Определение стека слоев

Altium Training

Altium Essentials: PCB Layer Stack Manager

This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.

Печатная плата проектируется и формируется как стек слоев. На ранних этапах развития производства печатных плат (PCB) плата представляла собой просто изолирующий базовый слой, плакированный тонким слоем меди с одной или с обеих сторон. Соединения формируются в медном слое(ях) в виде проводящих дорожек путем травления (удаления) ненужной меди.

Перенесемся в настоящее время, где почти все конструкции PCB имеют несколько медных слоев. Технологические инновации и совершенствование производственных процессов привели к появлению ряда революционных концепций в изготовлении PCB, включая возможность проектирования и производства гибких печатных плат. Соединяя жесткие участки PCB через гибкие секции, можно разрабатывать сложные гибридные PCB, которые можно сгибать для размещения в корпусах необычной формы.

Слева показана односторонняя PCB, типичная для раннего этапа проектирования печатных плат. Справа показана rigid-flex PCB, где жесткие секции соединены через гибкие участки PCB.
Слева показана односторонняя PCB, типичная для раннего этапа проектирования печатных плат. Справа показана rigid-flex PCB, где жесткие секции соединены через гибкие участки PCB.

В проектировании печатных плат стек слоев определяет, как слои расположены по вертикали, то есть в плоскости Z. Поскольку плата изготавливается как единое целое, любой тип платы, включая rigid-flex плату, должен проектироваться как единый объект. Для этого разработчик rigid-flex платы должен иметь возможность определять несколько стеков слоев PCB и назначать разные стеки слоев различным областям rigid-flex конструкции.

Менеджер стека слоев

Определение стека слоев PCB — критически важный элемент успешного проектирования печатной платы. Это уже не просто набор простых медных соединений, передающих электрическую энергию: трассировка многих современных PCB проектируется как набор элементов цепи, или линий передачи.

Успешная высокоскоростная PCB-конструкция достигается за счет балансировки выбора материалов, структуры и назначения стека слоев, а также размеров трассировки и зазоров, необходимых для получения подходящих импедансов однопроводной и дифференциальной трассировки. Кроме того, при проектировании современной высокоскоростной PCB необходимо учитывать множество других факторов, включая спаривание слоев, тщательное проектирование переходных отверстий, возможные требования к обратному рассверливанию, требования rigid/flex, балансировку меди, симметрию стека слоев и соответствие материалов требованиям.

Эти требования к проектированию, специфичные для слоев, объединены в одном редакторе — Layer Stack Manager

Чтобы открыть Layer Stack Manager, выберите Design » Layer Stack Manager в главном меню PCB-редактора.  Layer Stack Manager открывается в представлении документа, так же как лист схемы, PCB и другие типы документов. Его можно оставить открытым во время работы с платой, что позволяет переключаться между платой и LSM. Поддерживаются все стандартные режимы просмотра, такие как разделение экрана или открытие на отдельном мониторе. Изменения, внесенные в Layer Stack Manager, становятся доступными в PCB-редакторе после выполнения Save.

Все аспекты управления стеком слоев выполняются в Layer Stack Manager. Выберите вкладку в нижней части стека слоев, чтобы настроить различные параметры.
Все аспекты управления стеком слоев выполняются в Layer Stack Manager. Выберите вкладку в нижней части стека слоев, чтобы настроить различные параметры.

В зависимости от структуры платы Layer Stack Manager будет включать следующие вкладки:

Stackup Добавление, удаление и упорядочивание сигнальных, плоскостных и диэлектрических слоев, а также назначение/настройка свойств материала, присвоенных каждому слою.
Impedance Настройка профилей импеданса при использовании трассировки с контролируемым импедансом.
Via Types Настройка допустимых типов Via с определением того, какие слои охватывает каждый тип Via.
Back Drills Настройка диапазонов слоев для обратного рассверливания, когда присутствует контактная площадка или хвостовик via.
Printed Electronics Настройка расположения слоев в проекте печатной электроники.
Board Настройка того, как различные подстеки располагаются в расширенном rigid-flex проекте.

