Defining the Layer Stack

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Altium Essentials: PCB Layer Stack Manager

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A PCB é concebida e formada como uma pilha de camadas. Nos primeiros tempos do fabrico de placas de circuito impresso (PCB), a placa era simplesmente uma camada de núcleo isolante revestida com uma fina camada de cobre num ou em ambos os lados. As ligações são formadas na(s) camada(s) de cobre como pistas condutoras através da corrosão química (remoção) do cobre indesejado.

Avançando até aos dias de hoje, quase todos os designs de PCB têm múltiplas camadas de cobre. A inovação tecnológica e os aperfeiçoamentos na tecnologia de processamento conduziram a vários conceitos revolucionários no fabrico de PCB, incluindo a capacidade de conceber e fabricar PCBs flexíveis. Ao unir secções rígidas de PCB através de secções flexíveis, podem ser concebidas PCBs híbridas complexas que podem ser dobradas para caber em invólucros de formas invulgares.

À esquerda é mostrada uma PCB de face simples, típica dos primeiros designs de PCB. À direita está uma PCB rigid-flex, em que as secções rígidas são ligadas através de secções flexíveis da PCB.
À esquerda é mostrada uma PCB de face simples, típica dos primeiros designs de PCB. À direita está uma PCB rigid-flex, em que as secções rígidas são ligadas através de secções flexíveis da PCB.

No design de placas de circuito impresso, a pilha de camadas define como as camadas estão organizadas na direção vertical ou plano Z. Como é fabricada como uma entidade única, qualquer tipo de placa, incluindo uma placa rigid-flex, tem de ser concebido como uma entidade única. Para o conseguir, o designer de placas rigid-flex tem de ser capaz de definir múltiplas pilhas de camadas PCB e atribuir diferentes pilhas de camadas a diferentes regiões do design rigid-flex.

O Layer Stack Manager

A definição da pilha de camadas da PCB é um elemento crítico para o sucesso do design de placas de circuito impresso. Já não se trata apenas de uma série de ligações simples em cobre que transferem energia elétrica; o encaminhamento de muitas PCBs modernas é concebido como uma série de elementos de circuito, ou linhas de transmissão.

Alcançar um design de PCB de alta velocidade bem-sucedido é um processo de equilibrar a seleção dos materiais e a configuração/atribuição da pilha de camadas face às dimensões de encaminhamento e aos afastamentos necessários para obter impedâncias adequadas de encaminhamento single-ended e diferencial. Existem também numerosas outras considerações de design que entram em jogo ao conceber uma PCB moderna de alta velocidade, incluindo emparelhamento de camadas, conceção cuidada de vias, possíveis requisitos de back drilling, requisitos rigid/flex, equilíbrio de cobre, simetria da pilha de camadas e conformidade dos materiais.

Estes requisitos de design específicos de cada camada são combinados num único editor – o Layer Stack Manager

Para abrir o Layer Stack Manager, selecione Design » Layer Stack Manager nos menus principais do editor PCB. O Layer Stack Manager abre numa vista de documento, da mesma forma que uma folha esquemática, a PCB e outros tipos de documento. Pode ser deixado aberto enquanto se trabalha na placa, permitindo alternar entre a placa e o LSM. Todos os comportamentos de visualização padrão, como dividir o ecrã ou abrir num monitor separado, são suportados. As alterações efetuadas no Layer Stack Manager ficam disponíveis no editor PCB depois de ser executado um Save.

Todos os aspetos da gestão da pilha de camadas são realizados no Layer Stack Manager. Selecione o separador na parte inferior da pilha de camadas para configurar as várias definições.
Todos os aspetos da gestão da pilha de camadas são realizados no Layer Stack Manager. Selecione o separador na parte inferior da pilha de camadas para configurar as várias definições.

Dependendo da estrutura da placa, o Layer Stack Manager incluirá os seguintes separadores:

Stackup Adicionar, remover e ordenar as camadas de sinal, plano e dielétrico; e atribuir/configurar as propriedades do Material atribuídas a cada camada.
Impedance Configurar os perfis de Impedance, quando é utilizado encaminhamento com impedância controlada.
Via Types Configurar os tipos de Via permitidos, definindo quais as camadas abrangidas por cada tipo de Via.
Back Drills Configurar os intervalos de camadas a submeter a back-drilling quando existe um pad ou stub de via presente.
Printed Electronics Configurar a disposição das camadas num design de eletrónica impressa.
Board Configurar a forma como os diferentes substacks são organizados num design rigid-flex avançado.

Editar as Propriedades da Pilha de Camadas

O Layer Stack Manager apresenta as propriedades da pilha de camadas numa grelha de edição semelhante a uma folha de cálculo. As propriedades podem ser editadas diretamente na grelha ou no painel PropertiesPropertiesi. Dependendo da estrutura da placa, o Layer Stack Manager incluirá os seguintes separadores, cada um apresentando o seu próprio conjunto de atributos na grelha de edição e no painel PropertiesProperties.

Para alterar as unidades de medida utilizadas na pilha de camadas ativa, escolha Tools » Measurement Units e depois selecione a unidade de medida pretendida (milinµ, ou mm). Em alternativa, utilize o atalho de teclado Ctrl+Q  para percorrer ciclicamente as unidades de medida.

