Płytka PCB jest projektowana i wykonywana jako stos warstw. We wczesnych czasach produkcji płytek drukowanych (PCB) płytka była po prostu izolacyjnym rdzeniem pokrytym cienką warstwą miedzi z jednej lub z obu stron. Połączenia tworzy się 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 procesów doprowadziły do szeregu przełomowych koncepcji w wytwarzaniu PCB, w tym do możliwości projektowania i produkcji elastycznych płytek PCB. Łącząc sztywne sekcje PCB za pomocą sekcji elastycznych, można projektować złożone, hybrydowe PCB, które da się składać, aby dopasować je do nietypowo ukształtowanych obudów.
Po lewej pokazano PCB jednostronną, typową dla wczesnych projektów. Po prawej znajduje się PCB rigid-flex, gdzie sekcje sztywne są połączone elastycznymi sekcjami PCB.
W projektowaniu płytek drukowanych stos warstw (layer stack) definiuje, jak warstwy są ułożone w kierunku pionowym, czyli w osi Z. Ponieważ płytka jest wytwarzana jako jeden element, każdy typ płytki, w tym rigid-flex, musi być zaprojektowany jako jedna całość. Aby to osiągnąć, projektant rigid-flex musi mieć możliwość zdefiniowania wielu stosów warstw PCB oraz przypisania różnych stosów warstw do różnych obszarów projektu rigid-flex .
Layer Stack Manager
Zdefiniowanie stosu warstw PCB jest kluczowym elementem udanego projektu płytki drukowanej. Trasowanie wielu nowoczesnych PCB nie jest już tylko szeregiem prostych połączeń miedzianych przenoszących energię elektryczną — jest projektowane jako zestaw elementów obwodowych, czyli linii transmisyjnych.
Osiągnięcie udanego projektu szybkiej PCB polega na zrównoważeniu doboru materiałów oraz zestawienia i przypisania stosu warstw z wymiarami trasowania i odstępami wymaganymi do uzyskania odpowiednich impedancji dla tras pojedynczych i różnicowych. Istnieje też wiele innych aspektów projektowych, które mają znaczenie przy projektowaniu nowoczesnej, szybkiej PCB, w tym parowanie warstw, staranne projektowanie przelotek, ewentualne wymagania dotyczące back drillingu, wymagania rigid/flex, równoważenie miedzi, symetria stosu warstw oraz zgodność materiałowa.
Te specyficzne dla warstw wymagania projektowe są zebrane w jednym edytorze – Layer Stack Manager .
Aby otworzyć Layer Stack Manager , wybierz Design » Layer Stack Manager z głównych menu 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 realizowane w Layer Stack Manager . Wybierz kartę na dole stosu warstw, aby skonfigurować różne ustawienia.
W zależności od struktury płytki Layer Stack Manager będzie zawierać następujące karty:
Stackup
Dodawanie, usuwanie i porządkowanie warstw sygnałowych, poligonów/plane oraz dielektrycznych; a także przypisywanie/konfigurowanie właściwości materiału przypisanych do każdej warstwy.
Impedance
Konfigurowanie profili impedancji, gdy stosowane jest trasowanie o kontrolowanej impedancji.
Via Types
Konfigurowanie dozwolonych typów przelotek (Via Types), definiując, które warstwy obejmuje każdy typ przelotki.
Back Drills
Konfigurowanie zakresów warstw do back drillingu, gdy występuje pad lub kikut przelotki (via stub).
Printed Electronics
Konfigurowanie układu warstw w projekcie elektroniki drukowanej.
Board
Konfigurowanie sposobu ułożenia różnych substosów (substacks) w zaawansowanym projekcie rigid-flex.
Edycja właściwości stosu warstw
Layer Stack Manager prezentuje właściwości stosu warstw w siatce edycyjnej przypominającej arkusz kalkulacyjny. Właściwości można edytować bezpośrednio w siatce albo w panelu Properties i . W zależności od struktury płytki Layer Stack Manager będzie zawierać 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 (mil , in , µ lub mm ). Alternatywnie użyj skrótu klawiaturowego Ctrl+Q , aby przełączać jednostki miary.
Karta Stackup
Karta Stackup zawiera szczegóły warstw produkcyjnych. W tej karcie można dodawać, usuwać i konfigurować warstwy. W standardowym projekcie rigid-flex zestaw warstw używany w każdym stosie można również włączać i wyłączać w tej karcie. Zaawansowany projekt rigid-flex konfiguruje się w karcie Board .
Kliknij prawym przyciskiem myszy, aby dodać, usunąć i zmienić kolejność warstw. Wartości można edytować w panelu Properties albo bezpośrednio w komórce siatki.
Edycja stosu warstw
Add a layer
Aby dodać warstwę, kliknij prawym przyciskiem 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 można dzielić dowolną liczbę razy oraz definiować obszary podziału w obrębie podziału – dowiedz się więcej .
Move a layer
Kliknij prawym przyciskiem w siatce warstw, a następnie wybierz Move layer up / Move layer down lub użyj polecenia Edit » Layer Up / Edit » Layer Down z głównych menu, aby przesunąć zaznaczoną warstwę w górę lub w dół w stosie warstw w obrębie warstw tego samego typu.
Delete a layer
Kliknij przycisk , kliknij prawym przyciskiem w siatce warstw lub wybierz Edit » Delete Layer w głównych menu, aby usunąć zaznaczoną warstwę w stosie warstwi . Jeśli usuwana warstwa zawiera obiekty (primitives), przed usunięciem zostanie otwarte okno dialogowe z prośbą o potwierdzenie. Kliknij Yes , aby kontynuować usuwanie.
Define the Layer Material
Materiał warstwy można wpisać w zaznaczoną Material komórkę albo wybrać w oknie dialogowym Select Material dialog , do którego przechodzi się po kliknięciu przycisku .
Stack symmetry
Jeśli opcja Stack Symmetry jest włączona w sekcji Board panelu Properties , warstwy są dodawane w dopasowanych parach, symetrycznie względem środkowej warstwy dielektrycznej.
Additional properties
Kliknij prawym przyciskiem nagłówek kolumny, a następnie wybierz Select columns , aby otworzyć okno dialogowe Select Columns ( ) , w którym można włączać/wyłączać i porządkować kolumny wyświetlane w siatce warstw. Zwróć uwagę, że w panelu Properties są wyświetlane tylko najczęściej używane właściwości.
Apply Surface Finish
Wykończenie powierzchni (Surface Finish) można dodać do zewnętrznej warstwy miedzi, używając odpowiedniego podmenu po kliknięciu prawym przyciskiem i dodając warstwę Surface Finish .
Delete a substack
Początkowego substosu nie można usunąć. Gdy zaznaczony jest dowolny inny substos, przycisk staje się aktywny — kliknij go, aby usunąć zaznaczony substos.
