstwy odpowiadającej.
Mirror bottom half up
Ustawienia każdej warstwy poniżej centralnej warstwy dielektrycznej są kopiowane w górę do symetrycznej warstwy odpowiadającej.
Mirror whole stack down
Po ostatniej warstwie miedzi (Surface Finish ) zostaje wstawiona dodatkowa warstwa dielektryczna, a następnie wszystkie warstwy sygnałowe i dielektryczne są powielane oraz odzwierciedlane poniżej tej nowej warstwy dielektrycznej.Przed pierwszą warstwą miedzi (Surface Finish ) zostaje wstawiona dodatkowa warstwa dielektryczna, a następnie wszystkie warstwy sygnałowe i dielektryczne są powielane oraz odzwierciedlane powyżej tej nowej warstwy dielektrycznej.
Użyj opcji Stack Symmetry , aby szybko zdefiniować symetryczną płytkę — zdefiniuj połowę stosu warstw, włącz opcję Stack Symmetry, a następnie użyj jednej z opcji lustrzanego odbicia całego stosu, aby powielić ten zestaw warstw.
Gdy opcja Stack Symmetry jest włączona:
Wizualizacja stosu warstw
Layerstack Visualizer pozwala wyświetlić stos warstw w 2D lub 3D. Wybierz Tools » Layerstack Visualizer w Layer Stack Manager , aby otworzyć Layerstack Visualizer .
Options and Controls of the Layerstack Visualizer Dialog
Layerstack Visualizer
Display the Visualizer
Wybierz Tools » Layerstack Visualizer w Layer Stack Manager , aby otworzyć Layerstack Visualizer .
Moving the board
Kliknij prawym przyciskiem myszy i przeciągnij, aby zmienić orientację płytki w wizualizatorze.
Take a picture
Kliknij obraz lewym przyciskiem myszy, a następnie naciśnij Ctrl+C , aby skopiować obraz do schowka systemu Windows.
2D/3D
Wybierz, w jakim widoku chcesz oglądać stos warstw.
Orthographic camera
Włącz, aby wyświetlać z użyciem rzutu ortograficznego. Wyłącz, aby wyświetlać z użyciem rzutu perspektywicznego.
Show full stack
Pokaż pełny stos bez szczegółów warstw.
Show layer names
Zaznacz/odznacz, aby pokazać/ukryć nazwy warstw.
Real layers height
Zaznacz/odznacz, aby wyświetlać każdą warstwę z realistyczną grubością.
Space between layers
Zaznacz/odznacz, aby wyświetlać odstępy między warstwami.
Simple conductors
Zaznacz, aby wyświetlić alternatywny wzór przewodników.
Definiowanie i konfigurowanie podstosów rigid-flex
Main page: Projektowanie Rigid-Flex
Każda oddzielna strefa lub region projektu rigid-flex może składać się z innej liczby warstw. Aby to osiągnąć, musisz mieć możliwość zdefiniowania wielu stosów, określanych jako substacks .
Edytor PCB obsługuje dwa tryby projektowania Rigid-Flex. Wybierasz tryb standardowy lub zaawansowany, wybierając odpowiednie polecenie w podmenu Tools » Features lub selektor Feature po prawej stronie interfejsu Layer Stack Manager .
Oryginalny, czyli standardowy tryb — określany jako Rigid-Flex — obsługuje proste projekty rigid-flex ( ).
Jeśli Twój projekt ma bardziej złożone wymagania rigid-flex, takie jak nakładające się obszary flex, potrzebujesz trybu Advanced Rigid-Flex (znanego również jako Rigid-Flex 2.0). Oprócz nakładających się obszarów flex, tryb Advanced wprowadza także wizualną definicję podstosów w płaszczyźnie Z, niezależną definicję każdego sztywnego i elastycznego regionu płytki, zgięcia na zagnieżdżonych wycięciach, podziały o niestandardowych kształtach, możliwość definiowania struktur typu bookbinder, możliwość uwzględnienia coverlay w regionie flex oraz obsługę projektów wyłącznie elastycznych ( ).