Separador Stackup

O separador Stackup detalha as camadas de fabrico. Neste separador, as camadas podem ser adicionadas, removidas e configuradas. Num design rigid-flex padrão, o conjunto de camadas utilizado em cada stack também pode ser ativado e desativado neste separador. Um design rigid-flex avançado é configurado no separador Board.

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

Editar a Pilha de Camadas

Add a layer
 
 
 
 
 

Para adicionar uma camada, clique com o botão direito na grelha de camadas, clique no botão ou utilize os comandos Edit » Add Layer para adicionar uma camada. A nova camada será adicionada junto à camada atualmente selecionada na grelha. A adição de uma camada Signal ou Plane (cobre) também adicionará uma camada dielétrica quando uma camada adjacente existente também for de cobre. Podem ser adicionadas, no máximo, 32 camadas de sinal e 16 camadas de plano. Se necessário, as camadas de plano podem ser divididas qualquer número de vezes, e podem ser definidas áreas de divisão dentro de divisão – saiba mais.

Move a layer Clique com o botão direito na grelha de camadas e escolha Move layer up / Move layer down ou utilize o comando Edit » Layer Up / Edit » Layer Down nos menus principais para mover a camada selecionada para cima ou para baixo na Layer Stack dentro das camadas do mesmo tipo.
Delete a layer Clique no botão , clique com o botão direito na grelha de camadas, ou selecione Edit » Delete Layer nos menus principais, para eliminar a camada selecionada na Layer Stacki. Se a camada a eliminar contiver primitivas, será aberta uma caixa de diálogo a pedir confirmação antes de a eliminação ocorrer. Clique em Yes  para prosseguir com a eliminação.
Define the Layer Material

O Material da camada pode ser introduzido na célula Material selecionada ou selecionado na caixa de diálogo Select Material dialog, à qual se acede clicando no botão .

Stack symmetry Se a opção Stack Symmetry estiver ativada na secção Board do painel Properties, as camadas são adicionadas em pares correspondentes centrados em torno da camada dielétrica intermédia.
Additional properties

Clique com o botão direito no cabeçalho de uma coluna e escolha Select columns para aceder à caixa de diálogo Select Columns (), onde pode ativar/desativar e ordenar as colunas apresentadas na grelha de camadas. Note que apenas as propriedades mais utilizadas são apresentadas no painel Properties.

Apply Surface Finish O acabamento de superfície pode ser adicionado a uma camada exterior de cobre utilizando o submenu apropriado do botão direito e adicionando uma camada Surface Finish .
Delete a substack O substack inicial não pode ser eliminado. Quando qualquer outro substack estiver selecionado, o botão  fica ativo; clique neste botão para eliminar o substack selecionado.

Separador Impedância

O separador Impedância é utilizado para configurar os perfis de Impedância, quando é usado encaminhamento com impedância controlada. Clique no separador Impedance na parte inferior do Layer Stack Manager para configurar os requisitos do Perfil de Impedância. Depois de os perfis de impedância estarem configurados, o perfil necessário pode então ser selecionado nas regras de conceção Largura de Encaminhamento ou Encaminhamento de Pares Diferenciais .

Adicione um novo Perfil, ative as camadas a que se aplica, configure as camadas de referência e defina as propriedades do Perfil no painel Propriedades.Adicione um novo Perfil, ative as camadas a que se aplica, configure as camadas de referência e defina as propriedades do Perfil no painel Propriedades.

Editar um Perfil de Impedância

Adding a Profile

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

Enabling the layers

O passo seguinte é definir em que camadas o perfil atualmente selecionado estará disponível. A grelha está dividida em duas zonas: as camadas do empilhamento são apresentadas à esquerda e, à direita, estão as camadas em que o perfil de impedância atualmente selecionado estará disponível. Use a caixa de verificação da camada na região Perfil de Impedância para disponibilizar essa camada para o perfil de impedância selecionado.

 

Quando seleciona uma camada ativada na região Perfil de Impedância, todas as camadas no empilhamento de camadas ficam esbatidas, exceto as que estão a ser usadas para calcular a impedância dessa camada de sinal selecionada ().

Assign the reference layers Assim que a camada tiver um Perfil de Impedância atribuído, edite a(s) camada(s) de referência dessa camada nas colunas Top Ref e Bottom Ref. Tenha em atenção que a(s) camada(s) de referência podem ser do tipo Type Plane ou Signal.
Configure the impedance properties Os calculadores de impedância suportam cálculos de impedância diretos e inversos. Se introduzir o Target Impedance, o Width mudará automaticamente (cálculo direto), ou introduza o Width e o Target Impedance mudará automaticamente (cálculo inverso).
Define the etch O Etch = 0.5[(W1-W2)/Thickness] , calculado a partir das larguras superior e inferior da pista (passe o cursor sobre o ? no painel para apresentar a fórmula)
Configure the differential impedance calculation

Para um cálculo de impedância diferencial, bloqueie o Width ou o Trace Gap clicando no botão apropriado. A variável desbloqueada será então calculada à medida que o valor de Target Impedance muda. Em alternativa, edite a variável desbloqueada para alterar o Target Impedance.

  • O suporte ao cálculo de impedância é fornecido pelo software Simbeor®. O calculador suporta estruturas coplanares simples e diferenciais, e o calculador de impedância diferencial suporta uma estrutura stripline assimétrica. Todos os cálculos usam uma frequência de 1 GHz. Para melhorar a velocidade de cálculo, 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 camadas de cobre (ver H2 na imagem).