Layer Properties
Gdy aktywna jest karta Stackup dokumentu Layer Stack, dostępne są następujące właściwości dla różnych typów warstw.
Właściwości warstwy ( )
Name
Nazwa warstwy zdefiniowana przez użytkownika.
Manufacturer
Producent tej warstwy (zgodnie z definicją w Material Library lub zdefiniowany przez użytkownika).
Material
Materiał, z którego wykonana jest warstwa. Wstępnie zdefiniowany materiał warstwy wybiera się, klikając przycisk w celu otwarcia okna Select Material dialog . Nowe materiały dodaje się w oknie Altium Material Library dialog (Tools » Material Library ).
Thickness
Grubość tej warstwy (zgodnie z definicją w Material Library lub zdefiniowana przez użytkownika).
Dk
Stała dielektryczna, nazywana w elektromagnetyce także εr. 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 jest kluczowa dla dopasowania wymagań impedancyjnych niektórych linii transmisyjnych.
Df
Współczynnik strat (Dissipation Factor) (zgodnie z definicją w Material Library lub zdefiniowany przez użytkownika). Określa on sprawność materiału izolacyjnego, odzwierciedlając tempo strat energii dla danego trybu drgań, np. mechanicznych, elektrycznych lub elektromechanicznych. Innymi słowy, jest to cecha materiału opisująca, jaka część przesyłanej energii jest przez niego pochłaniana. Im większy tangens kąta strat, tym większe pochłanianie energii przez materiał. Ta właściwość bezpośrednio wpływa na tłumienie sygnału przy wysokich prędkościach.
Process
Proces używany do wytworzenia warstwy miedzi – zwykle stosuje się miedź walcowaną i wyżarzaną (RA) lub miedź osadzaną elektrolitycznie (ED).
Weight
Masa miedzi na jednostkę powierzchni, zwykle wyrażana w uncjach/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 strony górnej i dolnej jest to ustawiane automatycznie w nowej płytce. Dla pozostałych warstw sygnałowych jest to używane do:
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 są skierowane te komponenty. Użyj listy rozwijanej, aby wybrać wymaganą orientację.
Komponentów osadzonych (embedded) – w projekcie zawierającym komponenty osadzone oprogramowanie musi wiedzieć, w którą stronę komponent jest zorientowany (względem powierzchni, na której jest zamontowany). Informacje dotyczące ustawiania orientacji komponentu w stosie warstw znajdziesz 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 rdzeń. Użyj listy rozwijanej, aby wybrać Above lub Below , co determinuje kierunek, z którego będzie trawiona.
Copper Orientation można również wybrać z listy rozwijanej w kolumnie Copper Orientation w Layer Stack . Aby włączyć tę kolumnę, kliknij prawym przyciskiem w nagłówku, wybierz Select columns , a następnie włącz pozycję Copper Orientation w oknie Select columns dialog . Dodatkowo opcja Trace Inverted w trybie Impedance Profile panelu może zostać użyta do skonfigurowania orientacji miedzi.
Pullback Distance
Odległość od krawędzi pola (plane) do krawędzi płytki.
Frequency
Częstotliwość, przy której materiał jest testowany, oraz wartość, do której odnosi się Dk / Df dla danej częstotliwości. Częstotliwość jest również pobierana z referencji materiałowych.
Description
Pole zdefiniowane przez użytkownika na opis tej warstwy.
Constructions
Dla warstw dielektrycznych wyświetla typ konstrukcji tej warstwy. Odniesienie numeryczne dotyczy struktury tkanej tkaniny z włókna szklanego użytej w materiale warstwy dielektrycznej; są to standardowe oznaczenia stosowane 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 parametry. Jak można się spodziewać, konstrukcja jednowarstwowa (single-ply) zwykle oznacza oszczędność kosztów w porównaniu z konstrukcją wielowarstwową (multiple-ply). Skala tych oszczędności zależy od konkretnych stylów tkaniny szklanej oraz wielu innych parametrów. Parametry również mogą ulec zmianie i należy je uwzględnić przy określaniu stosowanych konstrukcji. Po pierwsze, konstrukcje jednowarstwowe często mają niższą zawartość żywicy. Drugą główną zaletą konstrukcji jednowarstwowych jest kontrola grubości dielektryka niezależnie od kwestii zawartości żywicy. Przy konstrukcji jednowarstwowej można uzyskać ciaśniejsze tolerancje grubości.
Konstrukcje o relatywnie niższej zawartości żywicy są często preferowane, ponieważ skutkują mniejszą rozszerzalnością w osi Z i mogą tym samym poprawić niezawodność w wielu zastosowaniach. Ponadto niższa zawartość żywicy może poprawić stabilność wymiarową, odporność na paczenie oraz kontrolę grubości dielektryka. Z drugiej strony konstrukcje o wyższej zawartości żywicy dają niższe wartości stałej dielektrycznej, co czasem jest preferowane ze względu na parametry elektryczne. Dodatkowo wymagany jest pewien minimalny poziom żywicy, aby zapewnić odpowiednie zwilżenie szkła żywicą i zapobiec powstawaniu pustek w laminacie. Zdolność do pełnego zwilżenia włókien szklanych żywicą jest również istotna dla odporności na CAF.
Material Frequency
Częstotliwość, przy której materiał jest testowany, oraz wartość, do której odnosi się Dk / Df dla danej częstotliwości. Częstotliwość jest również pobierana z referencji materiałowych.
GlassTransTemp
Temperatura zeszklenia (Glass Transition Temperature), znana także jako TG . Jest to temperatura, w której żywica przechodzi ze stanu szklistego do stanu amorficznego, zmieniając swoje zachowanie mechaniczne, tj. współczynnik rozszerzalności.
Note
Notatki zdefiniowane przez użytkownika dla warstwy.
Comment
Komentarze zdefiniowane przez użytkownika dla warstwy.
Board Properties
Właściwości płytki ( )
Stack Symmetry
Włącz tę opcję, aby zachować symetrię stosu warstw. Jeśli stos nie jest obecnie symetryczny, zostanie otwarte okno Stack is not symmetric. Więcej informacji znajdziesz 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, dielektryki, grubości itp.). Podczas przełączania między podstosami informacje te będą się odpowiednio aktualizować (dla aktualnie wybranego podstosu).
Obszar Substack w panelu Properties będzie dostępny tylko wtedy, gdy włączona jest opcja Rigid/Flex w liście rozwijanej Features .
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 poligonów/planów (wszystkich warstw miedzi 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 znajdziesz w artykułach poniżej). Dotyczy wszystkich warstw miedzi w stosie.
Surface Roughness
Wartość chropowatości powierzchni (dostępna u producenta). Wprowadź wartość od 0 do 10 µm, domyślnie 0,1 µm
Roughness Factor
Charakteryzuje oczekiwany maksymalny wzrost strat przewodnika spowodowany efektem chropowatości. Wprowadź wartość od 1 do 100; domyślnie 2.