Adding Substacks in a standard Rigid-Flex design
Standardowy tryb Rigid-Flex
Enabling Standard mode
Włącz standardowy tryb Rigid-Flex, wybierając polecenie Tools » Features » Rigid/Flex . Możesz także uzyskać dostęp do tego polecenia z menu Features ( ). W standardowym trybie Rigid-Flex widok pozostanie na karcie Stackup , z tym że u góry pojawią się przyciski wyboru i zarządzania podstosami, jak pokazano na ilustracji powyżej.
How many substacks?
Unikalny podstos jest wymagany dla każdego unikalnego zestawu warstw potrzebnego w sztywnych i elastycznych regionach płytki. Podstos może być używany w wielu regionach płytki, jeśli te regiony używają tego samego zestawu warstw. Kliknij przycisk , aby dodać nowy podstos, jak pokazano na ilustracji powyżej.
Configure each substack
Użyj selektora podstosów, aby po kolei wybierać każdy podstos, a następnie użyj pól wyboru, aby włączyć/wyłączyć warstwy i uzyskać zestaw warstw wymagany dla tego podstosu.
Configure as flexible
Dla podstosu flex włącz opcję Is Flex w panelu Properties . Warstwy coverlay specyficzne dla flex można dodać tylko w podstosie, w którym włączona jest opcja Is Flex i który nie zawiera warstwy Soldermask.
Adding Substacks in an Advanced Rigid-Flex design
Zaawansowany tryb Rigid-Flex
Enabling Advanced mode
Włącz zaawansowany tryb Rigid-Flex, wybierając polecenie Tools » Features » Rigid/Flex (Advanced) . Możesz także uzyskać dostęp do tego polecenia z menu Features ( ). W zaawansowanym trybie Rigid-Flex widok przełączy się na kartę Board , jak pokazano powyżej.
How many substacks?
Unikalny podstos jest wymagany dla każdego unikalnego zestawu warstw potrzebnego w sztywnych i elastycznych regionach płytki. Podstos może być używany w wielu regionach płytki, jeśli te regiony używają tego samego zestawu warstw. Przejdź do karty Board , aby skonfigurować różne podstosy wymagane w zaawansowanym projekcie rigid-flex.
Create a new substack
Dodatkowe podstosy można szybko utworzyć z istniejącego podstosu, używając skrótu Shift+Click do wybrania wymaganych warstw, a następnie przeciągając zaznaczenie poziomo, aby umieścić je w zestawie podstosów, jak pokazano na ilustracji powyżej.
Configure a substack
Skonfiguruj relacje między warstwami w sąsiednich podstosach — np. czy współdzielą warstwy (Common ), czy warstwy są unikalne w tym podstosie (Individual )? Czy sąsiednie warstwy wchodzą do sąsiedniego podstosu?
Editing a substack
Kliknij dwukrotnie określony podstos na karcie Board , aby edytować ten podstos.
Configure as flexible
Dla podstosu flex włącz opcję Is Flex w panelu Properties . Warstwy coverlay specyficzne dla flex można dodać tylko w podstosie, w którym włączona jest opcja Is Flex i który nie zawiera warstwy Soldermask.
When do I need a Branch?
Gałęzie są używane, gdy projekt ma więcej niż dwie sekcje flex rozchodzące się z jednej sekcji sztywnej.
Dowiedz się więcej o projektowaniu płytki Rigid-Flex
Definiowanie jednowarstwowej płytki PCB
Jak sama nazwa wskazuje, jednowarstwowa płytka PCB ma tylko jedną warstwę miedzi, zazwyczaj warstwę dolną. Stos jednowarstwowej płytki PCB można utworzyć, usuwając warstwę górną lub dolną ze stosu 2-warstwowej płytki PCB.
W 2-warstwowej płytce PCB możesz usunąć warstwę Top lub Bottom z jej stosu warstw.
Uwagi dotyczące płytek jednowarstwowych
Jednowarstwowy stos można utworzyć dla PCB, ale nie dla footprintu.
Gdy stos warstw ma jedną warstwę miedzi, karta Via Types i funkcja Back Drills nie będą dostępne w Layer Stack Manager .