  • O calculador de impedância suporta várias camadas dielétricas adjacentes. Estas camadas podem ter propriedades dielétricas diferentes.

Saiba mais sobre como configurar as Properties para Controlled Impedance Routing.

Separador Via Types

O separador Via Types é utilizado para definir os requisitos permitidos de abrangência de camadas no plano Z para as vias usadas no design. As propriedades X-Y das vias, incluindo o diâmetro e o tamanho do furo, são controladas pela regra de design Routing Style aplicável.

Defina cada uma das abrangências de camadas necessárias como um Via Type único.Defina cada uma das abrangências de camadas necessárias como um Via Type único.

Edição dos Via Types

The default via O Layer Stack de uma nova placa inclui uma única definição de abrangência de via passante no separador Via Types de Layer Stack Manager.  Para uma placa de duas camadas, a via predefinida chama-se Thru 1:2, refletindo a nomenclatura o tipo de via e as camadas First e Last que a via abrange. A abrangência passante predefinida não pode ser eliminada.
Add a new Via Type

Clique no botão para adicionar um Via Type adicional e, em seguida, selecione no painel Properties as camadas que este Via Type abrange. A nova definição terá um nome <Type> <FirstLayer>:<LastLayer> (por exemplo, Thru 1:2). O software irá detetar automaticamente o tipo (por exemplo, Thru, Blind, Buried) com base nas camadas escolhidas e atribuir o nome correspondente ao Via Type.

Naming a Via Type Cada Via Type é automaticamente nomeado com base nas camadas que abrange e se é uma µVia. As vias colocadas na área de trabalho incluem uma lista pendente da propriedade Name, que enumera todos os Via Types definidos em Layer Stack Manager. Todas as vias usadas na placa têm de ser um dos Via Types definidos em Layer Stack Manager.
Adding a µVia Se for necessária uma µVia, ative a caixa de verificação µVia. Esta opção só estará disponível quando a via abranger camadas adjacentes ou adjacentes +1 (referido como uma Skip via).
Mirroring a via Se o Layer Stack tiver a opção Stack Symmetry option ativada, a opção Mirror ficará disponível. Quando Mirror estiver ativada, é automaticamente criada uma imagem espelhada da via atual, abrangendo as camadas simétricas na stack de camadas. 
Selecting a Via Type during routing

Quando altera camadas durante o encaminhamento interativo:

  • O painel Properties apresentará o Via Type aplicável ().

  • Se estiverem disponíveis vários Via Types adequados às camadas abrangidas, prima o atalho 6 para percorrer ciclicamente os Via Types disponíveis, ou prima o atalho 8 para apresentar um menu dos Via Types disponíveis ().

  • O Via Type proposto é detalhado na barra de estado ().

Quando existem várias substacks definidas no Layer Stack Manager, a interface permite definir diferentes Via Types em cada substack. Tenha em atenção que isto does not restringe esse Via Type às regiões da placa que usam essa substack. Os Via Types disponíveis durante o encaminhamento dependem da regra de design routing via style aplicável e das camadas abrangidas por esse traçado. Se necessário, os Via Types podem ser restringidos a uma região da placa, direcionando essa região na regra de design Routing Via Style aplicável através da palavra-chave de consulta InLayerStackRegion query keyword ().

Saiba mais sobre Via Specifics, e saiba mais sobre como configurar Blind, Buried & Micro Vias.

Separador Back Drills

Num design de alta velocidade, podem ocorrer reflexões de sinal quando o barril de uma via se estende para além das camadas de sinal onde o sinal está encaminhado. Isto pode levar à degradação do sinal e a problemas de integridade do sinal. Uma das abordagens usadas para resolver isto é perfurar os barris de via não utilizados usando perfuração de profundidade controlada, uma técnica também designada por back drilling.

As propriedades de back drill são configuradas no separador Back Drills. Este separador aparece quando os Back Drills são ativados no submenu Tools » Features ou ao clicar no botão e escolher Back Drills.

Edição dos Back Drills

How Back Drills work O separador Back Drills é utilizado para definir as abrangências de camadas que precisam de ser sujeitas a back-drill quando existe um pad ou stub de via presente. Estas definições são usadas em conjunto com a regra de design Max Via Stub Length, onde são especificados o comprimento máximo do stub e a quantidade de sobremedida de perfuração. A definição Where the Object Matches na regra pode ser usada para restringir a remoção de stubs a nets específicos ().
Add a new Back Drill

Clique no botão  para adicionar uma nova definição de back drill. A definição será nomeada de acordo com First layer e Last layer selecionados na secção Back Drill do painel Properties, por exemplo, BD 1:3. First layer define a primeira camada a perfurar, Last layer define a camada antes da qual a perfuração pára (Last layer é a primeira camada na stack de camadas que não será sujeita a back drill).

Mirroring a Back Drill Se as Propriedades da Substack tiverem a opção Stack Symmetry option ativada no painel Properties, a opção Mirror ficará disponível na secção Back Drill do painel. Quando esta opção está ativada, é criada uma imagem espelhada do Back Drill atual, por exemplo, BD 1:3 | 6:4.

Saiba mais sobre como configurar as properties para Back Drills na página Controlled Depth Drilling (Back Drilling).