Copper Resistance
Wartość rezystancji miedzi w nanoomachach.
Inne – parametry produkcyjne ( )
Via Plating Thickness
Końcowa grubość metalizacji w ściance przelotki (via barrel).
Karta Impedance
Karta Impedance służy do konfigurowania profili impedancji, gdy stosowane jest prowadzenie ścieżek o kontrolowanej impedancji. Kliknij kartę Impedance na dole 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, których dotyczy, skonfiguruj warstwy odniesienia 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: po lewej wyświetlane są warstwy w stackup, a po prawej warstwy, na których aktualnie wybrany profil impedancji będzie dostępny. Użyj pola wyboru warstwy w obszarze Impedance Profile, aby udostępnić tę warstwę dla wybranego profilu impedancji.
Gdy wybierzesz włączoną warstwę w obszarze Impedance Profile, wszystkie warstwy w stosie warstw zostaną wyszarzone, z wyjątkiem tych używanych do obliczania impedancji dla wybranej warstwy sygnałowej ( ).
Assign the reference layers
Gdy do warstwy zostanie przypisany Profil impedancji, edytuj warstwę(-y) odniesienia tej warstwy 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 na podstawie górnej i dolnej szerokości ścieżki (najedź kursorem na ? w panelu, aby wyświetlić wzór)
Configure the differential impedance calculation
W przypadku obliczania impedancji różnicowej zablokuj albo Width , albo Trace Gap , klikając odpowiedni przycisk . Odblokowana zmienna zostanie wtedy obliczona w miarę zmiany wartości Target Impedance . Alternatywnie edytuj odblokowaną zmienną, aby zmienić Target Impedance .
Obsługa obliczeń impedancji jest realizowana przez oprogramowanie Simbeor® . Kalkulator obsługuje struktury koplanarne pojedyncze i różnicowe, a kalkulator impedancji różnicowej obsługuje asymetryczną strukturę stripline. Wszystkie obliczenia wykorzystują częstotliwość 1 GHz. Aby poprawić szybkość obliczeń, profile impedancji są wyliczane w oddzielnych wątkach (jeśli są dostępne).
Dla struktury stripline wysokość dielektryka jest obliczana jako odległość między warstwami miedzi (zobacz H2 na obrazie ).
Kalkulator impedancji obsługuje wiele sąsiadujących 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 osi 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 wymaganą rozpiętość warstw jako unikalny Typ przelotki (Via Type).
Edycja Via Types
The default via
Layer Stack dla nowej płytki zawiera pojedynczą definicję rozpiętości przelotki przelotowej (thruhole) w karcie Via Types w Layer Stack Manager . Dla płytki dwuwarstwowej domyślna przelotka nazywa się Thru 1:2 , a nazwa odzwierciedla typ przelotki oraz pierwszą i ostatnią warstwę, które przelotka obejmuje. Domyślnej rozpiętości thruhole 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 otrzyma 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 umieszczane w obszarze roboczym zawierają 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 .
Adding a µVia
Jeśli wymagana jest µVia, włącz pole wyboru µVia . Ta opcja będzie dostępna tylko wtedy, gdy przelotka obejmuje warstwy sąsiadujące lub sąsiadujące +1 (określane jako Skip via).
Mirroring a via
Jeśli w Layer Stack włączono 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
Gdy zmieniasz warstwy podczas 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, lub naciśnij skrót 8 , aby wyświetlić menu dostępnych Via Types ( ).
Proponowany Via Type jest wyszczególniony na pasku stanu ( ).
Gdy w Layer Stack Manager zdefiniowano wiele substacków, interfejs pozwala zdefiniować różne Via Types w każdym substacku. Zwróć uwagę, że to does not ogranicza ten Via Type do regionów płytki, które używają danego substacku. To, jakie Via Types są dostępne podczas trasowania, zależy od odpowiedniej reguły projektowej stylu przelotek trasowania oraz od warstw obejmowanych przez daną trasę. W razie potrzeby Via Types można ograniczyć do regionu płytki, wskazując region w odpowiedniej regule Routing Via Style za pomocą słowa kluczowego zapytania InLayerStackRegion ( ).
Dowiedz się więcej o Via Specifics oraz o konfigurowaniu Blind, Buried & Micro Vias .
Karta Back Drills
W projekcie wysokich prędkości mogą występować odbicia sygnału, gdy tuleja (barrel) przelotki rozciąga się poza warstwy sygnałowe, po których prowadzony jest sygnał. Może to prowadzić do degradacji sygnału i problemów z integralnością sygnału. Jednym z podejść stosowanych do rozwiązania tego problemu jest rozwiercanie niewykorzystanych tulei przelotek za pomocą wiercenia o kontrolowanej głębokości, techniki nazywanej również back drilling.
Właściwości back drill konfiguruje się w karcie Back Drills . Ta karta pojawia się, gdy Back Drills są włączone w podmenu Tools » Features lub po kliknięciu przycisku i wybraniu Back Drills .
Edycja Back Drills
How Back Drills work
Karta Back Drills służy do definiowania rozpiętości warstw, które mają być poddane back drilling gdy występuje pad lub stub przelotki. Ustawienia te są używane w połączeniu z regułą projektową Max Via Stub Length , w której określa się maksymalną długość stuba oraz wartość nadwymiaru wiercenia. Ustawienie Where the Object Matches w regule może służyć 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 First layer i Last layer wybranymi w sekcji Back Drill panelu Properties , na przykład BD 1:3 . First layer definiuje pierwszą warstwę do wiercenia, Last layer definiuje warstwę, przed którą wiercenie się zatrzymuje (Last layer to pierwsza warstwa w stosie warstw, która nie będzie poddana back drilling).
Mirroring a Back Drill
Jeśli we właściwościach substacku włączono opcję Stack Symmetry option w panelu Properties , w sekcji Back Drill panelu dostępna stanie się opcja Mirror . Po jej włączeniu 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
Wykorzystując nowoczesną technologię druku, możliwe jest drukowanie warstw przewodzących i nieprzewodzących bezpośrednio na materiale podłoża, budując obwód elektroniczny. Nazywa się to printed electronics . Stos warstw konfiguruje się dla elektroniki drukowanej, wybierając opcję 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 Layerstack dla Printed Electronics
Defining the layers
W elektronice drukowanej nie stosuje się tradycyjnych warstw dielektrycznych. Zamiast tego drukuje się lokalne „łatki” dielektryczne tam, gdzie ścieżki muszą się krzyżować. Gdy opcja Printed Electronics jest włączona w liście rozwijanej Features , wszystkie warstwy dielektryczne są usuwane ze stosu warstw, a zamiast tego łatki dielektryczne definiuje się przez umieszczanie odpowiednio ukształtowanych obiektów regionu 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 substacków 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, gdy wybrano standardowy tryb Rigid-Flex.