Редактирование свойств стека слоев

Layer Stack Manager представляет свойства стека слоев в виде сетки редактирования, похожей на электронную таблицу. Свойства можно редактировать непосредственно в сетке или на панели Propertiesi. В зависимости от структуры платы Layer Stack Manager будет включать следующие вкладки, каждая из которых представляет собственный набор атрибутов в сетке редактирования и на панели Properties.

Чтобы изменить единицы измерения, используемые в активном стеке слоев, выберите Tools » Measurement Units, затем укажите нужную единицу измерения (milinµ или mm). Либо используйте сочетание клавиш Ctrl+Q , чтобы циклически переключать единицы измерения.

Вкладка Stackup

Вкладка Stackup содержит сведения о производственных слоях. На этой вкладке слои можно добавлять, удалять и настраивать. Для стандартного rigid-flex проекта набор слоев, используемый в каждом стеке, также можно включать и отключать на этой вкладке. Расширенный rigid-flex проект настраивается на вкладке Board.

Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы добавить, удалить или изменить порядок слоев. Значения можно редактировать на панели Properties или непосредственно в ячейке сетки.Щелкните правой кнопкой мыши, чтобы добавить, удалить или изменить порядок слоев. Значения можно редактировать на панели Properties или непосредственно в ячейке сетки.

Редактирование стека слоев

Add a layer
 
 
 
 
 

Чтобы добавить слой, щелкните правой кнопкой мыши в сетке слоев, нажмите кнопку или используйте команды Edit » Add Layer для добавления слоя. Новый слой будет добавлен рядом со слоем, который в данный момент выбран в сетке. Добавление слоя Signal или Plane (медного) также добавит диэлектрический слой, если существующий соседний слой тоже является медным. Можно добавить максимум 32 сигнальных слоя и 16 плоскостных слоев. При необходимости плоскостные слои можно разделять неограниченное количество раз, а также задавать области split-within-split — подробнее.

Move a layer Щелкните правой кнопкой мыши в сетке слоев, затем выберите Move layer up / Move layer down либо используйте команду Edit » Layer Up / Edit » Layer Down  в главном меню, чтобы переместить выбранный слой вверх или вниз в стеке слоев среди слоев того же типа.
Delete a layer Нажмите кнопку , щелкните правой кнопкой мыши в сетке слоев или выберите Edit » Delete Layer  в главном меню, чтобы удалить выбранный слой в стеке слоевi. Если удаляемый слой содержит примитивы, перед удалением откроется диалоговое окно с запросом подтверждения. Нажмите Yes , чтобы выполнить удаление.
Define the Layer Material

Материал слоя можно либо ввести в выбранную ячейку Material , либо выбрать в диалоговом окне Select Material dialog, которое открывается нажатием кнопки .

Stack symmetry Если опция Stack Symmetry включена в разделе Board панели Properties, слои добавляются попарно и симметрично относительно центрального диэлектрического слоя.
Additional properties

Щелкните правой кнопкой мыши заголовок столбца, затем выберите Select columns, чтобы открыть диалоговое окно Select Columns (), где можно включать/отключать и упорядочивать столбцы, отображаемые в сетке слоев. Обратите внимание, что на панели Properties отображаются только часто используемые свойства.

Apply Surface Finish Поверхностное покрытие можно добавить к внешнему медному слою, используя соответствующее подменю по щелчку правой кнопкой мыши и добавив слой Surface Finish.
Delete a substack Исходный подстек удалить нельзя. Когда выбран любой другой подстек, кнопка становится активной; нажмите эту кнопку, чтобы удалить выбранный подстек.

Вкладка Impedance

Вкладка Impedance используется для настройки профилей импеданса при применении трассировки с контролируемым импедансом. Нажмите вкладку Impedance в нижней части Layer Stack Manager, чтобы настроить требования к профилю импеданса. После настройки профилей импеданса нужный профиль можно выбрать в правилах проектирования Routing Width или Differential Pairs Routing .

Добавьте новый профиль, включите слои, к которым он применяется, настройте опорные слои и задайте свойства профиля на панели Properties.Добавьте новый профиль, включите слои, к которым он применяется, настройте опорные слои и задайте свойства профиля на панели Properties.