Separador Printed Electronics

Utilizando tecnologia de impressão moderna, é possível imprimir camadas condutoras e não condutoras diretamente sobre um material de substrato, construindo um circuito eletrónico. Isto é referido como printed electronics. A stack de camadas é configurada para eletrónica impressa selecionando a opção Click and drag to moveTools » Features » Printed Electronics. Neste modo, todos os separadores são substituídos pelo único separador Printed Electronics Stackup.

A eletrónica impressa usa uma abordagem diferente para definir a stack de camadas.A eletrónica impressa usa uma abordagem diferente para definir a stack de camadas.

Configurar a Layerstack para Eletrónica Impressa

Defining the layers As camadas dielétricas tradicionais não são usadas em eletrónica impressa. Em vez disso, são impressos patches dielétricos locais onde o encaminhamento tem de cruzar por cima. Quando a opção Printed Electronics estiver ativada na lista pendente Features , todas as camadas dielétricas são removidas da stack de camadas e, em vez disso, os patches dielétricos são definidos colocando objetos region com a forma adequada em camadas não condutoras.
How Layers are named Na eletrónica impressa, as camadas de sinal de cobre são referidas como conductive layers, e as camadas isolantes são referidas como non-conductive layers.

Saiba mais sobre como configurar as Properties para a camada de eletrónica impressa na página Designing for Printed Electronics.

Separador Board

O separador Board é utilizado para configurar as diferentes substacks necessárias num design rigid-flex avançado. O separador é apresentado automaticamente quando o modo Rigid-Flex (Advanced) está ativado. Tenha em atenção que o separador Board não é usado/ficará disponível quando é escolhido o modo Rigid-Flex padrão.

O separador Board está a ser usado para configurar uma PCB rigid-flex em estilo bookbinder; note que a secção central tem duas Substacks flexíveis.O separador Board está a ser usado para configurar uma PCB rigid-flex em estilo bookbinder; note que a secção central tem duas Substacks flexíveis.

Trabalhar no separador Board View

Add a new Substack Substacks adicionais podem ser rapidamente criadas a partir de uma substack existente usando o atalho Shift+Click para selecionar as camadas necessárias e, em seguida, arrastando a seleção horizontalmente para a posicionar no conjunto de substacks.
Configure layer intrusion Use os campos Intrusion Left / Right para configurar se as camadas adjacentes invadem a Substack vizinha.
Configure layer adjacency Configure as relações entre camadas em Substacks adjacentes, por exemplo: partilham camadas (Common) ou as camadas são exclusivas dessa Substack (Individual)
Editing a substack Faça duplo clique numa substack específica no separador Board para abrir o respetivo separador Layer, onde pode ser editada.
Adding a Branch Adicione Branches adicionais. As Branches são usadas quando o design tem várias secções flexíveis a irradiar a partir de uma única secção rígida. Saiba mais sobre Branches.

Saiba mais sobre Designing an advanced Rigid-Flex PCB.

Configurar Propriedades e Materiais de Camadas Individuais

Tipos de Camadas numa PCB

É utilizada uma grande variedade de materiais no fabrico de uma placa de circuito impresso. A tabela abaixo apresenta um breve resumo dos materiais comuns utilizados. A seleção dos materiais das camadas e respetivas propriedades deve ser sempre feita em consulta com o fabricante da placa.

Configurar as Propriedades de cada Camada

As propriedades de cada camada podem ser editadas diretamente na grelha LSM, no painel Properties, ou pode ser selecionado um material predefinido da Material Library clicando no botão de reticências () na célula Material da camada selecionada. A secção Separador Stackup anteriormente nesta página resume as várias técnicas disponíveis para adicionar, remover, editar e ordenar as camadas.

Javascript ID: ConfigProps

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

Clique com o botão direito na área do cabeçalho da coluna para editar as colunas disponíveis.

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

Material Library e Conformidade da Library

Os materiais preferenciais da layer stack podem ser predefinidos na Material Library. Em Layer Stack Manager, selecione Tools » Material Library para abrir a caixa de diálogo Altium Material Library, onde os materiais existentes podem ser revistos e podem ser adicionadas novas definições de material.

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

Selecionar o Material a Utilizar para uma Camada

O material que pretende utilizar para uma camada específica não é selecionado na caixa de diálogo Altium Material Library, é escolhido na caixa de diálogo Select Material. Para utilizar um material específico numa camada, clique nas reticências () dessa camada na célula Materials da grelha da layer stack, ou clique em  no campo Material no painel Properties quando a camada estiver selecionada na grelha da layer stack. Isto abrirá a caixa de diálogo Select Material, que restringe a library a mostrar apenas materiais adequados à camada em que o controlo de reticências foi clicado.

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

Se a caixa de verificação Library Compliance estiver ativada em Layer Stack Manager, então, para cada camada que tenha sido selecionada a partir da Biblioteca de Materiais, as propriedades atuais da camada são verificadas em relação aos valores dessa definição de material na biblioteca. Qualquer propriedade que não esteja em conformidade é assinalada com um indicador de erro. Volte a selecionar o material () para atualizar os valores para as definições da Biblioteca de Materiais.