Karta Board używana do skonfigurowania płytki rigid-flex w stylu „bookbinder”; zwróć uwagę, że sekcja środkowa ma dwa elastyczne Substacki.
Praca w karcie Board View
Add a new Substack
Dodatkowe substacki można szybko tworzyć na podstawie istniejącego substacku, używając skrótu Shift+Click do zaznaczenia wymaganych warstw, a następnie przeciągając zaznaczenie poziomo, aby umieścić je w zestawie substacków.
Configure layer intrusion
Użyj pól Intrusion Left / Right, aby skonfigurować, czy sąsiednie warstwy wchodzą w sąsiedni Substack.
Configure layer adjacency
Skonfiguruj relacje między warstwami w sąsiednich Substackach, np. czy współdzielą warstwy (Common ), czy warstwy są unikalne w danym Substacku (Individual )
Editing a substack
Kliknij dwukrotnie konkretny substack w karcie Board, aby otworzyć jego kartę Layer, gdzie można go edytować.
Adding a Branch
Dodaj dodatkowe Branches. Branches są używane, gdy projekt ma wiele sekcji flex rozchodzących się z jednej sekcji rigid. Dowiedz się więcej o Branches .
Dowiedz się więcej o Designing an advanced Rigid-Flex PCB .
Konfigurowanie właściwości i materiałów poszczególnych warstw
Typy warstw w PCB
W produkcji płytki drukowanej stosuje się szeroką gamę materiałów. Poniższa tabela zawiera krótkie podsumowanie powszechnie używanych materiałów. Dobór materiałów warstw i ich właściwości powinien być zawsze wykonywany w konsultacji z producentem płytek.
PCB Layer Types
Layer Type
Materials Used
Comments
Signal
Miedź
Warstwy miedzi służą do definiowania tras sygnałowych, przenoszenia sygnałów elektrycznych oraz dostarczania prądu do obwodu. Zwykle jest to folia wyżarzana lub miedź osadzana elektrolitycznie.
Internal Plane
Copper
Jednolita warstwa miedzi używana do rozprowadzania zasilania i masy; może być dzielona na regiony. Należy też określić odległość od krawędzi pola (plane) do krawędzi płytki (pullback). Zwykle jest to folia wyżarzana.
Surface Finish
Różne, m.in. 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 oraz zapewnia dobrą powierzchnię do zwilżania lutem. Każdy typ wykończenia ma inne zalety i wady. Najpopularniejszy jest ENIG, który oferuje wysoką jakość, dobrą lutowność i niski koszt.
Dielectric
Różne, m.in. FR4, poliimid oraz różne materiały specyficzne dla producenta, oferujące odmienne parametry projektowe
Warstwa izolacyjna; może być sztywna lub elastyczna. Służy do definiowania warstw rdzenia (core), prepregu oraz warstw elastycznych.
Ważne właściwości mechaniczne to: m.in. stabilność wymiarowa w zakresie wilgotności i temperatur, odporność na rozdarcie oraz elastyczność.
Ważne właściwości elektryczne obejmują rezystancję izolacji, stałą dielektryczną (Dk) oraz współczynnik strat (tangens kąta strat, Df lub Dj)
Overlay
Epoksyd nanoszony sitodrukiem, LPI (liquid photo-imageable)
Prezentuje tekst/grafikę, np. oznaczenia elementów, logotypy, nazwę produktu itd.
Solder Mask/Coverlay
1) Solder Mask - ciekła fotonakładalna maska lutownicza (LPI lub LPSM), sucha folia fotonakładalna maska lutownicza (DFSM)
2) Coverlay - elastyczna folia z warstwą kleju, zwykle poliimidowa lub poliestrowa.
1) Warstwa ochronna ograniczająca miejsca, w których można nanieść lut na obwód. Ekonomiczna i sprawdzona technologia, odpowiednia dla zastosowań sztywnych i flex w klasie użycia A (flex-to-install). Umożliwia drobniejsze cechy niż elastyczny coverlay z folii.
2) Odpowiednia dla klas użycia flex A i B (dynamic flex). Wymaga zaokrąglonych otworów/narożników, które zwykle są wiercone lub wykrawane.
Paste Mask
Warstwa, na podstawie której wykonywany jest szablon (stencil) maski pasty. Szablon jest zwykle ze stali nierdzewnej. Otwory w szablonie definiują miejsca, w których przed osadzaniem elementów ma zostać nałożona pasta lutownicza na pola lutownicze.
Warstwa maski pasty służy do wykonania ekranu maski pasty, 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 lub wybrać zdefiniowany wcześniej materiał z Material Library, klikając przycisk wielokropka ( ) w komórce Material dla wybranej warstwy. Sekcja Stackup Tab 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 w obszarze nagłówków kolumn, aby edytować dostępne kolumny.
Kliknij wielokropek (...) aby wybrać materiał z biblioteki.
Selecting the Columns Displayed in the Layer Stack Manager
Można również dodać 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.
Okno dialogowe Select columns
Wybór kolumn wyświetlanych w Layer Stack Manager
Filter field
Wpisz znaki, według których chcesz filtrować listę.
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 not nie będzie 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. Określa to kolejność, w jakiej kolumny będą się pojawiać w Layer Stack Manager .
Add
Kliknij, aby dodać nową kolumnę. Do listy Column zostanie dodana nowa kolumna o nazwie Custom[n] . Zaznacz nową pozycję kolumny, a następnie kliknij Edit , aby w razie potrzeby zmienić nazwę.
Edit
Kliknij, aby edytować wybraną kolumnę. Dostępne tylko dla kolumny niestandardowej dodanej przez użytkownika. Kolumn systemowych nie można edytować.
Kliknij, aby usunąć wybraną kolumnę. Dostępne tylko dla kolumny niestandardowej dodanej przez użytkownika. Kolumn systemowych nie można usuwać.
Material Library i zgodność biblioteki
Preferowane materiały stosu warstw mogą być wstępnie zdefiniowane w Material Library. W Layer Stack Manager wybierz Tools » Material Library , aby otworzyć okno dialogowe Altium Material Library , w którym można przejrzeć istniejące materiały i dodać 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 wyświetlonej listy rozwijanej.
Load
Otwórz okno dialogowe, aby wyszukać i wybrać materiały zdefiniowane przez użytkownika z zewnętrznej bazy danych Material Library Database (*.xml ) i załadować je do okna dialogowego.
Save
Zapisz materiały określone przez użytkownika do bazy danych Material Library Database (*.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 wybrano typ materiału.
Edit
Kliknij, aby edytować wybrany materiał zdefiniowany przez użytkownika.
Kliknij, aby usunąć wybrany materiał zdefiniowany przez użytkownika.