Dla jednowarstwowej płytki PCB można tworzyć profile impedancji tylko typów Single-Coplanar i Differential-Coplanar na karcie Impedance w Layer Stack Manager .
Usunięta warstwa jest traktowana jako strona tam, gdzie ma to zastosowanie. Na przykład, jeśli warstwa dolna zostanie usunięta, jest nazywana Bottom Side w kolumnie Drill Layer Pair tabeli wierceń .
Gdy w jednowarstwowej płytce PCB występują nieplaterowane pady przelotowe, nie będą one oznaczane w sekcji Unplated multi-layer pad(s) detected raportu DRC .
Ta funkcja jest dostępna, gdy opcja PCB.SingleLayerStack.Support jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings .
Praca ze wstępnie zdefiniowanymi stosami warstw
Częstym wymaganiem w wielu firmach jest używanie spójnego stosu warstw we wszystkich projektach PCB. Oprogramowanie zawiera pewną liczbę wstępnie zdefiniowanych stosów warstw, a Altium Workspace obejmuje także szablony stackupów (jeśli podczas aktywacji/instalacji Workspace wybrano dołączenie Sample Data). Oprócz tworzenia i przechowywania szablonów stackupów w firmowym Workspace mogą one być również przechowywane jako pliki lokalne.
Wstępnie ustawione stosy warstw edytora
Zapewniając wygodny punkt wyjścia, w menu Tools » Presets dostępnych jest kilka predefiniowanych stosów warstw. Należy pamiętać, że tych ustawień wstępnych nie można edytować ani rozszerzać listy. Aby skonfigurować własne predefiniowane stosy warstw, należy utworzyć szablony stackupu, jak opisano poniżej.
Szablony stackupu
Wstępnie zdefiniowane stosy warstw są określane jako szablony stackupu. Szablony te mogą być przechowywane i zarządzane w Twoim Workspace Altium lub jako pliki lokalne.
Dostępne szablony są wymienione na stronie Data Management – Templates w oknie dialogowym Preferences . Listę można skonfigurować tak, aby zawierała szablony Server only lub Server & Local , korzystając z listy rozwijanej Template visibility znajdującej się w górnej części strony okna dialogowego. Szablony lokalne znajdują się w folderze określonym przez wartość Local Templates folder .
Szablony stackupu mogą być przechowywane i zarządzane w Twoim Workspace lub jako pliki lokalne.
Praca ze stackupami przechowywanymi w Twoim Workspace
Default Workspace stackups
Domyślnie udostępnianych jest kilka Workspace Layerstacks w folderze Workspace Managed Content\Templates\Layer Stacks (jeśli podczas aktywacji/instalacji Workspace wybrano dołączenie przykładowych danych).
Preview a Workspace stackup
Workspace Layerstack można podejrzeć w panelu Explorer . Gdy wpis layerstacku jest zaznaczony w obszarze rewizji panelu, przełącz się na kartę widoku aspektu Preview , aby zobaczyć stos warstw.
Load a Workspace stackup
Aby wczytać stackup z podłączonego Workspace, wybierz polecenie File » Load Stackup From Server . Pojawi się okno dialogowe Choose Item Revision . Korzystając z drzewa folderów po lewej stronie okna dialogowego, przejdź do lokalizacji, w której stosy warstw są przechowywane w Workspace, i wybierz wymagany stackup na liście rewizji elementu. Kliknij OK , aby zastosować stackup zdefiniowany w tym pliku do stosu warstw aktualnie otwartego w Layer Stack Manager .
Save the open layer stack as an existing Workspace stackup
Aby zapisać bieżący stos warstw jako istniejący stackup w podłączonym Workspace, wybierz polecenie File » Save to Server . Pojawi się okno dialogowe Choose Planned Item Revision — użyj go, aby wybrać istniejący Workspace Layerstack i zapisać stackup jako jego następną rewizję.