Simetria da Pilha de Camadas

Se necessitar que a pilha de camadas da placa seja simétrica, ative a caixa de verificação Stack Symmetry na região Board  do painel Properties. Quando isto é feito, a pilha de camadas é imediatamente verificada quanto à simetria em torno da camada dielétrica central. Se qualquer par de camadas que esteja à mesma distância da camada dielétrica central de referência não for idêntico, a caixa de diálogo Stack is not symmetric abre-se.

A grelha Layer stack symmetry mismatches no topo da caixa de diálogo detalha todos os conflitos detetados na simetria da pilha de camadas. Escolha a opção adequada na região inferior da caixa de diálogo para obter a simetria da pilha de camadas:

Obter a simetria da pilha por:

Mirror top half down As definições de cada uma das camadas acima da camada dielétrica central são copiadas para a camada parceira simétrica.
Mirror bottom half up As definições de cada uma das camadas abaixo da camada dielétrica central são copiadas para a camada parceira simétrica acima.
Mirror whole stack down É inserida uma camada dielétrica adicional após a última camada de cobre (Surface Finish) e, em seguida, todas as camadas de sinal e dielétricas são replicadas e espelhadas abaixo desta nova camada dielétrica.
Mirror whole stack up É inserida uma camada dielétrica adicional antes da primeira camada de cobre (Surface Finish) e, em seguida, todas as camadas de sinal e dielétricas são replicadas e espelhadas acima desta nova camada dielétrica.
  • Use a opção Stack Symmetry para definir rapidamente uma placa simétrica – defina metade da pilha de camadas, ative a opção Stack Symmetry e, em seguida, utilize uma das opções de espelhar a pilha completa para replicar esse conjunto de camadas.

  • Quando a Stack Symmetry está ativada:

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

    • A adição de camadas irá adicionar automaticamente camadas parceiras simétricas correspondentes.

Visualização da Pilha de Camadas

O Layerstack Visualizer permite-lhe ver a pilha de camadas em 2D ou 3D. Selecione Tools » Layerstack Visualizer em Layer Stack Manager para abrir o Layerstack Visualizer.

Definir e Configurar Subpilhas Rigid-Flex

Main page: Projeto Rigid-Flex

Cada zona ou região separada de um projeto rigid-flex pode ser composta por um número diferente de camadas. Para conseguir isso, precisa de poder definir múltiplas pilhas, designadas por substacks.

O editor PCB suporta dois modos de projeto Rigid-Flex. Pode escolher o modo padrão ou o modo Advanced selecionando o comando necessário no submenu Tools » Features, ou o seletor Feature no lado direito da interface Layer Stack Manager.

  1. O modo original, ou padrão – referido como Rigid-Flex – suporta projetos rigid-flex simples ().

  2. Se o seu projeto tiver requisitos rigid-flex mais complexos, como regiões flex sobrepostas, então necessita do modo Advanced Rigid-Flex (também conhecido como Rigid-Flex 2.0). Para além de regiões flex sobrepostas, o modo Advanced também traz definição visual do plano Z das subpilhas, definição independente de cada região rígida e flexível da placa, dobras em recortes aninhados, divisões com forma personalizada, capacidade de definir estruturas do tipo encadernação, capacidade de incluir coverlay numa região flexível e suporte para projetos exclusivamente flexíveis ().

Saiba mais sobre Projetar uma PCB Rigid-Flex

Definir uma PCB de Camada Única

Como o nome indica, uma PCB de camada única tem apenas uma camada de cobre, tipicamente a camada inferior. Uma pilha de PCB de camada única pode ser criada eliminando a camada superior ou a inferior de uma pilha de PCB de 2 camadas.

Numa PCB de 2 camadas, pode eliminar a Top Layer ou a Bottom Layer da sua pilha de camadas.
Numa PCB de 2 camadas, pode eliminar a Top Layer ou a Bottom Layer da sua pilha de camadas.

Notas 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, o separador Via Types e a funcionalidade Back Drills não estarão disponíveis em Layer Stack Manager.

  • Para uma PCB de camada única, só pode criar perfis de impedância dos tipos Single-Coplanar e Differential-Coplanar no separador Impedance de Layer Stack Manager.

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

  • Quando existem pads passantes não metalizados numa PCB de camada única, estes não serão assinalados na secção Unplated multi-layer pad(s) detected do relatório DRC .

Esta funcionalidade está disponível quando a opção PCB.SingleLayerStack.Support está ativada na caixa de diálogo Advanced Settings.

Trabalhar com Pilhas de Camadas Predefinidas

Um requisito comum para muitas empresas é utilizar uma pilha de camadas consistente em todos os seus projetos de PCB. O software inclui várias pilhas de camadas predefinidas, e o Altium Workspace inclui vários modelos de stackup (se tiver optado por incluir Dados de Exemplo aquando da ativação/instalação do seu Workspace). Para além de criar e armazenar modelos de stackup no Workspace da sua empresa, estes também podem ser armazenados como ficheiros locais.

Pilhas de Camadas Predefinidas do Editor

Fornecendo um ponto de partida conveniente, existe um conjunto de empilhamentos de camadas predefinidos disponível no menu Tools » Presets. Tenha em atenção que estas predefinições não podem ser editadas e que a lista não pode ser expandida. Para configurar os seus próprios empilhamentos de camadas predefinidos, deve criar Modelos de Empilhamento, conforme descrito abaixo.

Modelos de Empilhamento

Os empilhamentos de camadas que foram predefinidos são designados por Modelos de Empilhamento. Estes modelos podem ser armazenados e geridos no seu Altium Workspace, ou podem ser armazenados e geridos como ficheiros locais.