Редактирование профиля импеданса

Adding a Profile

Нажмите (или кнопку Add Impedance Profile, если профили еще не были добавлены), чтобы добавить новый Impedance Profile, затем определите необходимые Type, Target Impedance и Target Tolerance на панели Properties. Description является необязательным.

Enabling the layers

Следующий шаг — определить, на каких слоях будет доступен текущий выбранный профиль. Сетка разделена на две зоны: слои в стеке отображаются слева, а справа — слои, на которых будет доступен текущий выбранный профиль импеданса. Используйте флажок слоя в области Impedance Profile, чтобы сделать этот слой доступным для выбранного профиля импеданса.

 

Когда вы выбираете включенный слой в области Impedance Profile, все слои в стеке слоев становятся приглушенными, кроме тех, которые используются для расчета импеданса для выбранного сигнального слоя ().

Assign the reference layers После назначения слою профиля импеданса отредактируйте опорный(е) слой(и) этого слоя в столбцах Top Ref и Bottom Ref. Обратите внимание, что опорный(е) слой(и) может(могут) быть типа Type Plane или Signal.
Configure the impedance properties Калькуляторы импеданса поддерживают прямой и обратный расчет импеданса. Если вы вводите Target Impedance, то Width будет изменяться автоматически (прямой расчет), либо введите Width, и Target Impedance будет изменяться автоматически (обратный расчет).
Define the etch Etch = 0.5[(W1-W2)/Thickness] , рассчитывается по верхней и нижней ширине дорожки (наведите курсор на ? в панели, чтобы отобразить формулу)
Configure the differential impedance calculation

Для расчета дифференциального импеданса зафиксируйте либо Width, либо Trace Gap, щелкнув соответствующую кнопку . Незаблокированная переменная затем будет рассчитываться по мере изменения значения Target Impedance. Также можно редактировать незаблокированную переменную, чтобы изменить Target Impedance.

  • Поддержка расчета импеданса обеспечивается программным обеспечением Simbeor®. Калькулятор поддерживает одиночные и дифференциальные копланарные структуры, а калькулятор дифференциального импеданса также поддерживает асимметричную структуру stripline. Во всех расчетах используется частота 1 ГГц. Для повышения скорости вычислений профили импеданса рассчитываются в отдельных потоках (если они доступны).

  • Для структуры stripline высота диэлектрика рассчитывается как расстояние между медными слоями (см. H2 на изображении).

  • Калькулятор импеданса поддерживает несколько соседних диэлектрических слоев. Эти слои могут иметь разные диэлектрические свойства.

Подробнее о настройке Properties для Controlled Impedance Routing.

Вкладка Via Types

Вкладка Via Types используется для определения допустимых требований к перекрытию слоев по Z-плоскости для переходных отверстий, используемых в проекте. Свойства переходных отверстий по X-Y, включая диаметр и размер отверстия, задаются соответствующим правилом проектирования Routing Style.

Определите каждый из требуемых диапазонов слоев как уникальный Via Type.Определите каждый из требуемых диапазонов слоев как уникальный Via Type.

Редактирование типов переходных отверстий

The default via Layer Stack для новой платы включает одно определение диапазона сквозного переходного отверстия на вкладке Via Types окна Layer Stack Manager.  Для двухслойной платы переходное отверстие по умолчанию имеет имя Thru 1:2; имя отражает тип переходного отверстия и первый и последний слои, которые оно соединяет. Диапазон сквозного переходного отверстия по умолчанию удалить нельзя.
Add a new Via Type

Нажмите кнопку , чтобы добавить дополнительный Via Type, затем выберите слои, которые охватывает этот Via Type, в панели Properties. Новое определение будет иметь имя <Type> <FirstLayer>:<LastLayer> (например, Thru 1:2). Программное обеспечение автоматически определит тип (например, Thru, Blind, Buried) на основе выбранных слоев и соответствующим образом назовет Via Type.