Save the open layer stack as a new Workspace stackup
Aby zapisać bieżący stos warstw jako nowy stackup w podłączonym Workspace, wybierz polecenie File » Save to Server . Pojawi się okno dialogowe Choose Planned Item Revision ; przejdź do lokalizacji w drzewie Server Folders , gdzie przechowywane są stackupy, następnie kliknij prawym przyciskiem w obszarze listy rewizji okna dialogowego i wybierz polecenie Create Item » Layerstack . W otwartym oknie dialogowym Create New Item wyłącz opcję Open for editing after creation ; w przeciwnym razie przejdziesz do trybu edycji bezpośredniej.
Create a new Workspace stackup from scratch
Na stronie Data Management – Templates okna dialogowego Preferences kliknij przycisk Add i wybierz z menu polecenie Layerstack (lub kliknij prawym przyciskiem w siatce szablonów, aby wyświetlić menu kontekstowe, i wybierz Add » Template ). Po wybraniu polecenia kliknij OK w otwartym oknie dialogowym Close Preferences , aby zamknąć okno dialogowe Preferences i otworzyć tymczasowy Edytor Stackupu. Planowana rewizja nowego Workspace Layerstack zostanie automatycznie utworzona w folderze Workspace typu Layerstacks.
Edit an existing Workspace Stackup
Aby edytować istniejący Workspace Stackup, kliknij prawym przyciskiem jego wpis na karcie Templates strony Data Management – Templates okna dialogowego Preferences i wybierz z menu kontekstowego polecenie Edit . Otworzy się tymczasowy edytor z szablonem zawartym w najnowszej rewizji Workspace Stackup, gotowym do edycji. Wprowadź wymagane zmiany, a następnie wybierz polecenie File » Save to Server , aby zapisać stackup jako następną rewizję Workspace Stackup.
Update an existing WS stackup based on a local stackup file
Jeśli chcesz zaktualizować Workspace Stackup i masz zaktualizowany plik dokumentu stackupu, możesz przesłać ten plik do tego Workspace Stackup. Na stronie Data Management – Templates okna dialogowego Preferences kliknij prawym przyciskiem wpis szablonu i wybierz z menu kontekstowego polecenie Upload . Użyj okna dialogowego Open (standardowego okna otwierania systemu Windows), które się otworzy, aby wyszukać i otworzyć wymagany plik, który zostanie przesłany do następnej rewizji Workspace Stackup.
Upload an existing stackup template file to the Workspace
Jeśli wymagany plik dokumentu stackupu znajduje się w Local Template folder (zdefiniowanym na dole strony Data Management – Templates ) i jest wymieniony pod wpisem Local siatki szablonów, można go zmigrować do nowego Workspace Layerstack, klikając go prawym przyciskiem i wybierając polecenie Migrate to Server . Kliknij przycisk OK w oknie dialogowym Template migration , aby kontynuować proces migracji — jak podano w tym oknie dialogowym, oryginalny plik layerstacku zostanie dodany do archiwum Zip w lokalnym folderze szablonów (dlatego nie będzie już widoczny na liście szablonów Local ).
Upload a local stackup file to the Workspace
Nowy Workspace Layerstack można również utworzyć przez przesłanie istniejącego pliku dokumentu stackupu (*.stackup). Wybierz polecenie Load from File z menu przycisku Add lub z menu kontekstowego Add siatki szablonów na karcie Templates strony Data Management – Templates okna dialogowego Preferences . W oknie dialogowym Open (standardowym oknie otwierania systemu Windows), które się otworzy, wybierz opcję Layer Stack-up File (*.stackup) z listy rozwijanej po prawej stronie pola File name i użyj tego okna do wyszukania oraz otwarcia wymaganego pliku, który zostanie przesłany do początkowej rewizji nowego Workspace Layerstack, automatycznie utworzonego w folderze Workspace typu Layerstacks.
Praca ze stackupami przechowywanymi jako pliki lokalne
Load a stackup file
Aby wczytać stackup z istniejącego pliku stackupu i zastosować go do stackupu aktualnie otwartego w Layer Stack Manager , wybierz polecenie File » Load Stackup from File z menu głównego.