Wybór materiału do użycia dla warstwy
Materiał, który chcesz zastosować dla konkretnej warstwy, nie jest wybierany w oknie dialogowym Altium Material Library , lecz 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 zaznaczona w siatce stosu warstw. Spowoduje to otwarcie okna dialogowego Select Material , które ogranicza bibliotekę tak, aby pokazywała wyłącznie 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 żądaną pozycję w siatce, a następnie kliknij OK , aby użyć tego materiału w Layer Stack.
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
Material Library Settings Dialog
Filter
Wprowadź znaki, według których chcesz filtrować listę Column .
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 not nie będzie wyświetlana w oknach dialogowych. Kliknij symbole, aby przełączać funkcję pokaż/ukryj.
Add
Kliknij, aby dodać nową kolumnę. Do listy Column zostanie dodana nowa kolumna o nazwie Custom[n] . Zaznacz nową pozycję kolumny, a następnie kliknij Edit , aby w razie potrzeby zmienić nazwę.
Kliknij, aby usunąć wybraną kolumnę. Dostępne tylko dla kolumny niestandardowej dodanej przez użytkownika. Kolumn systemowych nie można usuwać.
Up/Down
Kliknij, aby przesunąć wybrany element w górę lub w dół listy Column . Określa to kolejność, w jakiej kolumny będą się pojawiać 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 porównywane z wartościami definicji tego materiału w bibliotece. Każda właściwość, która nie jest zgodna, zostaje oznaczona flagą błędu. Wybierz ponownie materiał ( ) , aby zaktualizować wartości do ustawień z Biblioteki Materiałów.
Symetria stosu warstw
Jeśli wymagasz, 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 jakakolwiek para warstw, znajdujących się w równej odległości od centralnej warstwy odniesienia dielektryka, nie jest identyczna, zostanie otwarte 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 dolnej części okna dialogowego, aby uzyskać symetrię stosu warstw:
Uzyskaj symetrię stosu poprzez:
Mirror top half down
Ustawienia każdej z warstw powyżej centralnej warstwy dielektrycznej są kopiowane w dół do symetrycznej warstwy partnerskiej.
Mirror bottom half up
Ustawienia każdej z warstw poniżej centralnej warstwy dielektrycznej są kopiowane w górę do symetrycznej warstwy partnerskiej.
Mirror whole stack down
Po ostatniej warstwie miedzi (Surface Finish ) wstawiana jest dodatkowa warstwa dielektryczna, a następnie wszystkie warstwy sygnałowe i dielektryczne są replikowane i lustrzanie odwzorowywane poniżej tej nowej warstwy dielektrycznej.
Mirror whole stack up
Przed pierwszą warstwą miedzi (Surface Finish ) wstawiana jest dodatkowa warstwa dielektryczna, a następnie wszystkie warstwy sygnałowe i dielektryczne są replikowane i lustrzanie odwzorowywane 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 odwzorowania całego stosu, aby zreplikować ten zestaw warstw.
Gdy Stack Symmetry jest włączone:
Działanie edycji zastosowane do właściwości warstwy jest automatycznie stosowane do symetrycznej warstwy partnerskiej.
Dodawanie warstw automatycznie doda odpowiadające im symetryczne warstwy partnerskie.
Wizualizacja stosu warstw
Layerstack Visualizer umożliwia wyświetlenie stosu 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 lewym przyciskiem myszy na obrazie, a następnie Ctrl+C , aby skopiować obraz do schowka systemu Windows.
2D/3D
Wybierz, w którym widoku chcesz zobaczyć 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 wyświetlać 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, nazywanych substacks .
Edytor PCB obsługuje dwa tryby projektowania Rigid-Flex. Wybierasz tryb standardowy lub zaawansowany, wybierając odpowiednie polecenie w podmenu Tools » Features albo przełącznik Feature po prawej stronie interfejsu Layer Stack Manager .
Pierwotny, 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 regiony flex, potrzebujesz trybu Advanced Rigid-Flex (znanego również jako Rigid-Flex 2.0). Oprócz nakładających się regionów flex tryb zaawansowany zapewnia także wizualną definicję podstosów w osi 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 flex ( ).
Adding Substacks in a standard Rigid-Flex design
Tryb standardowy Rigid-Flex
Enabling Standard mode
Włącz tryb standardowy Rigid-Flex, wybierając polecenie Tools » Features » Rigid/Flex . Do polecenia można też uzyskać dostęp w menu Features ( ). W trybie standardowym Rigid-Flex widok pozostanie na karcie Stackup , z tym że u góry pojawią się przyciski wyboru i zarządzania podstosami, jak pokazano na obrazie powyżej.
How many substacks?
Dla każdego unikalnego zestawu warstw wymaganego w sztywnych i elastycznych regionach płytki potrzebny jest unikalny podstos. Podstos może być używany w wielu regionach płytki, jeśli te regiony korzystają z tego samego zestawu warstw. Kliknij przycisk , aby dodać nowy podstos, jak pokazano na obrazie powyżej.
Configure each substack
Użyj selektora podstosów, aby kolejno wybierać każdy podstos, a następnie użyj pól wyboru, aby włączać/wyłączać warstwy i uzyskać zestaw warstw wymagany dla danego podstosu.
Configure as flexible
Dla podstosu flex włącz opcję Is Flex w panelu Properties . Specyficzne dla flex warstwy coverlay można dodać tylko w podstosie, w którym włączono opcję Is Flex i który nie zawiera warstwy Soldermask.
Adding Substacks in an Advanced Rigid-Flex design
Tryb Advanced Rigid-Flex
Enabling Advanced mode
Włącz tryb Advanced Rigid-Flex, wybierając polecenie Tools » Features » Rigid/Flex (Advanced) . Do polecenia można też uzyskać dostęp w menu Features ( ). W trybie Advanced Rigid-Flex widok przełączy się tak, aby pokazać kartę Board , jak pokazano powyżej.
How many substacks?
Dla każdego unikalnego zestawu warstw wymaganego w sztywnych i elastycznych regionach płytki potrzebny jest unikalny podstos. Podstos może być używany w wielu regionach płytki, jeśli te regiony korzystają z tego samego zestawu warstw. Przejdź na kartę Board , aby skonfigurować różne podstosy wymagane w zaawansowanym projekcie rigid-flex.
Create a new substack
Dodatkowe podstosy można szybko tworzyć na podstawie istniejącego podstosu, używając skrótu Shift+Click do zaznaczenia wymaganych warstw, a następnie przeciągając zaznaczenie poziomo, aby umieścić je w zestawie podstosów, jak pokazano na obrazie powyżej.
Configure a substack
Skonfiguruj relacje między warstwami w sąsiednich podstosach – np. czy współdzielą warstwy (Common ), czy warstwy są unikalne w danym podstosie (Individual )? Czy sąsiednie warstwy wchodzą w obszar sąsiedniego podstosu?
