Definindo o empilhamento de camadas

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Altium Essentials: PCB Layer Stack Manager

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Num relance

Este artigo explica o que é o empilhamento de camadas de uma PCB, por que ele é importante no projeto de placas modernas e como o Altium Designer utiliza o Gerenciador de Empilhamento de Camadas para defini-lo e gerenciá-lo. Ele aborda o papel da disposição das camadas em PCBs rígidas, multicamadas e rígido-flexíveis e, em seguida, apresenta as principais abas do Gerenciador de Empilhamento de Camadas e as ferramentas de edição usadas para adicionar, mover, excluir e configurar camadas e materiais. Se você deseja entender melhor como as decisões sobre o empilhamento de camadas se relacionam com o trabalho prático de projeto de PCBs no Altium Designer, este artigo ajudará você a explorar os conceitos essenciais com confiança. Continue lendo.

- Aprenda como o empilhamento de camadas define a estrutura vertical de uma PCB, incluindo sua aplicação em projetos rígido-flexíveis com múltiplos subempilhamentos.
- Veja para que serve o Gerenciador de Empilhamento de Camadas no Altium Designer, incluindo as principais abas disponíveis para empilhamento, impedância, tipos de vias, retrofuração, eletrônica impressa e configuração da placa.
- Entenda o fluxo básico de edição das propriedades do empilhamento de camadas, como adicionar, remover, reordenar e configurar camadas, materiais e ajustes relacionados.
Aprofunde-se com a IA:

A PCB é projetada e formada como um empilhamento de camadas. Nos primórdios da fabricação de placas de circuito impresso (PCB), a placa era simplesmente uma camada de núcleo isolante revestida com uma fina camada de cobre em um ou ambos os lados. As conexões são formadas nas camadas de cobre como trilhas condutoras por meio da corrosão (remoção) do cobre indesejado.

Avançando para os dias atuais, quase todos os projetos de PCB têm várias camadas de cobre. A inovação tecnológica e os aprimoramentos nas tecnologias de processamento levaram a diversos conceitos revolucionários na fabricação de PCB, incluindo a capacidade de projetar e fabricar PCBs flexíveis. Ao unir seções rígidas de PCB por meio de seções flexíveis, é possível projetar PCBs híbridas e complexas que podem ser dobradas para se acomodar em invólucros com formatos incomuns.

À esquerda, é mostrada uma PCB de face simples, típica dos primeiros projetos de PCB. À direita, há uma PCB rígido-flexível, na qual as seções rígidas são conectadas por seções flexíveis de PCB.
À esquerda, é mostrada uma PCB de face simples, típica dos primeiros projetos de PCB. À direita, há uma PCB rígido-flexível, na qual as seções rígidas são conectadas por seções flexíveis de PCB.

No projeto de placas de circuito impresso, o empilhamento de camadas define como as camadas são dispostas na direção vertical ou no plano Z. Como é fabricada como uma única unidade, qualquer tipo de placa, incluindo uma placa rígido-flexível, deve ser projetado como uma única unidade. Para isso, o projetista da placa rígido-flexível deve ser capaz de definir vários empilhamentos de camadas de PCB e atribuir diferentes empilhamentos a diferentes regiões do projeto rígido-flexível.

O Gerenciador de Empilhamento de Camadas

A definição do empilhamento de camadas da PCB é um elemento essencial para o sucesso do projeto de uma placa de circuito impresso. O roteamento de muitas PCBs modernas deixou de ser apenas uma série de conexões simples de cobre que transferem energia elétrica e passou a ser projetado como uma série de elementos de circuito ou linhas de transmissão.

Obter um projeto de PCB de alta velocidade bem-sucedido é um processo que exige equilibrar a seleção de materiais, o empilhamento e a atribuição de camadas com as dimensões de roteamento e os espaçamentos necessários para alcançar impedâncias adequadas no roteamento de sinais individuais e diferenciais. Há também diversas outras considerações que entram em jogo ao projetar uma PCB moderna de alta velocidade, incluindo o pareamento de camadas, o projeto cuidadoso de vias, possíveis requisitos de furação reversa, requisitos de partes rígidas/flexíveis, balanceamento de cobre, simetria do empilhamento de camadas e conformidade dos materiais.

Esses requisitos de projeto específicos de cada camada são reunidos em um único editor — o Layer Stack Manager. 

Para abrir o Layer Stack Manager, selecione Design » Layer Stack Manager nos menus principais do editor de PCB. O Layer Stack Manager é aberto em uma visualização de documento, da mesma forma que uma folha de esquemático, a PCB e outros tipos de documento. Ele pode permanecer aberto enquanto você trabalha na placa, permitindo alternar entre a placa e o LSM. Todos os comportamentos padrão de visualização, como dividir a tela ou abrir em um monitor separado, são compatíveis. As alterações feitas no Layer Stack Manager ficam disponíveis no editor de PCB após a execução de um Save.

Todos os aspectos do gerenciamento do empilhamento de camadas são realizados no Gerenciador de Empilhamento de Camadas. Selecione a aba na parte inferior do empilhamento de camadas para definir as diversas configurações.
Todos os aspectos do gerenciamento do empilhamento de camadas são realizados no Gerenciador de Empilhamento de Camadas. Selecione a aba na parte inferior do empilhamento de camadas para definir as diversas configurações.

Dependendo da estrutura da placa, o Layer Stack Manager incluirá as seguintes abas:

Stackup Adicione, remova e ordene as camadas de sinal, de plano e dielétricas; e atribua/configure as propriedades dos materiais atribuídos a cada camada.
Impedance Configure os perfis de impedância quando for utilizado roteamento com impedância controlada.
Via Types Configure os tipos de via permitidos, definindo quais camadas cada tipo de via atravessa.
Back Drills Configure os intervalos de camadas nos quais será realizada a furação reversa quando houver um trecho residual de pad ou via.
Printed Electronics Configure a disposição das camadas em um projeto de eletrônica impressa.
Board Configure como os diferentes subempilhamentos são dispostos em um projeto rígido-flexível avançado.