Naming a Via Type Каждый Via Type автоматически получает имя на основе охватываемых им слоев и того, является ли он µVia. Переходные отверстия, размещенные в рабочей области, включают раскрывающийся список свойства Name, в котором перечислены все Via Types, определенные в Layer Stack Manager. Все переходные отверстия, используемые на плате, должны относиться к одному из Via Types, определенных в Layer Stack Manager.
Adding a µVia Если требуется µVia, установите флажок µVia. Этот параметр будет доступен только тогда, когда переходное отверстие охватывает соседние слои или соседние +1 (так называемое Skip via).
Mirroring a via Если в Layer Stack включен параметр Stack Symmetry option, станет доступен параметр Mirror. Когда Mirror включен, автоматически создается зеркальная копия текущего переходного отверстия, охватывающая симметричные слои в стеке слоев. 
Selecting a Via Type during routing

Когда вы меняете слои во время интерактивной трассировки:

  • Панель Properties отобразит применимый Via Type ().

  • Если для перекрываемых слоев доступно несколько Via Types, нажмите сочетание клавиш 6, чтобы переключаться между доступными Via Types, либо нажмите сочетание клавиш 8, чтобы отобразить меню доступных Via Types ().

  • Предлагаемый Via Type отображается в строке состояния ().

Когда в Layer Stack Manager определено несколько подстеков, интерфейс позволяет задавать разные Via Types в каждом подстеке. Обратите внимание, что это does not ограничивает данный Via Type областями платы, использующими этот подстек. Набор Via Types, доступных при трассировке, зависит от применимого правила проектирования routing via style и слоев, которые охватывает данный маршрут. При необходимости Via Types можно ограничить областью платы, задав эту область в соответствующем правиле проектирования Routing Via Style с использованием ключевого слова запроса InLayerStackRegion query keyword ().

Подробнее о Via Specifics, а также о настройке Blind, Buried & Micro Vias.

Вкладка Back Drills

В высокоскоростных проектах отражения сигнала могут возникать, когда цилиндр переходного отверстия выходит за пределы сигнальных слоев, по которым проходит сигнал. Это может привести к ухудшению сигнала и проблемам с целостностью сигнала. Один из подходов к решению этой проблемы — высверливание неиспользуемых цилиндров переходных отверстий с помощью сверления с контролируемой глубиной, также называемого back drilling.

Свойства back drill настраиваются на вкладке Back Drills. Эта вкладка появляется, когда Back Drills включены в подменю Tools » Features или при нажатии кнопки с последующим выбором Back Drills.

Редактирование Back Drills

How Back Drills work Вкладка Back Drills используется для определения диапазонов слоев, которые требуется подвергать back drilling при наличии контактной площадки или хвостовика переходного отверстия. Эти настройки используются совместно с правилом проектирования Max Via Stub Length, где задаются максимальная длина хвостовика и величина превышения диаметра сверления. Параметр Where the Object Matches в правиле можно использовать для ограничения удаления хвостовиков определенными цепями ().
Add a new Back Drill

Нажмите кнопку , чтобы добавить новое определение back drill. Определение будет названо в соответствии с выбранными First layer и Last layer в разделе Back Drill панели Properties, например, BD 1:3. First layer определяет первый слой, который будет сверлиться, а Last layer определяет слой, перед которым сверление остановится (Last layer — это первый слой в стеке слоев, который не будет подвергаться back drilling).

Mirroring a Back Drill Если в свойствах Substack в панели Properties включен параметр Stack Symmetry option, в разделе Back Drill панели станет доступен параметр Mirror. Когда он включен, создается зеркальная копия текущего Back Drill, например, BD 1:3 | 6:4.

Подробнее о настройке properties для Back Drills см. на странице Controlled Depth Drilling (Back Drilling) .

Вкладка Printed Electronics

Используя современные технологии печати, можно печатать проводящие и непроводящие слои непосредственно на материале подложки, формируя электронную схему. Это называется printed electronics. Стек слоев настраивается для печатной электроники выбором параметра Нажмите и перетащите, чтобы переместитьTools » Features » Printed Electronics. В этом режиме все вкладки заменяются одной вкладкой Printed Electronics Stackup.