Editing a substack
Kliknij dwukrotnie konkretny podstos na karcie Board , aby go edytować.
Configure as flexible
Dla podstosu flex włącz opcję Is Flex w panelu Properties . Specyficzne dla flex warstwy coverlay można dodać tylko w podstosie, w którym włączono opcję 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 PCB Rigid-Flex
Definiowanie PCB jednowarstwowej
Zgodnie z nazwą, PCB jednowarstwowa ma tylko jedną warstwę miedzi, zazwyczaj warstwę dolną. Stos warstw PCB jednowarstwowej można utworzyć, usuwając warstwę górną lub dolną ze stosu PCB dwuwarstwowej.
W PCB dwuwarstwowej możesz usunąć ze stosu warstw warstwę Top lub Bottom.
Uwagi dotyczące płytek jednowarstwowych
Stos jednowarstwowy można utworzyć dla PCB, ale nie dla footprintu.
Gdy stos warstw ma jedną warstwę miedzi, karta Via Types oraz funkcja Back Drills nie będą dostępne w Layer Stack Manager .
Dla PCB jednowarstwowej można tworzyć profile impedancji tylko typu Single-Coplanar i Differential-Coplanar na karcie Impedance w Layer Stack Manager .
Usunięta warstwa jest w razie potrzeby traktowana jako strona odniesienia. Na przykład, jeśli usunięto warstwę dolną, nazywa się ją Bottom Side w kolumnie Drill Layer Pair w tabeli wierceń .
Gdy w PCB jednowarstwowej występują nieplaterowane pady przelotowe, nie zostaną one oznaczone w sekcji Unplated multi-layer pad(s) detected raportu DRC .
Ta funkcja jest dostępna, gdy w oknie dialogowym Advanced Settings włączona jest opcja PCB.SingleLayerStack.Support .
Praca z predefiniowanymi stosami warstw
Częstym wymaganiem w wielu firmach jest stosowanie spójnego stosu warstw we wszystkich projektach PCB. Oprogramowanie zawiera szereg predefiniowanych stosów warstw, a Altium Workspace zawiera szereg szablonów stackup (jeśli podczas aktywacji/instalacji Workspace wybrano dołączenie Sample Data). Oprócz tworzenia i przechowywania szablonów stackup w firmowym Workspace można je również zapisywać jako pliki lokalne.
Wstępnie ustawione stosy warstw edytora
Zapewniając wygodny punkt wyjścia, w menu Tools » Presets dostępnych jest wiele wstępnie zdefiniowanych stosów warstw. Należy pamiętać, że tych ustawień wstępnych nie można edytować, a listy nie da się rozszerzyć. Aby skonfigurować własne, wstępnie zdefiniowane stosy warstw, tworzysz Szablony Stackup, jak opisano poniżej.
Stackup Templates
Wstępnie zdefiniowane stosy warstw są określane jako Szablony Stackup. Szablony te mogą być przechowywane i zarządzane w Twoim Altium Workspace albo 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 w górnej części strony okna dialogowego. Szablony lokalne znajdują się w folderze wskazanym przez wartość Local Templates folder .
Szablony Stackup mogą być przechowywane i zarządzane w Twoim Workspace lub jako pliki lokalne.
Praca ze Stackup przechowywanymi w Workspace
Default Workspace stackups
Domyślnie w folderze Workspace Managed Content\Templates\Layer Stacks dostępnych jest kilka Workspace Layerstacks (jeśli podczas aktywacji/instalacji Workspace wybrano dołączenie Sample Data).
Preview a Workspace stackup
Workspace Layerstack można podejrzeć w panelu Explorer . Gdy wpis layerstack jest zaznaczony w obszarze rewizji panelu, przełącz się na kartę widoku aspektu Preview , aby zobaczyć stackup warstw.
Load a Workspace stackup
Aby wczytać stackup z podłączonego Workspace, wybierz polecenie File » Load Stackup From Server . Zostanie wyświetlone okno dialogowe Choose Item Revision . Korzystając z drzewa folderów po lewej stronie okna dialogowego, przejdź do lokalizacji, w której w Workspace są przechowywane Layer Stacks, i wybierz wymagany stackup na liście Item Revision. 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 . Zostanie wyświetlone okno dialogowe Choose Planned Item Revision – użyj go, aby wybrać istniejący Workspace Layerstack, do którego zapiszesz 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 . Zostanie wyświetlone okno dialogowe Choose Planned Item Revision ; przejdź do lokalizacji w drzewie Server Folders , gdzie przechowywane są stackupy, następnie kliknij prawym przyciskiem myszy 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 wejdziesz w tryb bezpośredniej edycji.
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 Stackup Editor. Planowana rewizja nowego Workspace Layerstack zostanie utworzona automatycznie 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 page okna dialogowego Preferences i wybierz z menu kontekstowego polecenie Edit . Otworzy się tymczasowy edytor z szablonem z najnowszej rewizji Workspace Stackup, gotowym do edycji. Wprowadź wymagane zmiany, a następnie wybierz polecenie File » Save to Server , aby zapisać stackup do następnej rewizji Workspace Stackup.
Update an existing WS stackup based on a local stackup file
Jeśli musisz zaktualizować Workspace Stackup i masz zaktualizowany plik dokumentu stackup, 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 (standardowe okno otwierania plików systemu Windows), aby wskazać 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 stackup znajduje się w Local Template folder (zdefiniowanym na dole strony Data Management – Templates ) i jest wymieniony pod wpisem Local w siatce 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 – zgodnie z informacją w tym oknie dialogowym oryginalny plik layerstack zostanie dodany do archiwum Zip w lokalnym folderze szablonów (w związku z tym nie będzie już widoczny na liście szablonów Local ).
Upload a local stackup file to the Workspace
Nowy Workspace Layerstack można również utworzyć, przesyłając istniejący plik dokumentu stackup (*.stackup). Wybierz polecenie Load from File z menu przycisku Add lub z menu kontekstowego Add siatki szablonów na karcie Templates strony Data Management – Templates page okna dialogowego Preferences . W otwartym oknie dialogowym Open (standardowe okno otwierania plików systemu Windows) wybierz opcję Layer Stack-up File (*.stackup) z listy rozwijanej po prawej stronie pola File name i użyj okna dialogowego, aby wskazać i otworzyć wymagany plik, który zostanie przesłany do początkowej rewizji nowego Workspace Layerstack utworzonego automatycznie w folderze Workspace typu Layerstacks.
Praca ze Stackup przechowywanymi jako pliki lokalne
Load a stackup file
Aby wczytać stackup z istniejącego pliku stackup i zastosować go do stosu 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 stackup (*.stackup lub *.stackupx). Zwróć uwagę, że strona Data Management – Templates okna dialogowego Preferences wyświetla stackupy zapisane w formacie *.stackup.