Edição das propriedades do empilhamento de camadas

O Layer Stack Manager apresenta as propriedades do empilhamento de camadas em uma grade de edição semelhante a uma planilha. As propriedades podem ser editadas diretamente na grade ou no painel Propertiesi. Dependendo da estrutura da placa, o Layer Stack Manager incluirá as seguintes abas, cada uma apresentando seu próprio conjunto de atributos na grade de edição e no painel Properties.

Para alterar as unidades de medida usadas no empilhamento de camadas ativo, escolha Tools » Measurement Units e selecione a unidade de medida desejada (mil, in, µ ou mm). Como alternativa, use o atalho de teclado Ctrl+Q para alternar entre as unidades de medida.

Aba Empilhamento

A aba Stackup detalha as camadas de fabricação. Nessa aba, é possível adicionar, remover e configurar camadas. Para um projeto rígido-flexível padrão, o conjunto de camadas usado em cada empilhamento também pode ser habilitado e desabilitado nessa aba. Um projeto rígido-flexível avançado é configurado na aba Placa.

Clique com o botão direito para adicionar, remover e reordenar as camadas. Os valores podem ser editados no painel Propriedades ou diretamente na célula da grade.Clique com o botão direito para adicionar, remover e reordenar as camadas. Os valores podem ser editados no painel Propriedades ou diretamente na célula da grade.

Edição do empilhamento de camadas

Add a layer

Para adicionar uma camada, clique com o botão direito na grade de camadas, clique no botão ou use os comandos Edit » Add Layer. A nova camada será adicionada ao lado da camada atualmente selecionada na grade. Ao adicionar uma camada Signal ou Plane (de cobre), também será adicionada uma camada dielétrica se uma camada adjacente existente também for de cobre. É possível adicionar no máximo 128 camadas de sinal e 16 camadas de plano. Se necessário, as camadas de plano podem ser divididas quantas vezes forem necessárias, e áreas subdivididas podem ser definidas — saiba mais.

A capacidade de adicionar até 128 camadas de sinal está em Beta Aberto e disponível quando a opção PCB.IncreaseSignalLayers está habilitada na caixa de diálogo Configurações Avançadas. Quando essa opção está desabilitada, é possível adicionar no máximo 32 camadas de sinal.

Move a layer Clique com o botão direito na grade de camadas e escolha Move layer up / Move layer down ou use o comando Edit » Mover Camada para Cima / Edit » Mover Camada para Baixo nos menus principais para mover a camada selecionada para cima ou para baixo no empilhamento de camadas, entre as camadas do mesmo tipo.
Delete a layer Clique no botão , clique com o botão direito na grade de camadas ou selecione Edit » Delete Camada nos menus principais para excluir a camada selecionada no empilhamento de camadasi. Se a camada a ser excluída contiver primitivas, uma caixa de diálogo solicitando confirmação será aberta antes da exclusão. Clique em Yes para prosseguir com a exclusão.
Define the Layer Material

O material da camada pode ser digitado na Material célula selecionada ou selecionado na caixa de diálogo Selecionar material, que é acessada clicando no botão  .

Stack symmetry Se a opção Stack Symmetry estiver habilitada na seção Board do painel Properties, as camadas serão adicionadas em pares correspondentes, centralizados em torno da camada dielétrica central.
Additional properties

Clique com o botão direito no cabeçalho de uma coluna e escolha Select columns para acessar a caixa de diálogo Select Columns (), na qual você pode habilitar/desabilitar e ordenar as colunas exibidas na grade de camadas. Observe que apenas as propriedades mais utilizadas são exibidas no painel Properties.

Apply Surface Finish Um acabamento superficial pode ser adicionado a uma camada externa de cobre usando o submenu apropriado do botão direito e adicionando uma camada Surface Finish .
Delete a substack O subempilhamento inicial não pode ser excluído. Quando qualquer outro subempilhamento é selecionado, o botão  fica ativo; clique nesse botão para excluir o subempilhamento selecionado.

Aba Impedância

A aba Impedância é usada para configurar os perfis de impedância quando se utiliza roteamento com impedância controlada. Clique na aba Impedance na parte inferior do Layer Stack Manager para configurar os requisitos do perfil de impedância. Após configurar os perfis de impedância, o perfil necessário poderá ser selecionado nas regras de projeto de Largura de roteamento ou de Roteamento de pares diferenciais .

Adicione um novo perfil, ative as camadas às quais ele se aplica, configure as camadas de referência e defina as propriedades do perfil no painel Propriedades.Adicione um novo perfil, ative as camadas às quais ele se aplica, configure as camadas de referência e defina as propriedades do perfil no painel Propriedades.

Edição de um perfil de impedância

Adding a Profile

Clique em (ou no botão Add Impedance Profile, se nenhum perfil tiver sido adicionado ainda) para adicionar um novo Perfil de impedância e, em seguida, defina os valores necessários de Type, Target Impedance e Target Tolerance no painel Properties. O Description é opcional.

Enabling the layers

A próxima etapa é definir em quais camadas o perfil atualmente selecionado estará disponível. A grade é dividida em duas áreas: à esquerda, são exibidas as camadas do empilhamento; à direita, as camadas nas quais o perfil de impedância atualmente selecionado estará disponível. Use a caixa de seleção da camada na região Perfil de impedância para disponibilizar essa camada para o perfil de impedância selecionado.

 

Ao selecionar uma camada ativada na região Perfil de impedância, todas as camadas do empilhamento ficam esmaecidas, exceto aquelas usadas para calcular a impedância da camada de sinal selecionada ().