Save as a stackup file
Wybierz File » Save As , aby zapisać bieżący stos warstw jako plik dokumentu stackupu *.stackup lub *.stackupx. Zwróć uwagę, że strona Data Management – Templates okna dialogowego Preferences wyświetla stackupy zapisane w formacie *.stackup.
Eksportowanie stosu warstw
Exporting to a Spreadsheet
Użyj polecenia File » Export CSV , aby wyeksportować bieżący stos warstw do pliku arkusza kalkulacyjnego *.csv .
Exporting to Simbeor
Użyj polecenia File » Export To Simbeor , aby wyeksportować stos warstw do pliku Simbeor *.esx .
Workspace layer stackup może być również używany jako element danych konfiguracyjnych w jednej lub większej liczbie zdefiniowanych Environment Configurations . Konfiguracja środowiska służy do ograniczenia środowiska pracy projektanta tak, aby wykorzystywało wyłącznie zatwierdzone przez firmę elementy projektowe. Konfiguracje środowiska są definiowane i przechowywane w Team Configuration Center — usłudze udostępnianej przez Workspace. Po połączeniu z Workspace i wybraniu (jeśli dotyczy) jednej z dostępnych dla Ciebie konfiguracji środowiska, Altium Designer zostanie skonfigurowany pod kątem użycia Layerstacks. Jeśli wybrana konfiguracja środowiska ma jedną lub więcej zdefiniowanych rewizji Layerstack Item, wówczas only będą one dostępne do ponownego użycia. Jeśli wybrana konfiguracja środowiska, która ma do Ciebie zastosowanie, nie ma określonych/dodanych żadnych rewizji layerstacku lub jest ustawiona na Do Not Control, wówczas dostępne będą wszystkie zapisane rewizje elementów (udostępnione Tobie). Możesz również swobodnie używać lokalnych plików stackupu. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Environment Configuration Management (Altium 365 Workspace , Enterprise Server Workspace ).
Inne zadania projektowe związane z warstwami
Szereg zadań projektowych związanych z warstwami nie jest wykonywanych w Layer Stack Manager , ale warto o nich pamiętać podczas przygotowywania stosu warstw. Zadania te podsumowano poniżej wraz z odnośnikami do bardziej szczegółowych informacji.
Definiowanie kształtu płytki
Podczas gdy stos warstw definiuje płytkę w płaszczyźnie Z, kształt płytki definiuje ją w płaszczyźnie X-Y. Określany również jako obrys płytki, kształt płytki jest zamkniętym wielokątem definiującym całkowity zasięg płytki. Kształt płytki może składać się z pojedynczego regionu płytki (dla tradycyjnej sztywnej PCB) lub wielu regionów płytki (dla płytki rigid-flex). Poniższy obraz przedstawia płytkę z dwoma sztywnymi regionami połączonymi regionem elastycznym.
Kształt płytki definiuje płytkę w płaszczyźnie X-Y.
Notes on defining the Board Shape
Manually defined
Przełącz się do trybu Board Planning mode , a następnie przedefiniuj istniejący kształt lub umieść nowy.
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.
Defined from a 3D body object
Użyj tej opcji, jeśli surowa płytka została zaimportowana jako model STEP z narzędzia MCAD do obiektu 3D Body (Place » 3D Body ).
Pulled directly from an MCAD package
Altium rozwija bezpośrednią technologię projektowania ECAD - MCAD o nazwie Altium CoDesigner. Dowiedz się więcej o ECAD-MCAD CoDesign .
Dowiedz się więcej o definiowaniu kształtu płytki .
Dowiedz się więcej o projektowaniu rigid-flex .
Przypisywanie sieci do warstwy plane
Gdy panel PCB jest ustawiony w tryb Split Plane Editor mode , można go używać do przeglądania i przypisywania sieci do dowolnej z warstw zasilania płytki. Można go również używać do przypisywania sieci do regionu podziału zdefiniowanego na warstwie zasilania.
Edytor split plane służy do przeglądania i zarządzania przypisaniami sieci do warstw zasilania oraz do sprawdzania definicji split plane.