Os modelos disponíveis são apresentados na página Data Management – Templates da caixa de diálogo PreferencesA lista pode ser configurada para incluir modelos Server only ou Server & Local, utilizando a lista suspensa Template visibility perto da parte superior da página da caixa de diálogo. Os modelos locais encontram-se na pasta especificada pelo valor Local Templates folder.

Os modelos de empilhamento podem ser armazenados e geridos no seu Workspace, ou como ficheiros locais.Os modelos de empilhamento podem ser armazenados e geridos no seu Workspace, ou como ficheiros locais.

Trabalhar com empilhamentos armazenados no seu Workspace

Default Workspace stackups É fornecido por defeito um conjunto de Layerstacks do Workspace na pasta do Workspace Managed Content\Templates\Layer Stacks (caso tenha optado por incluir Dados de Exemplo durante a ativação/instalação do seu Workspace).
Preview a Workspace stackup É possível pré-visualizar um Workspace Layerstack no painel Explorer. Quando a entrada do layerstack estiver selecionada na região de revisões do painel, mude para o separador de vista de aspeto Preview para ver o empilhamento de camadas.
Load a Workspace stackup Para carregar um empilhamento a partir do seu Workspace ligado, escolha o comando File » Load Stackup From Server. Será apresentada a caixa de diálogo Choose Item Revision. Utilizando a árvore de pastas à esquerda da caixa de diálogo, navegue até à localização onde os Layer Stacks estão armazenados no Workspace e selecione o empilhamento pretendido na lista de Revisões do Item. Clique em OK para aplicar o empilhamento definido nesse ficheiro ao empilhamento de camadas atualmente aberto em Layer Stack Manager.
Save the open layer stack as an existing Workspace stackup Para guardar o empilhamento de camadas atual como um empilhamento existente no seu Workspace ligado, escolha o comando File » Save to Server. Será apresentada a caixa de diálogo Choose Planned Item Revision – utilize-a para escolher um Workspace Layerstack existente, para guardar o empilhamento na sua revisão seguinte.
Save the open layer stack as a new Workspace stackup Para guardar o empilhamento de camadas atual como um novo empilhamento no seu Workspace ligado, escolha o comando File » Save to Server. Será apresentada a caixa de diálogo Choose Planned Item Revision; navegue até à localização na árvore Server Folders onde os empilhamentos estão armazenados, depois 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, 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 grelha de modelos para apresentar o menu de contexto e selecione Add » Template). Depois de 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. Será automaticamente criada uma revisão planeada do novo Workspace Layerstack numa pasta do Workspace do tipo Layerstacks.

Edit an existing Workspace Stackup Para editar um Workspace Stackup existente, clique com o botão direito na respetiva entrada no separador Templates da página Data Management – Templates 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 Workspace Stackup aberto para edição. Efetue as alterações necessárias e depois selecione o comando File » Save to Server para guardar o empilhamento na revisão seguinte do Workspace Stackup.
Update an existing WS stackup based on a local stackup file Se precisar de atualizar um Workspace Stackup e tiver um ficheiro de documento de empilhamento atualizado, pode carregar esse ficheiro para esse Workspace Stackup. 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. Utilize a caixa de diálogo Open (uma caixa de diálogo padrão do Windows do tipo abrir) que se abre para procurar e abrir o ficheiro pretendido, que será carregado para a revisão seguinte do Workspace Stackup.
Upload an existing stackup template file to the Workspace Se o ficheiro de documento de empilhamento pretendido estiver na Local Template folder (definida na parte inferior da página Data Management – Templates) e estiver listado sob a entrada Local da grelha de modelos, pode ser migrado para um novo Workspace Layerstack clicando com o botão direito sobre ele e selecionando o comando Migrate to Server. Clique no botão OK na caixa de diálogo Template migration para prosseguir com o processo de migração – como indicado nesta caixa de diálogo, o ficheiro layerstack original será adicionado a um arquivo Zip na pasta de modelos local (pelo que deixará de estar visível na lista de modelos Local).
Upload a local stackup file to the Workspace Também pode ser criado um novo Workspace Layerstack através do carregamento de um ficheiro de documento de empilhamento existente (*.stackup). Selecione o comando Load from File a partir do menu do botão Add ou do menu de contexto Add da grelha de modelos no separador Templates da página Data Management – Templates da caixa de diálogo Preferences. Na caixa de diálogo Open (uma caixa de diálogo padrão do Windows do tipo abrir) que se abre, selecione a opção Layer Stack-up File (*.stackup) na lista suspensa à direita do campo File name e utilize a caixa de diálogo para procurar e abrir o ficheiro pretendido, que será carregado para a revisão inicial do novo Workspace Layerstack criado automaticamente numa pasta do Workspace do tipo Layerstacks.

Trabalhar com empilhamentos armazenados como ficheiros locais

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

Exportar um Empilhamento de Camadas

Exporting to a Spreadsheet Utilize o comando File » Export CSV  para exportar o empilhamento de camadas atual para um ficheiro de folha de cálculo (*.csv).
Exporting to Simbeor Utilize o comando File » Export To Simbeor para exportar o empilhamento de camadas para um ficheiro Simbeor (*.esx).