Assign the reference layers Depois de atribuir um perfil de impedância à camada, edite suas camadas de referência nas colunas Top Ref e Bottom Ref. Observe que as camadas de referência podem ser do tipo Type Plano ou Sinal.
Configure the impedance properties As calculadoras de impedância permitem cálculos diretos e inversos de impedância. Se você inserir o Target Impedance, o Width será alterado automaticamente (cálculo direto); ou, se inserir o Width, o Target Impedance será alterado automaticamente (cálculo inverso).
Define the etch O Etch = 0.5[(W1-W2)/Thickness] , calculado a partir das larguras superior e inferior da trilha (passe o cursor sobre o ? no painel para exibir a fórmula).
Configure the differential impedance calculation

Para um cálculo de impedância diferencial, bloqueie o Width ou o Trace Gap clicando no botão correspondente. A variável desbloqueada será então calculada conforme o valor de Target Impedance mudar. Como alternativa, edite a variável desbloqueada para alterar o Target Impedance.

  • O suporte ao cálculo de impedância é fornecido pelo software Simbeor®. A calculadora oferece suporte a estruturas coplanares simples e diferenciais, e a calculadora de impedância diferencial oferece suporte a uma estrutura stripline assimétrica. Todos os cálculos usam uma frequência de 1 GHz. Para aumentar a velocidade dos cálculos, os perfis de impedância são calculados em threads separadas (quando disponíveis).

  • Para uma estrutura stripline, a altura do dielétrico é calculada como a distância entre as camadas de cobre (veja H2 na imagem).

  • A calculadora de impedância oferece suporte a múltiplas camadas dielétricas adjacentes. Essas camadas podem ter propriedades dielétricas diferentes.

Saiba mais sobre a configuração das Propriedades para Roteamento com impedância controlada.

Aba Tipos de via

A aba Via Types é usada para definir os requisitos permitidos de abrangência de camadas no plano Z para as vias usadas no projeto. As propriedades X-Y das vias, incluindo o diâmetro e o tamanho do furo, são controladas pela regra de projeto de Estilo de roteamento aplicável.

Defina cada abrangência de camadas necessária como um tipo de via exclusivo.Defina cada abrangência de camadas necessária como um tipo de via exclusivo.

Edição dos tipos de via

The default via O empilhamento de camadas de uma nova placa inclui uma única definição de abrangência de via passante na aba Via Types do Layer Stack Manager.  Para uma placa de duas camadas, a via padrão recebe o nome Thru 1:2, que reflete o tipo de via e a primeira e a última camada abrangidas pela via. A abrangência passante padrão não pode ser excluída.
Add a new Via Type

Clique no botão para adicionar outro tipo de via e, em seguida, selecione as camadas abrangidas por esse tipo de via no painel Properties. A nova definição terá o nome <Type> <FirstLayer>:<LastLayer> (por exemplo, Thru 1:2). O software detectará automaticamente o tipo (por exemplo, passante, cega, enterrada) com base nas camadas escolhidas e nomeará o tipo de via de acordo.

Naming a Via Type Cada tipo de via é nomeado automaticamente com base nas camadas que abrange e em ser ou não uma µVia. As vias posicionadas na área de trabalho incluem uma lista suspensa da propriedade Name, que lista todos os tipos de via definidos no Layer Stack Manager. Todas as vias usadas na placa devem corresponder a um dos tipos de via definidos no Layer Stack Manager.
Adding a µVia Se for necessária uma µVia, marque a caixa de seleção µVia. Esta opção só estará disponível quando a via abranger camadas adjacentes ou adjacentes +1 (denominada via Skip).
Mirroring a via Se o empilhamento de camadas tiver a opção Simetria do empilhamento habilitada, a opção Mirror ficará disponível. Quando Mirror estiver habilitada, será criada automaticamente uma via espelhada da via atual, abrangendo as camadas simétricas no empilhamento de camadas. 
Selecting a Via Type during routing

Ao mudar de camada durante o roteamento interativo:

  • O painel Properties exibirá o tipo de via aplicável ().

  • Se houver vários tipos de via disponíveis para as camadas abrangidas, pressione o atalho 6 para alternar entre os tipos de via disponíveis ou pressione o atalho 8 para exibir um menu com os tipos de via disponíveis ().

  • O tipo de via proposto é detalhado na barra de status ().

Quando há vários subempilhamentos definidos no Gerenciador de Empilhamento de Camadas, a interface permite definir diferentes tipos de via em cada subempilhamento. Observe que isso does not restringe esse tipo de via às regiões da placa que usam esse subempilhamento. Os tipos de via disponíveis durante o roteamento dependem da regra de projeto de estilo de via de roteamento aplicável e das camadas abrangidas por essa rota. Se necessário, os tipos de via podem ser restritos a uma região da placa ao especificar essa região na regra de projeto Estilo de Via de Roteamento aplicável, usando a palavra-chave de consulta InLayerStackRegion ().

Saiba mais sobre Detalhes das vias e sobre como configurar Vias cegas, enterradas e microvias.

Aba de Back Drills

Em um projeto de alta velocidade, podem ocorrer reflexões de sinal quando o corpo metalizado de uma via se estende além das camadas nas quais o sinal é roteado. Isso pode causar degradação do sinal e problemas de integridade de sinal. Uma abordagem utilizada para resolver esse problema é remover por perfuração as partes não utilizadas dos corpos das vias, usando furação com profundidade controlada, uma técnica também conhecida como back drilling.

As propriedades de back drilling são configuradas na aba Back Drills. Essa aba aparece quando os Back Drills são habilitados no submenu Tools » Features ou ao clicar no botão e, em seguida, escolher Back Drills.

Edição dos Back Drills

How Back Drills work A aba Back Drills é usada para definir os intervalos de camadas que devem receber back drilling quando há um stub de pad ou de via. Essas configurações são usadas em conjunto com a regra de projeto Comprimento máximo do stub da via, na qual são especificados o comprimento máximo do stub e o sobremedimensionamento da furação. A configuração Where the Object Matches da regra pode ser usada para restringir a remoção de stubs a nets específicas ().
Add a new Back Drill

Clique no botão  para adicionar uma nova definição de back drilling. A definição será nomeada de acordo com First layer e Last layer selecionados na seção Back Drill do painel Properties, por exemplo, BD 1:3. First layer define a primeira camada a ser perfurada; Last layer define a camada antes da qual a perfuração deve parar (Last layer é a primeira camada do empilhamento que não receberá back drilling).