Eksport 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 używał wyłącznie elementów projektowych zatwierdzonych przez firmę. 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 zdefiniowaną jedną lub więcej rewizji elementu Layerstack, wówczas only będą one dostępne do ponownego użycia. Jeśli wybrana, mająca zastosowanie do Ciebie konfiguracja środowiska nie ma określonych/dodanych żadnych rewizji layerstack lub jest ustawiona na Do Not Control, wówczas dostępne będą wszystkie zapisane rewizje elementów (udostępnione Tobie). Możesz także swobodnie używać lokalnych plików stackup. Więcej informacji: 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 je uwzględnić podczas przygotowywania stosu warstw. Zadania te podsumowano poniżej wraz z odnośnikami do dodatkowych informacji.
Zdefiniuj kształt płytki
O ile stos warstw definiuje płytkę w osi Z, o tyle Board Shape definiuje płytkę w płaszczyźnie X‑Y. Nazywany również obrysem płytki, kształt płytki jest zamkniętym wielokątem, który określa całkowity zasięg płytki. Board Shape może składać się z jednego Board Region (dla tradycyjnej sztywnej PCB) lub z wielu regionów płytki (dla PCB 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 Board Planning mode , a następnie przedefiniuj istniejący kształt lub umieść nowy.
Defined from selected objects
Zwykle wykonywane 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 pusta płytka została zaimportowana jako model STEP z narzędzia MCAD do obiektu 3D Body Object (Place » 3D Body ).
Pulled directly from an MCAD package
Altium rozwija technologię bezpośredniego 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 użyć do przeglądania i przypisywania sieci do dowolnej z płaszczyzn zasilania płytki. Można go również użyć do przypisania sieci do wydzielonego obszaru (split region) zdefiniowanego na płaszczyźnie zasilania.
Edytor split plane służy do przeglądania i zarządzania przypisaniami sieci do płaszczyzn zasilania oraz do analizowania definicji split plane.
Notes on assigning a net to a plane
Choose the layer
Pierwsza sekcja panelu wyświetla wszystkie warstwy, których Type jest ustawione na Plane. Typ warstwy Type (signal lub plane) konfiguruje się w Layer Stack Manager .
Assign a net
Druga sekcja panelu wyświetla wszystkie sieci (nety) aktualnie przypisane do warstwy wybranej w pierwszej sekcji. Gdy warstwa zostanie wybrana w sekcji Layers (VCC na ilustracji powyżej), poniższa sekcja wyświetli wszystkie strefy podzielonej płaszczyzny (split plane) na tej warstwie, podając: Net przypisany do tej strefy podziału, liczbę połączonych Nodes w tej strefie (połączone pady/przelotki) oraz Name warstwy. Jeśli nie zdefiniowano żadnych stref podzielonej płaszczyzny, lista pokaże tylko jedną nazwę sieci (będzie tylko jedna, jeśli płaszczyzna jest ciągła i nie zdefiniowano podziałów). Aby przypisać sieć:
Kliknij dwukrotnie sieć, aby otworzyć okno dialogowe Split Plane , w którym sieć jest przypisywana/ponownie przypisywana.
Alternatywnie, gdy warstwa płaszczyzny jest warstwą aktywną w obszarze edycji, kliknij dwukrotnie w miejscu, w którym nie ma żadnych obiektów, aby otworzyć okno dialogowe Split Plane i przypisać sieć. To podejście stosuje się do przypisania sieci do nowej strefy podziału.
Define the Pullback
Odległość, na jaką miedź na płaszczyźnie zasilania powinna być odsunięta od krawędzi gotowej płytki. Konfiguruje się to w Layer Stack Manager dla każdej warstwy płaszczyzny ( ).
Dowiedz się więcej o Internal Power & Split Planes .
Konfigurowanie stosu warstw dla komponentów montowanych na wewnętrznej warstwie sygnałowej
Komponent uznaje się za komponent wbudowany (embedded), gdy jest zamontowany na warstwie innej niż górna (Top) lub dolna (Bottom) warstwa sygnałowa.
Komponent wbudowany na wewnętrznej warstwie sygnałowej (komponent został wyróżniony niebieskimi obrysami, a wnęka – pomarańczowymi).
Notes on working with Embedded Components
What is an embedded component?
Komponent uznaje się za komponent wbudowany (embedded), gdy jest zamontowany na warstwie innej niż górna (Top) lub dolna (Bottom) warstwa sygnałowa. Komponenty wbudowuje się w PCB, aby poprawić integralność sygnału i zwiększyć gęstość upakowania projektu.
When are components mounted on an internal signal layer?
Dotyczy to sytuacji, gdy są one komponentem wbudowanym lub gdy są zamontowane w obszarze elastycznym (flex) płytki rigid-flex, a ta warstwa flex nie jest warstwą Top ani Bottom płytki.
Component Orientation
Oprogramowanie musi wiedzieć, w którą stronę są zorientowane 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 określa projektant.
Configuring the Orientation
Orientację wszystkich komponentów na danej warstwie ustawia 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 stosu warstw
Dokumentacja jest kluczową częścią procesu projektowego i ma szczególne znaczenie w projektach o złożonej strukturze stosu warstw, takich jak rigid-flex. Aby to ułatwić, Altium Designer zawiera tabelę stosu warstw (Layer Stack Table), którą umieszcza się (Place » Layer Stack Table ) i pozycjonuje obok projektu płytki w obszarze roboczym. Informacje w tabeli stosu warstw pochodzą z Layer Stack Manager .
Dołącz tabelę stosu warstw, aby udokumentować projekt.
Uwagi dotyczące tabeli stosu warstw
Placing a Layer Stack Table
Aby wstawić tabelę stosu warstw (Layer Stack Table), wybierz Place » Layer Stack Table .
Included detail
Tabela stosu warstw 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
Dielektryk Constant , zgodnie z definicją w Layer Stack Manager
Gerber identyfikator (rozszerzenie pliku) przypisany do tej warstwy
Board Layer Stack , zacieniowany wskaźnik obecności lub braku warstw w stosie przypisanych do każdego regionu płytki
Editing a Layer Stack Table
Kliknij dwukrotnie w dowolnym miejscu wstawionej tabeli, aby edytować Layer Stack Table w panelu Properties .
What is the Board Map?
Tabela stosu warstw może również zawierać opcjonalny obrys płytki, pokazujący, jak różne stosy warstw są przypisane do regionów płytki. Użyj opcji Show Board Map oraz suwaka, aby skonfigurować ustawienia mapy.
Tabela stosu warstw jest inteligentnym obiektem projektowym, który można wstawiać i aktualizować w miarę postępu prac. Kliknij dwukrotnie tabelę stosu warstw, aby edytować ją w panelu Properties .