В печатной электронике используется иной подход к определению стека слоев.В печатной электронике используется иной подход к определению стека слоев.

Настройка стека слоев для печатной электроники

Defining the layers Традиционные диэлектрические слои в печатной электронике не используются. Вместо этого там, где трассы должны пересекаться, печатаются локальные диэлектрические участки. Когда в раскрывающемся списке Features включен параметр Printed Electronics , все диэлектрические слои удаляются из стека слоев, а диэлектрические участки вместо этого определяются размещением объектов region подходящей формы на непроводящих слоях.
How Layers are named В печатной электронике медные сигнальные слои называются conductive layers, а изолирующие слои — non-conductive layers.

Подробнее о настройке Properties для слоя Printed Electronic см. на странице Designing for Printed Electronics .

Вкладка Board

Вкладка Board используется для настройки различных подстеков, необходимых в сложной rigid-flex конструкции. Эта вкладка отображается автоматически, когда включен режим Rigid-Flex (Advanced). Обратите внимание, что вкладка Board не используется и недоступна при выборе стандартного режима Rigid-Flex.

Вкладка Board, используемая для настройки rigid-flex PCB в стиле bookbinder; обратите внимание, что центральная секция имеет два гибких подстека.Вкладка Board, используемая для настройки rigid-flex PCB в стиле bookbinder; обратите внимание, что центральная секция имеет два гибких подстека.

Работа на вкладке Board View

Add a new Substack Дополнительные подстеки можно быстро создать из существующего подстека с помощью сочетания клавиш Shift+Click, чтобы выбрать нужные слои, а затем перетащить выделение по горизонтали, чтобы разместить его в наборе подстеков.
Configure layer intrusion Используйте поля Intrusion Left / Right, чтобы настроить, проникают ли соседние слои в соседний Substack.
Configure layer adjacency Настройте отношения между слоями в соседних подстеках, например: используют ли они общие слои (Common) или слои уникальны для этого Substack (Individual)
Editing a substack Дважды щелкните по конкретному подстеку на вкладке Board, чтобы открыть его вкладку Layer, где его можно редактировать.
Adding a Branch Добавляйте дополнительные Branches. Branches используются, когда в конструкции есть несколько гибких секций, отходящих от одной жесткой секции. Подробнее о Branches.

Подробнее о Designing an advanced Rigid-Flex PCB.

Настройка свойств и материалов отдельных слоев

Типы слоев в PCB

При изготовлении печатной платы используется широкий спектр материалов. В таблице ниже приведено краткое описание часто используемых материалов. Выбор материалов слоев и их свойств всегда следует выполнять совместно с изготовителем платы.

Настройка свойств каждого слоя

Свойства каждого слоя можно редактировать непосредственно в таблице LSM, на панели Properties, либо можно выбрать предварительно заданный материал из Material Library, нажав кнопку многоточия () в ячейке Material для выбранного слоя. Раздел Stackup Tab section, расположенный ранее на этой странице, содержит сводку различных методов добавления, удаления, редактирования и упорядочивания слоев.

Javascript ID: ConfigProps

Редактируйте свойства слоя непосредственно в таблице или на панели Properties.

Щелкните правой кнопкой мыши в области заголовков столбцов, чтобы изменить доступные столбцы.

Нажмите многоточие (...), чтобы выбрать материал из библиотеки.

Библиотека материалов и соответствие библиотеке

Предпочтительные материалы стека слоев могут быть заранее определены в Material Library. В Layer Stack Manager выберите Tools » Material Library, чтобы открыть диалоговое окно Altium Material Library, где можно просмотреть существующие материалы и добавить новые определения материалов.

Диалоговое окно Altium Material Library
Диалоговое окно Altium Material Library

Выбор материала для слоя

Материал, который вы хотите использовать для конкретного слоя, выбирается не в диалоговом окне Altium Material Library, а в диалоговом окне Select Material. Чтобы использовать определенный материал для слоя, нажмите многоточие () для этого слоя в ячейке Materials таблицы стека слоев или нажмите  в поле Material на панели Properties, когда слой выбран в таблице стека слоев. Это откроет диалоговое окно Select Material, в котором библиотека ограничивается показом только тех материалов, которые подходят для слоя, у которого был нажат элемент управления с многоточием.