Mirroring a Back Drill Se as Propriedades do Subempilhamento tiverem a opção Simetria do empilhamento habilitada no painel Properties, a opção Mirror ficará disponível na seção Back Drill do painel. Quando essa opção estiver habilitada, será criado um espelhamento do Back Drill atual, por exemplo, BD 1:3 | 6:4.

Saiba mais sobre como configurar as propriedades dos Back Drills na página Furação com profundidade controlada (Back Drilling).

Aba de Eletrônica Impressa

Com a tecnologia moderna de impressão, é possível imprimir camadas condutoras e não condutoras diretamente sobre um material de substrato, formando um circuito eletrônico. Isso é chamado de printed electronics. O empilhamento de camadas é configurado para eletrônica impressa selecionando a opção Clique e arraste para mover​Tools » Features » Printed Electronics. Nesse modo, todas as abas são substituídas por uma única aba Printed Electronics Stackup.

A eletrônica impressa utiliza uma abordagem diferente para definir o empilhamento de camadas.A eletrônica impressa utiliza uma abordagem diferente para definir o empilhamento de camadas.

Configuração do empilhamento de camadas para eletrônica impressa

Defining the layers Camadas dielétricas tradicionais não são usadas na eletrônica impressa. Em vez disso, áreas dielétricas locais são impressas nos pontos em que as trilhas precisam se cruzar. Quando a opção Printed Electronics está habilitada na lista suspensa Features , todas as camadas dielétricas são removidas do empilhamento de camadas e, em seu lugar, as áreas dielétricas são definidas pela colocação de objetos de região com formatos adequados em camadas não condutoras.
How Layers are named Na eletrônica impressa, as camadas de sinal de cobre são denominadas conductive layers, e as camadas isolantes são denominadas non-conductive layers.

Saiba mais sobre como configurar as Propriedades da camada de eletrônica impressa na página Projetando para eletrônica impressa.

Aba da Placa

A aba da Placa é usada para configurar os diferentes subempilhamentos necessários em um projeto rígido-flexível avançado. A aba é exibida automaticamente quando o modo Rigid-Flex (Advanced) está habilitado. Observe que a aba da Placa não é usada nem está disponível quando o modo Rígido-Flexível padrão é selecionado.

A aba da Placa sendo usada para configurar uma PCB rígido-flexível no estilo bookbinder; observe que a seção central possui dois subempilhamentos flexíveis.A aba da Placa sendo usada para configurar uma PCB rígido-flexível no estilo bookbinder; observe que a seção central possui dois subempilhamentos flexíveis.

Trabalhando na aba de Visualização da Placa

Add a new Substack Subempilhamentos adicionais podem ser criados rapidamente a partir de um subempilhamento existente usando o atalho Shift+Click para selecionar as camadas necessárias e, em seguida, arrastando a seleção horizontalmente para posicioná-la no conjunto de subempilhamentos.
Configure layer intrusion Use os campos Intrusão à Esquerda / Direita para configurar se as camadas adjacentes avançam para dentro do subempilhamento vizinho.
Configure layer adjacency Configure as relações entre as camadas de subempilhamentos adjacentes, por exemplo: elas compartilham camadas (Common) ou as camadas são exclusivas desse subempilhamento (Individual)?
Editing a substack Clique duas vezes em um subempilhamento específico na aba da Placa para abrir sua aba de Camadas, onde ele poderá ser editado.
Adding a Branch Adicione ramificações adicionais. As ramificações são usadas quando o projeto possui várias seções flexíveis que partem de uma única seção rígida. Saiba mais sobre Ramificações.

Saiba mais sobre Como projetar uma PCB rígido-flexível avançada.

Configuração das propriedades e dos materiais de cada camada

Tipos de camadas em uma PCB

Uma grande variedade de materiais é utilizada na fabricação de uma placa de circuito impresso. A tabela abaixo apresenta um breve resumo dos materiais mais comuns. A seleção dos materiais das camadas e de suas propriedades deve sempre ser feita em consulta com o fabricante da placa.

Configuração das propriedades de cada camada

As propriedades de cada camada podem ser editadas diretamente na grade do LSM, no painel Properties, ou um material predefinido pode ser selecionado na Biblioteca de Materiais clicando no botão de reticências () na célula Material da camada selecionada. A seção Aba de empilhamento, apresentada anteriormente nesta página, resume as diversas técnicas disponíveis para adicionar, remover, editar e ordenar as camadas.

Javascript ID: ConfigProps

Edite as propriedades da camada diretamente na grade ou no painel Properties.

Clique com o botão direito na região dos cabeçalhos das colunas para editar as colunas disponíveis.

Clique nas reticências (...) para selecionar um material da Biblioteca.

Biblioteca de Materiais e conformidade com a biblioteca

Os materiais preferenciais para o empilhamento de camadas podem ser predefinidos na Biblioteca de Materiais. No Layer Stack Manager, selecione Tools » Material Library para abrir a caixa de diálogo Altium Material Library, onde é possível revisar os materiais existentes e adicionar novas definições de materiais.

A caixa de diálogo Altium Material Library
A caixa de diálogo Altium Material Library

Seleção do material a ser usado em uma camada

O material que você deseja usar em uma camada específica não é selecionado na caixa de diálogo Altium Material Library, mas na caixa de diálogo Select Material. Para usar um material específico em uma camada, clique nas reticências () dessa camada na célula Materials da grade de empilhamento de camadas ou clique em  no Material campo do painel Properties quando a camada está selecionada na grade do empilhamento de camadas. Isso abrirá a caixa de diálogo Select Material, que restringe a biblioteca para mostrar apenas materiais adequados à camada em que o controle de reticências foi clicado.

A caixa de diálogo Select Material
A caixa de diálogo Select Material

Se a caixa de seleção Library Compliance estiver habilitada no Layer Stack Manager, as propriedades atuais de cada camada selecionada na Biblioteca de materiais serão verificadas em relação aos valores da definição desse material na biblioteca. Qualquer propriedade que não esteja em conformidade será marcada com um indicador de erro. Selecione novamente o material () para atualizar os valores de acordo com as configurações da Biblioteca de materiais.