Notes on assigning a net to a plane
Choose the layer
Pierwsza sekcja panelu zawiera listę wszystkich warstw, dla których parametr Type jest ustawiony na Plane. Typ warstwy Type (sygnałowa lub plane) konfiguruje się w Layer Stack Manager .
Assign a net
Druga sekcja panelu zawiera listę wszystkich sieci aktualnie przypisanych do warstwy wybranej w pierwszej sekcji. Po wybraniu warstwy w sekcji Layers (VCC na ilustracji powyżej), sekcja poniżej wyświetli wszystkie strefy split plane na tej warstwie, podając szczegóły takie jak: Net przypisana do tej strefy split, liczba podłączonych Nodes w tej strefie split (podłączone pady/przelotki) oraz Name warstwy. Jeśli nie zdefiniowano żadnych stref split plane, na liście zostanie wyświetlona tylko jedna nazwa sieci (będzie tylko jedna, jeśli plane jest ciągły i nie zdefiniowano żadnych podziałów). Aby przypisać sieć:
Kliknij dwukrotnie sieć, aby otworzyć okno dialogowe Split Plane , w którym sieć jest przypisywana lub ponownie przypisywana.
Alternatywnie, gdy warstwa plane jest warstwą aktywną w obszarze edycji, kliknij dwukrotnie obszar, w którym nie ma żadnych obiektów, aby otworzyć okno dialogowe Split Plane i przypisać sieć. To podejście służy do przypisywania sieci do nowej strefy split.
Define the Pullback
Odległość, o jaką miedź na power plane powinna być odsunięta od krawędzi gotowej płytki. Ustawienie to konfiguruje się w Layer Stack Manager dla każdej warstwy plane ( ).
Dowiedz się więcej o Internal Power & Split Planes .
Konfigurowanie Layer Stack dla komponentów montowanych na wewnętrznej warstwie sygnałowej
Komponent jest uznawany za komponent osadzony, gdy jest montowany na warstwie innej niż górna lub dolna warstwa sygnałowa.
Komponent osadzony na wewnętrznej warstwie sygnałowej (komponent został wyróżniony niebieskim obrysem, a wnęka pomarańczowym obrysem).
Notes on working with Embedded Components
What is an embedded component?
Komponent jest uznawany za komponent osadzony, gdy jest montowany na warstwie innej niż górna lub dolna warstwa sygnałowa. Komponenty są osadzane w PCB w celu poprawy integralności sygnału i zwiększenia gęstości projektu.
When are components mounted on an internal signal layer?
Dotyczy to sytuacji, gdy są komponentem osadzonym lub gdy są montowane w obszarze flex płytki rigid-flex, a ta warstwa flex nie jest górną ani dolną warstwą płytki.
Component Orientation
Oprogramowanie musi wiedzieć, w jakim kierunku zorientowane są komponenty na każdej warstwie, na której są montowane, aby określić, kiedy prymitywy komponentu muszą zostać odbite lustrzanie. Dla warstw Top i Bottom jest to konfigurowane automatycznie; dla pozostałych warstw ustawienie jest konfigurowane przez projektanta.
Configuring the Orientation
Orientację wszystkich komponentów na warstwie konfiguruje się w kolumnie Orientation na karcie Stackup w Layer Stack Manager . Jeśli kolumna Orientation nie jest widoczna, włącz ją, klikając prawym przyciskiem myszy istniejący nagłówek w siatce warstw, a następnie wybierając Select columns z menu kontekstowego.
Dowiedz się więcej o Embedded Components .
Dokumentowanie Layer Stack
Dokumentacja jest kluczową częścią procesu projektowego i ma szczególne znaczenie w przypadku projektów o złożonej strukturze Layer Stack, takich jak projekty rigid-flex. Aby to umożliwić, Altium Designer zawiera tabelę Layer Stack Table, która jest umieszczana (Place » Layer Stack Table ) i pozycjonowana obok projektu płytki w obszarze roboczym. Informacje w tabeli Layer Stack pochodzą z Layer Stack Manager .
Dołącz tabelę Layer Stack Table, aby udokumentować projekt.