Диалоговое окно Select Material
Диалоговое окно Select Material

Если флажок Library Compliance включен в Layer Stack Manager, то для каждого слоя, выбранного из библиотеки материалов, текущие свойства слоя проверяются на соответствие значениям определения этого материала в библиотеке. Любое свойство, которое не соответствует, помечается флагом ошибки. Повторно выберите материал (), чтобы обновить значения в соответствии с настройками библиотеки материалов.

Симметрия стека слоев

Если требуется, чтобы стек слоев платы был симметричным, установите флажок Stack Symmetry в области Board  панели Properties. После этого стек слоев немедленно проверяется на симметрию относительно центрального диэлектрического слоя. Если какая-либо пара слоев, равноудаленных от центрального диэлектрического опорного слоя, не идентична, откроется диалог Stack is not symmetric.

Сетка Layer stack symmetry mismatches в верхней части диалога содержит сведения обо всех обнаруженных конфликтах симметрии стека слоев. Выберите подходящий вариант в нижней области диалога, чтобы добиться симметрии стека слоев:

Обеспечить симметрию стека следующим образом:

Mirror top half down Настройки каждого слоя выше центрального диэлектрического слоя копируются вниз на симметричный ему слой.
Mirror bottom half up Настройки каждого слоя ниже центрального диэлектрического слоя копируются вверх на симметричный ему слой.
Mirror whole stack down После последнего медного (Surface Finish) слоя вставляется дополнительный диэлектрический слой, после чего все сигнальные и диэлектрические слои дублируются и зеркально отображаются ниже этого нового диэлектрического слоя.Перед первым медным (Surface Finish) слоем вставляется дополнительный диэлектрический слой, после чего все сигнальные и диэлектрические слои дублируются и зеркально отображаются выше этого нового диэлектрического слоя.
  • Используйте параметр Stack Symmetry , чтобы быстро определить симметричную плату: задайте половину стека слоев, включите опцию Stack Symmetry, а затем используйте один из вариантов зеркалирования всего стека для дублирования этого набора слоев.

  • Когда Stack Symmetry включен:

    • Изменение свойства слоя автоматически применяется к симметричному партнерскому слою.

    • При добавлении слоев автоматически добавляются соответствующие симметричные партнерские слои.

Визуализация стека слоев

Layerstack Visualizer позволяет просматривать стек слоев в 2D или 3D. Выберите Tools » Layerstack Visualizer в Layer Stack Manager, чтобы открыть Layerstack Visualizer.

Определение и настройка подстеков Rigid-Flex

Main page: Проектирование Rigid-Flex

Каждая отдельная зона или область rigid-flex-конструкции может состоять из разного количества слоев. Для этого необходимо иметь возможность определять несколько стеков, называемых substacks.

Редактор PCB поддерживает два режима проектирования Rigid-Flex. Выберите стандартный или расширенный режим, выбрав соответствующую команду в подменю Tools » Features или селектор Feature в правой части интерфейса Layer Stack Manager.

  1. Исходный, или стандартный режим — называемый Rigid-Flex — поддерживает простые rigid-flex-проекты ().

  2. Если в вашем проекте есть более сложные требования к rigid-flex, например перекрывающиеся гибкие области, тогда необходим режим Advanced Rigid-Flex (также известный как Rigid-Flex 2.0). Помимо перекрывающихся гибких областей, режим Advanced также предоставляет визуальное определение подстеков в Z-плоскости, независимое определение каждой жесткой и гибкой области платы, изгибы на вложенных вырезах, разбиения произвольной формы, возможность задавать структуры типа bookbinder, возможность включать coverlay в гибкую область и поддержку полностью гибких конструкций ().

Узнайте больше о проектировании rigid-flex PCB

Определение однослойной PCB

Как следует из названия, однослойная PCB имеет только один медный слой, обычно нижний. Однослойный стек PCB можно создать, удалив верхний или нижний слой из двухслойного стека PCB.