Simetria do empilhamento de camadas

Se você precisar que o empilhamento de camadas da placa seja simétrico, habilite a caixa de seleção Stack Symmetry na região Placa do painel Properties. Ao fazer isso, a simetria do empilhamento de camadas será imediatamente verificada em relação à camada dielétrica central. Se algum par de camadas equidistantes da camada dielétrica central de referência não for idêntico, a caixa de diálogo Stack is not symmetric será aberta.

A grade Layer stack symmetry mismatches na parte superior da caixa de diálogo detalha todos os conflitos detectados na simetria do empilhamento de camadas. Escolha a opção apropriada na região inferior da caixa de diálogo para obter a simetria do empilhamento de camadas:

Obter simetria do empilhamento por meio de:

Mirror top half down As configurações de cada camada acima da camada dielétrica central são copiadas para a camada correspondente simétrica abaixo.
Mirror bottom half up As configurações de cada camada abaixo da camada dielétrica central são copiadas para a camada correspondente simétrica acima.
Mirror whole stack down Uma camada dielétrica adicional é inserida após a última camada de cobre (Surface Finish) e, em seguida, todas as camadas de sinal e dielétricas são replicadas e espelhadas abaixo dessa nova camada dielétrica.
Mirror whole stack up Uma camada dielétrica adicional é inserida antes da primeira camada de cobre (Surface Finish) e, em seguida, todas as camadas de sinal e dielétricas são replicadas e espelhadas acima dessa nova camada dielétrica.
  • Use a opção Stack Symmetry para definir rapidamente uma placa simétrica — defina metade do empilhamento de camadas, habilite a opção Simetria do empilhamento e use uma das opções de espelhamento de todo o empilhamento para replicar esse conjunto de camadas.

  • Quando a Simetria do empilhamento está habilitada:

    • Uma edição aplicada a uma propriedade de camada é automaticamente aplicada à camada correspondente simétrica.

    • A adição de camadas adicionará automaticamente as camadas correspondentes simétricas.

Visualização do empilhamento de camadas

O Layerstack Visualizer permite visualizar o empilhamento de camadas em 2D ou 3D. Selecione Tools » Layerstack Visualizer no Layer Stack Manager para abrir o Layerstack Visualizer.

Definição e configuração de subempilhamentos rígido-flexíveis

Main page: Projeto rígido-flexível

Cada zona ou região distinta de um projeto rígido-flexível pode ser composta por um número diferente de camadas. Para isso, é necessário poder definir vários empilhamentos, denominados substacks.

O editor de PCB oferece suporte a dois modos de projeto rígido-flexível. Você escolhe o modo padrão ou avançado selecionando o comando necessário no submenu Tools » Features ou no seletor Feature no lado direito da interface do Layer Stack Manager.

  1. O modo original, ou padrão — denominado Rígido-flexível — oferece suporte a projetos rígido-flexíveis simples ().

  2. Se o seu projeto tiver requisitos rígido-flexíveis mais complexos, como regiões flexíveis sobrepostas, será necessário usar o modo Rígido-flexível avançado (também conhecido como Rígido-flexível 2.0). Além das regiões flexíveis sobrepostas, o modo avançado também oferece definição visual dos subempilhamentos no plano Z, definição independente de cada região rígida e flexível da placa, dobras em recortes aninhados, divisões com formatos personalizados, a capacidade de definir estruturas do tipo encadernação, a capacidade de incluir coverlay em uma região flexível e suporte a projetos exclusivamente flexíveis ().

Saiba mais sobre Como projetar uma PCB rígido-flexível

Definição de uma PCB de camada única

Como o nome indica, uma PCB de camada única tem apenas uma camada de cobre, normalmente a camada inferior. Uma pilha de camadas de uma PCB de camada única pode ser criada excluindo a camada superior ou inferior de uma pilha de camadas de uma PCB de duas camadas.

Em uma PCB de duas camadas, você pode excluir a camada superior ou inferior da sua pilha de camadas.
Em uma PCB de duas camadas, você pode excluir a camada superior ou inferior da sua pilha de camadas.

Observações sobre placas de camada única

  • Uma pilha de camada única pode ser criada para uma PCB, mas não para um footprint.

  • Quando a pilha de camadas tem uma única camada de cobre, a aba Via Types e o recurso Back Drills não estarão disponíveis no Layer Stack Manager.

  • Para uma PCB de camada única, você só pode criar perfis de impedância dos tipos Single-Coplanar e Differential-Coplanar na aba Impedance do Layer Stack Manager.

  • A camada removida é referenciada como um lado, quando aplicável. Por exemplo, se a camada inferior for removida, ela será chamada de Bottom Side na coluna Drill Layer Pair de uma tabela de furação.

  • Quando houver pads com furos passantes não metalizados em uma PCB de camada única, eles não serão sinalizados na seção Unplated multi-layer pad(s) detected do relatório de DRC.

Este recurso está disponível quando a opção PCB.SingleLayerStack.Support está habilitada na caixa de diálogo Configurações avançadas.

Como trabalhar com pilhas de camadas predefinidas

Um requisito comum para muitas empresas é usar uma pilha de camadas consistente em seus projetos de PCB. O software inclui diversas pilhas de camadas predefinidas, e o Workspace da Altium inclui diversos modelos de empilhamento (se você optou por incluir dados de exemplo durante a ativação/instalação do seu Workspace). Além de criar e armazenar modelos de empilhamento no Workspace da sua empresa, eles também podem ser armazenados como arquivos locais.

Pilhas de camadas predefinidas do editor

Oferecendo um ponto de partida conveniente, há diversas pilhas de camadas predefinidas disponíveis no menu Tools » Presets. Observe que essas predefinições não podem ser editadas e que a lista não pode ser ampliada. Para configurar suas próprias pilhas de camadas predefinidas, crie modelos de empilhamento, conforme descrito abaixo.