Uwagi dotyczące Layer Stack Table
Placing a Layer Stack Table
Aby umieścić tabelę Layer Stack Table, wybierz Place » Layer Stack Table .
Included detail
Tabela Layer Stack Table zawiera następujące informacje:
Layer numer, zgodnie z przypisaniem w Layer Stack Manager
Warstwa Name , zgodnie z definicją w Layer Stack Manager
Material , zgodnie z definicją w Layer Stack Manager
Thickness , zgodnie z definicją w Layer Stack Manager
Właściwość dielektryka Constant , zgodnie z definicją w Layer Stack Manager
Gerber identyfikator (rozszerzenie pliku) przypisany do tej warstwy
Board Layer Stack , zacieniony wskaźnik obecności lub braku warstw w stosie przypisanych do każdego obszaru płytki
Editing a Layer Stack Table
Kliknij dwukrotnie w dowolnym miejscu umieszczonej tabeli, aby edytować Layer Stack Table w panelu Properties .
What is the Board Map?
Layer Stack Table może również zawierać opcjonalny obrys płytki, pokazujący, w jaki sposób różne stosy warstw są przypisane do obszarów płytki. Użyj opcji Show Board Map i suwaka, aby skonfigurować ustawienia mapy.
Layer Stack Table jest inteligentnym obiektem projektowym, który można umieszczać i aktualizować w miarę postępu projektu. Kliknij dwukrotnie Layer Stack Table, aby edytować ją w panelu Properties .
Umieść specjalne ciągi .Total_Thickness oraz .Total_Thickness(<SubstackName>) na warstwie mechanicznej, aby uwzględnić te informacje w dokumentacji projektu.
Alternatywnym sposobem dokumentowania Layer Stack jest dodanie do projektu dokumentu Draftsman i umieszczenie w nim Layer Stack Table. Dowiedz się więcej o Draftsman .
Dowiedz się więcej o umieszczaniu i edycji Layer Stack Table .
Dołączanie Drill Table
Altium Designer zawiera inteligentną tabelę Drill Table, która wyświetla albo otwory wymagane dla wszystkich par warstw (composite), albo dla określonej pary warstw. Jeśli preferujesz oddzielne informacje o wierceniach dla każdej pary warstw, umieść tabelę wierceń dla każdej pary warstw użytej w projekcie.
Alternatywnym sposobem dokumentowania Layer Stack jest dodanie do projektu dokumentu Draftsman i umieszczenie w nim Layer Stack Table.
Dowiedz się więcej o umieszczaniu i edycji Drill Table .
Dokumentowanie Layer Stack w Draftsman
Altium Designer udostępnia również dedykowany edytor dokumentacji, Draftsman. Draftsman umożliwia projektantowi tworzenie wysokiej jakości dokumentacji, która może zawierać wymiary, notatki, warstwy, tabele stack, a także tabele wierceń. Oparty na dedykowanym formacie pliku i zestawie narzędzi do rysowania, Draftsman zapewnia interaktywne podejście do łączenia rysunków produkcyjnych i montażowych z niestandardowymi szablonami, adnotacjami, wymiarami, odwołaniami i notatkami.
Draftsman obsługuje również bardziej zaawansowane funkcje rysunkowe, w tym Board Isometric View, Board Detail View oraz Board Realistic View (widok 3D).
Umieszczaj widoki rysunkowe, obiekty i automatyczne adnotacje na jedno- lub wielostronicowych dokumentach Draftsman.
Dowiedz się więcej o Draftsman .
Terminologia Layer Stackup
Termin
Znaczenie
Blind Via
Przelotka rozpoczynająca się na warstwie zewnętrznej, ale nieprzechodząca przez całą płytkę. Zwykle blind via schodzi w dół o jedną warstwę do kolejnej warstwy miedzi.
Buried Via
Przelotka rozpoczynająca się na jednej warstwie wewnętrznej i kończąca na innej warstwie wewnętrznej, ale niedochodząca do zewnętrznej warstwy miedzi.
Core
Sztywny laminat (często FR-4) z folią miedzianą po obu stronach.