Um empilhamento de camadas do Workspace também pode ser utilizado como item de dados de configuração numa ou mais Environment Configurations definidas. Uma configuração de ambiente é utilizada para restringir o ambiente de trabalho de um projetista, de modo a usar apenas elementos de projeto ratificados pela empresa. As configurações de ambiente são definidas e armazenadas no Team Configuration Center – um serviço disponibilizado através do Workspace. Depois de se ligar ao Workspace e de escolher (se aplicável) a partir da seleção de configurações de ambiente disponíveis para si, o Altium Designer será configurado relativamente à utilização de Layerstacks. Se a configuração de ambiente escolhida tiver uma ou mais revisões de Item de Layerstack definidas, então only essas estarão disponíveis para reutilização. Se a configuração de ambiente aplicável ao seu caso não tiver quaisquer revisões de layerstack especificadas/adicionadas ou estiver definida como Do Not Control, então todas as revisões de item guardadas disponíveis (partilhadas consigo) estarão disponíveis. Também é livre de utilizar ficheiros de empilhamento locais. Para mais informações, consulte Environment Configuration Management (Altium 365 Workspace, Enterprise Server Workspace).

Outras Tarefas de Projeto Relacionadas com Camadas

Há um conjunto de tarefas de projeto relacionadas com as camadas que não são realizadas em Layer Stack Manager, mas que é importante considerar ao preparar o empilhamento de camadas. Estas tarefas são resumidas abaixo, com ligações para mais informações.

Definir a Forma da Placa

Enquanto o empilhamento de camadas define a placa no plano Z, a Forma da Placa define a placa no plano X-Y. Também designada por contorno da placa, a forma da placa é uma forma poligonal fechada que define a extensão global da placa. A Forma da Placa pode ser composta por uma única Região de Placa (para uma PCB rígida tradicional) ou por múltiplas regiões de placa (para uma PCB rigid-flex). A imagem abaixo mostra uma placa com duas regiões rígidas ligadas por uma região flexível.

A forma da placa define a placa no plano X-Y.A forma da placa define a placa no plano X-Y.

Saiba mais sobre definir a forma da placa.

Saiba mais sobre projeto Rigid-Flex.

Atribuir uma Net a uma Camada de Plano

Quando o painel PCB está definido para o modo Split Plane Editor, pode ser utilizado para rever e atribuir uma net a qualquer um dos planos de alimentação da placa. Também pode ser utilizado para atribuir uma net a uma região dividida definida num plano de alimentação.

O editor de split plane é utilizado para rever e gerir atribuições de net aos planos de alimentação e examinar as definições de split plane.O editor de split plane é utilizado para rever e gerir atribuições de net aos planos de alimentação e examinar as definições de split plane.

Saiba mais sobre Internal Power & Split Planes.

Configurar o Layer Stack para Componentes Montados numa Camada de Sinal Interna

Um componente é considerado um componente embebido quando é montado numa camada diferente das camadas de sinal Top ou Bottom. 

Um componente embebido numa camada de sinal interna (o componente foi realçado com contornos azuis, a cavidade com contornos laranja).Um componente embebido numa camada de sinal interna (o componente foi realçado com contornos azuis, a cavidade com contornos laranja).

Saiba mais sobre Embedded Components.

Documentar o Layer Stack

A documentação é uma parte fundamental do processo de design e é particularmente importante para designs com uma estrutura de layer stack complexa, como um design rigid-flex. Para dar suporte a isto, o Altium Designer inclui uma Layer Stack Table, que é colocada (Place » Layer Stack Table) e posicionada junto ao design da placa na área de trabalho. A informação na layer stack table vem de Layer Stack Manager.

Inclua uma Layer Stack Table para documentar o design.
Inclua uma Layer Stack Table para documentar o design.

Notas sobre a Layer Stack Table

Placing a Layer Stack Table Para colocar uma Layer Stack Table, selecione Place » Layer Stack Table.
Included detail

A Layer Stack Table detalha o seguinte:

  • Layer número, conforme atribuído em Layer Stack Manager

  • Camada Name, conforme definido em Layer Stack Manager

  • Material, conforme definido em Layer Stack Manager

  • Thickness, conforme definido em Layer Stack Manager

  • A Constant dielétrica, conforme definida em Layer Stack Manager

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

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

Editing a Layer Stack Table Faça duplo clique em qualquer ponto da tabela colocada para editar a Layer Stack Table no painel Properties .
What is the Board Map? A Layer Stack Table também pode incluir um contorno opcional da placa, mostrando como os vários layer stacks são atribuídos às regiões da placa. Utilize a opção Show Board Map e a barra deslizante para configurar as definições do mapa.
  • A Layer Stack Table é um objeto de design inteligente que pode ser colocado e atualizado à medida que o design evolui. Faça duplo clique na Layer Stack Table para a editar no painel Properties.

  • Coloque as cadeias especiais .Total_Thickness e .Total_Thickness(<SubstackName>) numa camada mecânica para incluir esta informação na documentação do seu design.

  • Uma abordagem alternativa para documentar o layer stack é adicionar um documento Draftsman ao projeto e adicionar-lhe uma Layer Stack Table. Saiba mais sobre Draftsman.

Saiba mais sobre como colocar e editar uma Layer Stack Table.