Modelos de empilhamento

As pilhas de camadas predefinidas são chamadas de modelos de empilhamento. Esses modelos podem ser armazenados e gerenciados no seu Workspace da Altium ou como arquivos locais.

Os modelos disponíveis são listados na página Data Management – Templates da caixa de diálogo Preferences. A lista pode ser configurada para incluir modelos Server only ou Server & Local usando a lista suspensa Template visibility próxima à parte superior da página da caixa de diálogo. Os modelos locais ficam na pasta especificada pelo valor Local Templates folder.

Os modelos de empilhamento podem ser armazenados e gerenciados no seu Workspace ou como arquivos locais.Os modelos de empilhamento podem ser armazenados e gerenciados no seu Workspace ou como arquivos locais.

Como trabalhar com empilhamentos armazenados no seu Workspace

Default Workspace stackups Diversas pilhas de camadas do Workspace são fornecidas por padrão na pasta Managed Content\Templates\Layer Stacks do Workspace (se você optou por incluir dados de exemplo durante a ativação/instalação do seu Workspace).
Preview a Workspace stackup Uma pilha de camadas do Workspace pode ser visualizada no painel Explorer. Quando a entrada da pilha de camadas estiver selecionada na região de revisões do painel, alterne para a aba de visualização de aspecto Preview para ver o empilhamento de camadas.
Load a Workspace stackup Para carregar um empilhamento do Workspace ao qual você está conectado, escolha o comando File » Load Stackup From Server. A caixa de diálogo Choose Item Revision será exibida. Usando a árvore de pastas à esquerda da caixa de diálogo, navegue até o local onde as pilhas de camadas estão armazenadas no Workspace e selecione o empilhamento desejado na lista de revisões de itens. Clique em OK para aplicar o empilhamento definido nesse arquivo à pilha de camadas atualmente aberta no Layer Stack Manager.
Save the open layer stack as an existing Workspace stackup Para salvar a pilha de camadas atual como um empilhamento existente no Workspace ao qual você está conectado, escolha o comando File » Save to Server. A caixa de diálogo Choose Planned Item Revision será exibida — use-a para escolher uma pilha de camadas existente do Workspace e salvar o empilhamento em sua próxima revisão.
Save the open layer stack as a new Workspace stackup Para salvar o empilhamento de camadas atual como um novo empilhamento no seu Workspace conectado, escolha o comando File » Save to Server. A caixa de diálogo Choose Planned Item Revision será exibida. Navegue até o local na árvore Server Folders onde os empilhamentos estão armazenados, clique com o botão direito na região da lista de revisões da caixa de diálogo e selecione o comando Create Item » Layerstack. Na caixa de diálogo Create New Item que se abre, desative a opção Open for editing after creation; caso contrário, você entrará no modo de edição direta.
Create a new Workspace stackup from scratch

Na página Data Management – Templates da caixa de diálogo Preferences, clique no botão Add e selecione o comando Layerstack no menu (ou clique com o botão direito na grade de modelos para exibir o menu de contexto e selecione Add » Template). Após selecionar o comando, clique em OK na caixa de diálogo Close Preferences que se abre para fechar a caixa de diálogo Preferences e abrir o Editor de Empilhamento temporário. Uma revisão planejada do novo empilhamento de camadas do Workspace será criada automaticamente em uma pasta do Workspace do tipo Layerstacks.

Edit an existing Workspace Stackup Para editar um empilhamento existente do Workspace, clique com o botão direito na sua entrada na aba Templates da página Gerenciamento de dados – Modelos da caixa de diálogo Preferences e escolha o comando Edit no menu de contexto. O editor temporário será aberto, com o modelo contido na revisão mais recente do empilhamento do Workspace aberto para edição. Faça as alterações necessárias e selecione o comando File » Save to Server para salvar o empilhamento na próxima revisão do empilhamento do Workspace.
Update an existing WS stackup based on a local stackup file Se você precisar atualizar um empilhamento do Workspace e tiver um arquivo de documento de empilhamento atualizado, poderá carregar esse arquivo para esse empilhamento do Workspace. Na página Data Management – Templates da caixa de diálogo Preferences, clique com o botão direito na entrada do modelo e escolha o comando Upload no menu de contexto. Use a caixa de diálogo Open (uma caixa de diálogo padrão do Windows para abrir arquivos) que se abre para localizar e abrir o arquivo desejado, que será carregado na próxima revisão do empilhamento do Workspace.
Upload an existing stackup template file to the Workspace Se o arquivo de documento de empilhamento desejado estiver em Local Template folder (definido na parte inferior da página Data Management – Templates) e estiver listado na entrada Local da grade de modelos, ele poderá ser migrado para um novo empilhamento de camadas do Workspace clicando com o botão direito nele e selecionando o comando Migrate to Server. Clique no botão OK na caixa de diálogo Template migration para prosseguir com o processo de migração – conforme indicado nessa caixa de diálogo, o arquivo original de empilhamento de camadas será adicionado a um arquivo Zip na pasta local de modelos (portanto, ele não ficará mais visível na lista de modelos Local).
Upload a local stackup file to the Workspace Um novo empilhamento de camadas do Workspace também pode ser criado carregando um arquivo de documento de empilhamento existente (*.stackup). Selecione o comando Load from File no menu do botão Add ou no menu de contexto Add da grade de modelos na aba Templates da página Gerenciamento de dados – Modelos da caixa de diálogo Preferences. Na caixa de diálogo Open (uma caixa de diálogo padrão do Windows para abrir arquivos) que se abre, selecione a opção Layer Stack-up File (*.stackup) na lista suspensa à direita do campo File name e use a caixa de diálogo para localizar e abrir o arquivo desejado, que será carregado na revisão inicial do novo empilhamento de camadas do Workspace, criado automaticamente em uma pasta do Workspace do tipo Layerstacks.