Double-Sided Board
Płytka mająca 2 warstwy miedzi, po jednej z każdej strony rdzenia izolacyjnego. Wszystkie otwory są przelotowe, tzn. przechodzą od jednej strony płytki do drugiej.
Fine Line Features and Clearances
Ścieżki/prześwity do 100 µm (0,1 mm lub 4 mil) są obecnie uznawane za standard w produkcji PCB. Obecny limit technologiczny dostępny w obudowach komponentów wynosi około 10 µm.
High Density Interconnect (HDI)
Technologia High Density Interconnect, PCB o większej gęstości połączeń na jednostkę powierzchni niż konwencjonalna PCB. Osiąga się to dzięki drobno-liniowym cechom i prześwitom, mikrootworom, buried vias oraz technologiom laminacji sekwencyjnej. Nazwa ta jest również używana jako alternatywa dla Sequential layer Build-Up (SBU) .
Microvia
Zdefiniowana jako przelotka o średnicy otworu mniejszej niż 6 mils (150 µm). Mikrootwory mogą być tworzone metodą fotolitograficzną, wierceniem mechanicznym lub laserowym. Mikrootwory wiercone laserowo są kluczową technologią High Density Interconnect (HDI), ponieważ umożliwiają umieszczanie przelotek w padzie komponentu, a gdy są stosowane jako część procesu produkcji build-up, pozwalają na przejścia między warstwami sygnałowymi bez konieczności stosowania krótkich ścieżek (określanych jako via stubs), znacznie ograniczając problemy z integralnością sygnału powodowane przez przelotki.
Multilayer Board
Płytka z wieloma warstwami miedzi, od 4 do ponad 30. Płytka wielowarstwowa może być wytwarzana na różne sposoby:
Jako zestaw cienkich, dwustronnych płytek, które są układane w stos (oddzielane prepregiem) i laminowane w jedną strukturę pod wpływem temperatury i ciśnienia. W tego typu płytce wielowarstwowej otwory mogą przechodzić przez całą płytkę (through-hole), być blind lub buried. Należy pamiętać, że tylko określone warstwy mogą być wiercone mechanicznie w celu utworzenia buried vias, ponieważ są to po prostu otwory przelotowe wiercone w cienkich, dwustronnych płytkach przed procesem laminacji.
Alternatywnie, płytka wielowarstwowa jest wytwarzana w opisany sposób, a następnie dodatkowe warstwy są laminowane po obu stronach. Takie podejście stosuje się, gdy projekt wymaga użycia mikrootworów, komponentów osadzonych lub technologii rigid-flex.
Prepreg
Tkanina z włókna szklanego impregnowana termoutwardzalną żywicą epoksydową (żywica+utwardzacz), która jest tylko częściowo utwardzona.
Sequential Lamination
Nazwa nadana technice tworzenia wielowarstwowego PCB, która obejmuje mechanicznie wiercone buried vias (wiercone w cienkich, dwustronnych płytkach przed końcowym laminowaniem).
Sequential layer Build-Up (SBU)
Zaczyna się jako rdzeń (dwustronny lub izolator), na którym warstwy przewodzące i dielektryczne są tworzone kolejno, jedna po drugiej (z użyciem wielu cykli prasowania), po obu stronach płytki. Technologia ta umożliwia również tworzenie blind vias podczas procesu build-up oraz osadzanie komponentów dyskretnych lub formowanych. Nazywana również technologią High Density Interconnect (HDI) .
Surface Laminar Circuit (SLC)
Zaczyna się od wielowarstwowego rdzenia, do którego po obu stronach dodawane są warstwy build-up (zwykle od 1 do 4). Powszechnie stosowany zapis do opisu gotowej płytki to Build-up copper layers + Core copper layers + Build-up copper layers . Na przykład 2+4+2 oznacza płytkę z 4-warstwowym rdzeniem, z 2 warstwami laminowanymi po każdej stronie (zapisywane także jako 2-4-2). Ta technologia umożliwia tworzenie przelotek ślepych podczas procesu build-up oraz osadzanie komponentów dyskretnych lub formowanych.