Umieść .Total_Thickness oraz .Total_Thickness(<SubstackName>) ciągi specjalne na warstwie mechanicznej, aby uwzględnić te informacje w dokumentacji projektu.
Alternatywnym sposobem dokumentowania stosu warstw jest dodanie do projektu dokumentu Draftsman i umieszczenie w nim tabeli stosu warstw. Dowiedz się więcej o Draftsman .
Dowiedz się więcej o wstawianiu i edycji Layer Stack Table .
Dołączanie tabeli wierceń (Drill Table)
Altium Designer zawiera inteligentną tabelę wierceń (Drill Table), która wyświetla albo wiercenia wymagane dla wszystkich par warstw (composite), albo dla konkretnej pary warstw. Jeśli wolisz osobne informacje o wierceniach dla każdej pary warstw, wstaw tabelę wierceń dla każdej pary warstw użytej w projekcie.
Alternatywnym sposobem dokumentowania stosu warstw jest dodanie do projektu dokumentu Draftsman i umieszczenie w nim tabeli stosu warstw.
Dowiedz się więcej o wstawianiu i edycji Drill Table .
Dokumentowanie stosu warstw w Draftsman
Altium Designer udostępnia także dedykowany edytor dokumentacji – Draftsman. Draftsman pozwala projektantowi tworzyć wysokiej jakości dokumentację, która może zawierać wymiary, notatki, warstwy, tabele stosu warstw oraz tabele wierceń. Bazując na dedykowanym formacie pliku i zestawie narzędzi rysunkowych, Draftsman zapewnia interaktywne podejście do łączenia rysunków wykonawczych (fabrication) i montażowych (assembly) z niestandardowymi szablonami, adnotacjami, wymiarami, opisami (callouts) i notatkami.
Draftsman obsługuje również bardziej zaawansowane funkcje rysunkowe, w tym widok izometryczny płytki (Board Isometric View), widok szczegółu płytki (Board Detail View) oraz realistyczny widok płytki (Board Realistic View, widok 3D).
Umieszczaj widoki rysunkowe, obiekty i automatyczne adnotacje na jedno- lub wielostronicowych dokumentach Draftsman.
Dowiedz się więcej o Draftsman .
Terminologia stosu warstw
Termin
Znaczenie
Blind Via
Przelotka, która zaczyna się na warstwie zewnętrznej, ale nie przechodzi przez całą płytkę. Zwykle przelotka ślepa schodzi o jedną warstwę w dół do kolejnej warstwy miedzi.
Buried Via
Przelotka, która zaczyna się na jednej warstwie wewnętrznej i kończy na innej warstwie wewnętrznej, ale nie dochodzi do zewnętrznej warstwy miedzi.
Core
Sztywny laminat (często FR-4) z folią miedzianą po obu stronach.
Double-Sided Board
Płytka z 2 warstwami miedzi, po jednej z każdej strony izolującego rdzenia. Wszystkie otwory są przelotowe, tzn. przechodzą od jednej strony płytki do drugiej.
Fine Line Features and Clearances
Ścieżki/odstępy do 100µm (0,1mm lub 4mil) są obecnie uznawane za standard w produkcji PCB. Aktualny limit technologiczny dostępny w obudowach komponentów wynosi około 10µm.
High Density Interconnect (HDI)
Technologia High Density Interconnect (HDI) – PCB o większej gęstości połączeń na jednostkę powierzchni niż konwencjonalna PCB. Osiąga się to dzięki cechom o małej szerokości i odstępach (fine-line), mikrootworom (microvias), przelotkom zagrzebanym (buried vias) oraz technologiom sekwencyjnej laminacji. Nazwa ta jest również używana jako alternatywa dla Sequential layer Build-Up (SBU) .
Microvia
Zdefiniowana jako przelotka o średnicy otworu mniejszej niż 6 mil (150µm). Mikrootwory mogą być wykonywane fotochemicznie, wiercone mechanicznie lub laserowo. Mikrootwory wiercone laserowo są kluczową technologią HDI, ponieważ umożliwiają umieszczanie przelotek w padzie komponentu oraz – gdy są używane w procesie produkcji typu build-up – pozwalają na przejścia między warstwami sygnałowymi bez potrzeby stosowania krótkich ścieżek (tzw. stubów przelotek), co znacząco redukuje problemy integralności sygnału wywołane przez przelotki.
Multilayer Board
Płytka wielowarstwowa z wieloma warstwami miedzi, od 4 do ponad 30. Płytkę wielowarstwową można wytwarzać na różne sposoby:
Jako zestaw cienkich, dwustronnych płytek, które są układane w stos (rozdzielone prepregiem) i laminowane w jedną strukturę pod wpływem temperatury i ciśnienia. W tego typu płytce wielowarstwowej otwory mogą być przelotowe (through-hole), ślepe (blind) lub zagrzebane (buried). Zwróć uwagę, że tylko określone warstwy mogą być wiercone mechanicznie w celu wykonania przelotek zagrzebanych, ponieważ są to po prostu otwory przelotowe wiercone w cienkich płytkach dwustronnych przed procesem laminacji.
Alternatywnie, płytkę wielowarstwową wytwarza się jak opisano, a następnie laminuje się dodatkowe warstwy po obu stronach. Takie podejście stosuje się, gdy projekt wymaga użycia mikrootworów, komponentów wbudowanych lub technologii rigid-flex.
Prepreg
Tkanina z włókna szklanego impregnowana termoutwardzalną żywicą epoksydową (żywica+utwardzacz), która jest tylko częściowo utwardzona.
Sequential Lamination
Nazwa techniki tworzenia wielowarstwowej PCB, która obejmuje mechanicznie wiercone przelotki zagrzebane (wiercone w cienkich płytkach dwustronnych przed końcową laminacją).
Sequential layer Build-Up (SBU)
Zaczyna się jako rdzeń (dwustronny lub izolator), a warstwy przewodzące i dielektryczne są formowane kolejno (wieloma cyklami prasowania) po obu stronach płytki. Technologia ta umożliwia także tworzenie przelotek ślepych w trakcie procesu build-up oraz wbudowywanie komponentów dyskretnych lub formowanych. Określana również jako technologia High Density Interconnect (HDI) .
Surface Laminar Circuit (SLC)
Zaczyna się jako rdzeń wielowarstwowy, do którego po obu stronach dodaje się warstwy build-up (zwykle od 1 do 4). Powszechnie stosowana notacja do opisu gotowej płytki to Build-up copper layers + Core copper layers + Build-up copper layers . Na przykład 2+4+2 opisuje płytkę z 4-warstwowym rdzeniem oraz 2 warstwami laminowanymi z każdej strony (zapisywane także jako 2-4-2). Technologia ta umożliwia tworzenie przelotek ślepych podczas procesu build-up oraz osadzanie komponentów dyskretnych lub formowanych.