Trabalhando com empilhamentos armazenados como arquivos locais

Load a stackup file Para carregar um empilhamento de um arquivo de empilhamento existente e aplicá-lo ao empilhamento atualmente aberto no Layer Stack Manager, selecione o comando File » Load Stackup from File nos menus principais.
Save as a stackup file Selecione File » Save As para salvar o empilhamento de camadas atual como um arquivo de documento de empilhamento (*.stackup ou *.stackupx). Observe que a página Data Management – Templates da caixa de diálogo Preferences lista os empilhamentos salvos no formato *.stackup.

Exportando um empilhamento de camadas

Exporting to a Spreadsheet Use o comando File » Exportar CSV para exportar o empilhamento de camadas atual para um arquivo de planilha (*.csv).
Exporting to Simbeor Use o comando File » Export To Simbeor para exportar o empilhamento de camadas para um arquivo Simbeor (*.esx).

Um empilhamento de camadas do Workspace também pode ser usado como um item de dados de configuração em uma ou mais Environment Configurations definidas. Uma configuração de ambiente é usada para restringir o ambiente de trabalho do projetista ao uso exclusivo de elementos de projeto aprovados pela empresa. As configurações de ambiente são definidas e armazenadas no Team Configuration Center – um serviço fornecido pelo Workspace. Depois que você se conectar ao Workspace e escolher (se aplicável) uma das configurações de ambiente disponíveis, o Altium Designer será configurado quanto ao uso de empilhamentos de camadas. Se a configuração de ambiente escolhida tiver uma ou mais revisões definidas de itens de empilhamento de camadas, então only elas estarão disponíveis para reutilização. Se a configuração de ambiente escolhida aplicável a você não tiver nenhuma revisão de empilhamento de camadas especificada/adicionada ou estiver definida como Do Not Control, todas as revisões de itens salvas disponíveis (compartilhadas com você) estarão disponíveis. Você também poderá usar arquivos locais de empilhamento. Para obter mais informações, consulte Environment Configuration Management (Workspace do Altium 365, Workspace do Enterprise Server).

Outras tarefas de projeto relacionadas às camadas

Diversas tarefas de projeto relacionadas às camadas não são realizadas no Layer Stack Manager, mas é importante considerá-las ao preparar o empilhamento de camadas. Essas tarefas estão resumidas abaixo, com links para mais informações.

Definir o formato da placa

Enquanto o empilhamento de camadas define a placa no plano Z, o formato da placa define a placa no plano X-Y. Também chamado de contorno da placa, o formato da placa é uma forma poligonal fechada que define a extensão total da placa. O formato da placa pode ser composto por uma única região de placa (para uma PCB rígida tradicional) ou por várias regiões de placa (para uma PCB rígido-flexível). A imagem abaixo mostra uma placa com duas regiões rígidas conectadas por uma região flexível.

O formato da placa define a placa no plano X-Y.O formato da placa define a placa no plano X-Y.

Saiba mais sobre a definição do formato da placa.

Saiba mais sobre projeto rígido-flexível.

Atribuição de uma rede a uma camada de plano

Quando o painel PCB está definido para o modo Editor de planos divididos, ele pode ser usado para revisar e atribuir uma rede a qualquer um dos planos de alimentação da placa. Também pode ser usado para atribuir uma rede a uma região dividida definida em um plano de alimentação.

O editor de planos divididos é usado para revisar e gerenciar as atribuições de redes aos planos de alimentação e examinar as definições dos planos divididos.O editor de planos divididos é usado para revisar e gerenciar as atribuições de redes aos planos de alimentação e examinar as definições dos planos divididos.

Saiba mais sobre Planos internos de alimentação e planos divididos.

Configuração do empilhamento de camadas para componentes montados em uma camada interna de sinal

Um componente é considerado embutido quando é montado em uma camada diferente das camadas de sinal superior ou inferior. 

Um componente embutido em uma camada interna de sinal (o componente foi destacado com contornos azuis, e a cavidade, com contornos laranja).Um componente embutido em uma camada interna de sinal (o componente foi destacado com contornos azuis, e a cavidade, com contornos laranja).

Saiba mais sobre Componentes embutidos.

Documentação do empilhamento de camadas

A documentação é uma parte fundamental do processo de projeto e é particularmente importante para projetos com uma estrutura complexa de empilhamento de camadas, como um projeto rígido-flexível. Para dar suporte a isso, o Altium Designer inclui uma tabela de empilhamento de camadas, que é inserida (Place » Layer Stack Table) e posicionada ao lado do projeto da placa na área de trabalho. As informações da tabela de empilhamento de camadas vêm do Layer Stack Manager.

Inclua uma tabela de empilhamento de camadas para documentar o projeto.
Inclua uma tabela de empilhamento de camadas para documentar o projeto.

Notas sobre a tabela de empilhamento de camadas

Placing a Layer Stack Table Para inserir uma tabela de empilhamento de camadas, selecione Place » Layer Stack Table.
Included detail

A tabela de empilhamento de camadas detalha o seguinte:

  • Layer número, conforme atribuído no Layer Stack Manager

  • Camada Name, conforme definido no Layer Stack Manager

  • Material, conforme definido no Layer Stack Manager

  • Thickness, conforme definido no Layer Stack Manager

  • O Constant do dielétrico, conforme definido no Layer Stack Manager

  • Gerber identificador (extensão de arquivo) atribuído a essa camada

  • Board Layer Stack, um indicador sombreado da presença ou ausência de camadas no empilhamento atribuído a cada região da placa

Editing a Layer Stack Table Clique duas vezes em qualquer lugar da tabela inserida para editar a Tabela de empilhamento de camadas no painel Properties .
What is the Board Map? A tabela de empilhamento de camadas também pode incluir um contorno opcional da placa, mostrando como os vários empilhamentos de camadas são atribuídos às regiões da placa. Use a opção Show Board Map e a barra deslizante para configurar os ajustes do mapa.
  • A tabela de empilhamento de camadas é um objeto de projeto inteligente que pode ser inserido e atualizado à medida que o projeto avança. Clique duas vezes na tabela de empilhamento de camadas para editá-la no painel Properties.