Incluir uma Drill Table

O Altium Designer inclui uma Drill Table inteligente, que apresenta os furos necessários para todos os pares de camadas (composite) ou para um par de camadas específico. Se preferir informação de furação separada para cada par de camadas, coloque uma drill table para cada par de camadas utilizado no design.

Uma abordagem alternativa para documentar o layer stack é adicionar um documento Draftsman ao projeto e adicionar-lhe uma Layer Stack Table. 

Saiba mais sobre como colocar e editar uma Drill Table.

Documentar o Layer Stack no Draftsman

O Altium Designer também disponibiliza um editor de documentação dedicado, o Draftsman. O Draftsman permite ao projetista criar documentação de elevada qualidade que pode incluir dimensões, notas, camadas, stack tables e drill tables. Baseado num formato de ficheiro dedicado e num conjunto de ferramentas de desenho, o Draftsman fornece uma abordagem interativa para combinar desenhos de fabrico e de montagem com modelos personalizados, anotações, dimensões, chamadas e notas.

O Draftsman também suporta funcionalidades de desenho mais avançadas, incluindo Board Isometric View, Board Detail View e Board Realistic View (vista 3D).

Coloque vistas de desenho, objetos e anotações automáticas em documentos Draftsman de uma ou várias páginas. Coloque vistas de desenho, objetos e anotações automáticas em documentos Draftsman de uma ou várias páginas.

Saiba mais sobre Draftsman.

Terminologia de Layer Stackup

Termo Significado
Blind Via Uma via que começa numa camada de superfície mas não continua até atravessar toda a placa. Tipicamente, uma blind via desce uma camada até à camada de cobre seguinte.
Buried Via Uma via que começa numa camada interna e termina noutra camada interna, mas não atinge uma camada de cobre superficial.
Core Um laminado rígido (frequentemente FR-4) com folha de cobre em ambos os lados.
Double-Sided Board Uma placa que tem 2 camadas de cobre, uma de cada lado de um núcleo isolante. Todos os furos são metalizados passantes, ou seja, atravessam totalmente a placa de um lado ao outro.
Fine Line Features and Clearances Pistas/espaçamentos até 100µm (0,1 mm ou 4 mil) são hoje considerados padrão no fabrico de PCB. O limite atual da tecnologia disponível no encapsulamento de componentes é de cerca de 10µm.
High Density Interconnect (HDI) Tecnologia High Density Interconnect, uma PCB que apresenta uma densidade de cablagem por unidade de área superior à de uma PCB convencional. Isto é conseguido através de linhas e espaçamentos finos, microvias, buried vias e tecnologias de laminação sequencial. Esta designação também é utilizada como alternativa a Sequential layer Build-Up (SBU).
Microvia Definida como uma via com um diâmetro de furo inferior a 6 mils (150µm). As microvias podem ser fotodefinidas, perfuradas mecanicamente ou perfuradas a laser. As microvias perfuradas a laser são uma tecnologia essencial de High Density Interconnect (HDI), pois permitem que as vias sejam colocadas dentro do pad de um componente e, quando utilizadas como parte de um processo de fabrico build-up, permitem transições entre camadas de sinal sem necessidade de pistas curtas (referidas como via stubs), reduzindo significativamente os problemas de integridade de sinal induzidos pelas vias.
Multilayer Board

Uma placa com várias camadas de cobre, desde 4 até mais de 30. Uma placa multicamada pode ser fabricada de diferentes formas:

  • Como um conjunto de placas finas, de dupla face, que são empilhadas (separadas por prepreg) e laminadas numa única estrutura sob calor e pressão. Neste tipo de placa multicamada, os furos podem atravessar toda a placa (through-hole), ser blind ou buried. Note que apenas camadas específicas podem ser perfuradas mecanicamente para criar as buried vias, uma vez que estas são simplesmente furos passantes perfurados nas placas finas de dupla face antes do processo de laminação.
  • Em alternativa, uma placa multicamada é fabricada como descrito e, em seguida, camadas adicionais são laminadas em ambos os lados. Esta abordagem é utilizada quando o design exige o uso de microvias, componentes embebidos ou tecnologia rigid-flex.
Prepreg Um tecido de fibra de vidro impregnado com epóxi termoendurecível (resina + endurecedor) que está apenas parcialmente curado.
Sequential Lamination Nome dado à técnica de criar uma PCB multicamada que inclui buried vias perfuradas mecanicamente (perfuradas nas placas finas de dupla face antes da laminação final).
Sequential layer Build-Up (SBU) Começa como um núcleo (de dupla face ou um isolante), com camadas condutoras e dielétricas formadas uma após outra (utilizando múltiplas passagens de pressão), em ambos os lados da placa. Esta tecnologia também permite criar blind vias durante o processo build-up e embutir componentes discretos ou formados. Também referida como tecnologia High Density Interconnect (HDI).
Surface Laminar Circuit (SLC) Começa como um núcleo multicamada, com camadas de acumulação adicionadas de ambos os lados (normalmente de 1 a 4). A notação comum utilizada para descrever a placa final 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, com 2 camadas laminadas de cada lado (também escrito como 2-4-2). Esta tecnologia permite que vias cegas sejam criadas durante o processo de acumulação e que componentes discretos ou formados sejam incorporados.
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Feature Availability

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Legacy Documentation

Altium Designer documentation is no longer versioned. If you need to access documentation for older versions of Altium Designer, visit the Legacy Documentation section of the Other Installers page.

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