  • Insira o .Total_Thickness e as .Total_Thickness(<SubstackName>) strings especiais em uma camada mecânica para incluir essas informações na documentação do projeto.

  • Uma abordagem alternativa para documentar o empilhamento de camadas é adicionar um documento Draftsman ao projeto e inserir nele uma tabela de empilhamento de camadas. Saiba mais sobre o Draftsman.

Saiba mais sobre como inserir e editar uma Tabela de empilhamento de camadas.

Inclusão de uma tabela de furação

O Altium Designer inclui uma tabela de furação inteligente, que exibe os furos necessários para todos os pares de camadas (composta) ou para um par de camadas específico. Se preferir informações de furação separadas para cada par de camadas, insira uma tabela de furação para cada par de camadas usado no projeto.

Uma abordagem alternativa para documentar o empilhamento de camadas é adicionar um documento Draftsman ao projeto e inserir nele uma tabela de empilhamento de camadas. 

Saiba mais sobre como inserir e editar uma Tabela de furação.

Documentação do empilhamento de camadas no Draftsman

O Altium Designer também oferece um editor dedicado à documentação, o Draftsman. O Draftsman permite que o projetista crie documentação de alta qualidade que pode incluir cotas, notas, camadas, tabelas de empilhamento e tabelas de furação. Com base em um formato de arquivo dedicado e um conjunto de ferramentas de desenho, o Draftsman oferece uma abordagem interativa para combinar desenhos de fabricação e montagem com modelos personalizados, anotações, cotas, chamadas e notas.

O Draftsman também oferece suporte a recursos de desenho mais avançados, incluindo uma vista isométrica da placa, uma vista de detalhes da placa e uma vista realista da placa (vista 3D).

Insira vistas de desenho, objetos e anotações automatizadas em documentos Draftsman de uma ou várias páginas. Insira vistas de desenho, objetos e anotações automatizadas em documentos Draftsman de uma ou várias páginas.

Saiba mais sobre o Draftsman.

Terminologia do empilhamento de camadas

Termo Significado
Blind Via Uma via que começa em uma camada superficial, mas não atravessa toda a placa. Normalmente, uma via cega desce uma camada até a próxima camada de cobre.
Buried Via Uma via que começa em uma camada interna e termina em outra camada interna, mas não alcança uma camada superficial de cobre.
Core Um laminado rígido (geralmente FR-4) com folha de cobre em ambos os lados.
Double-Sided Board Uma placa com 2 camadas de cobre, uma de cada lado de um núcleo isolante. Todos os furos são passantes, ou seja, atravessam a placa de um lado ao outro.
Fine Line Features and Clearances Trilhas/espaçamentos de até 100µm (0,1mm ou 4mil) são considerados padrão na fabricação de PCBs atualmente. O limite tecnológico atual disponível no encapsulamento de componentes é de aproximadamente 10µm.
High Density Interconnect (HDI) Tecnologia de interconexão de alta densidade: uma PCB com maior densidade de conexões por unidade de área do que uma PCB convencional. Isso é obtido usando trilhas e espaçamentos finos, microvias, vias enterradas e tecnologias de laminação sequencial. Esse nome também é usado como alternativa a Sequential layer Build-Up (SBU).
Microvia Definida como uma via cujo furo tem diâmetro inferior a 6 mils (150µm). As microvias podem ser formadas por processos fotográficos, perfuradas mecanicamente ou perfuradas a laser. As microvias perfuradas a laser são uma tecnologia essencial de interconexão de alta densidade (HDI), pois permitem posicionar vias dentro de um pad de componente e, quando usadas como parte de um processo de fabricação por adição de camadas, permitem transições entre camadas de sinal sem a necessidade de trilhas curtas (chamadas de stubs de via), reduzindo significativamente os problemas de integridade de sinal causados pelas vias.
Multilayer Board

Uma placa com várias camadas de cobre, variando de 4 a mais de 30. Uma placa multicamada pode ser fabricada de diferentes maneiras:

  • Como um conjunto de placas finas de dupla face que são empilhadas (separadas por prepreg) e laminadas em uma única estrutura sob calor e pressão. Nesse tipo de placa multicamada, os furos podem atravessar toda a placa (passantes), ser cegos ou enterrados. Observe que apenas determinadas camadas podem ser perfuradas mecanicamente para criar as vias enterradas, pois elas são simplesmente furos passantes feitos nas placas finas de dupla face antes do processo de laminação.
  • Como alternativa, uma placa multicamada é fabricada conforme descrito e, em seguida, camadas adicionais são laminadas em ambos os lados. Essa abordagem é usada quando o projeto exige o uso de microvias, componentes embutidos ou tecnologia rígido-flexível.
Prepreg Um tecido de fibra de vidro impregnado com epóxi termofixo (resina+endurecedor), parcialmente curado.
Sequential Lamination O nome dado à técnica de criação de uma PCB multicamada que inclui vias enterradas perfuradas mecanicamente (feitas nas placas finas de dupla face antes da laminação final).
Sequential layer Build-Up (SBU) Começa com um núcleo (de dupla face ou isolante), com camadas condutoras e dielétricas formadas uma após a outra (usando vários ciclos de prensagem), em ambos os lados da placa. Essa tecnologia também permite criar vias cegas durante o processo de adição de camadas e embutir componentes discretos ou formados. Também conhecida como tecnologia High Density Interconnect (HDI).
Surface Laminar Circuit (SLC) Começa com um núcleo multicamada, com camadas adicionais em ambos os lados (normalmente de 1 a 4). A notação normalmente usada para descrever a placa acabada é Build-up copper layers + Core copper layers + Build-up copper layers. Por exemplo, 2+4+2 descreve uma placa com um núcleo de 4 camadas e 2 camadas laminadas em cada lado (também escrito como 2-4-2). Essa tecnologia permite criar vias cegas durante o processo de adição de camadas e embutir componentes discretos ou formados.
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Documentação Legada

A documentação do Altium Designer já não é versionada. Se precisar de aceder à documentação de versões anteriores do Altium Designer, visite a secção Documentação Legada da página de Outros Instaladores.

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