В 2-слойной PCB можно удалить либо Top Layer, либо Bottom Layer из ее стека слоев.
В 2-слойной PCB можно удалить либо Top Layer, либо Bottom Layer из ее стека слоев.

Примечания по однослойным платам

  • Однослойный стек можно создать для PCB, но не для footprint.

  • Когда стек слоев содержит один медный слой, вкладка Via Types и функция Back Drills будут недоступны в Layer Stack Manager.

  • Для однослойной PCB можно создавать только профили импеданса типов Single-Coplanar и Differential-Coplanar на вкладке Impedance в Layer Stack Manager.

  • Удаленный слой при необходимости указывается как сторона. Например, если нижний слой удален, он называется Bottom Side в столбце Drill Layer Pair таблицы сверления .

  • Если в однослойной PCB присутствуют неметаллизированные сквозные контактные площадки, они не будут помечены в разделе Unplated multi-layer pad(s) detected отчета DRC .

Эта функция доступна, когда параметр PCB.SingleLayerStack.Support включен в диалоге Advanced Settings .

Работа с предопределенными стеками слоев

Для многих компаний типичным требованием является использование согласованного стека слоев во всех PCB-проектах. Программное обеспечение включает ряд предопределенных стеков слоев, а Altium Workspace включает ряд шаблонов stackup (если вы решили включить Sample Data при активации/установке вашего Workspace). Помимо создания и хранения шаблонов stackup в рабочем пространстве вашей компании, их также можно хранить как локальные файлы.

Предустановленные стеки слоев редактора

Предоставляя удобную отправную точку, в меню Tools » Presets доступен ряд заранее определенных стеков слоев. Обратите внимание, что эти предустановки нельзя редактировать, а список нельзя расширить. Чтобы настроить собственные предопределенные стеки слоев, создайте шаблоны Stackup Templates, как описано ниже.

Шаблоны Stackup

Заранее определенные стеки слоев называются шаблонами Stackup. Эти шаблоны могут храниться и управляться в вашем Altium Workspace либо как локальные файлы.

Доступные шаблоны перечислены на странице Data Management – Templates диалогового окна PreferencesСписок можно настроить так, чтобы он включал шаблоны Server only или Server & Local, используя раскрывающийся список Template visibility в верхней части страницы диалога. Локальные шаблоны находятся в папке, указанной значением Local Templates folder.

Шаблоны stackup можно хранить и администрировать в вашем Workspace или в виде локальных файлов.Шаблоны stackup можно хранить и администрировать в вашем Workspace или в виде локальных файлов.

Работа со stackup, хранящимися в Workspace

Default Workspace stackups По умолчанию в папке Workspace Managed Content\Templates\Layer Stacks доступно несколько Workspace Layerstacks (если при активации/установке Workspace вы выбрали включение Sample Data).
Preview a Workspace stackup Workspace Layerstack можно предварительно просмотреть в панели Explorer. Когда запись layerstack выбрана в области revision панели, переключитесь на вкладку представления аспекта Preview, чтобы увидеть stackup слоев.
Load a Workspace stackup Чтобы загрузить stackup из подключенного Workspace, выберите команду File » Load Stackup From Server. Появится диалоговое окно Choose Item Revision. Используя дерево папок в левой части диалога, перейдите к месту, где в Workspace хранятся Layer Stacks, и выберите нужный stackup в списке Item Revision. Нажмите OK, чтобы применить stackup, заданный в этом файле, к стеку слоев, который в данный момент открыт в Layer Stack Manager.
Save the open layer stack as an existing Workspace stackup Чтобы сохранить текущий стек слоев как существующий stackup в подключенном Workspace, выберите команду File » Save to Server. Появится диалоговое окно Choose Planned Item Revision — используйте его, чтобы выбрать существующий Workspace Layerstack и сохранить stackup в его следующую revision.
Save the open layer stack as a new Workspace stackup Чтобы сохранить текущий стек слоев как новый stackup в подключенном Workspace, выберите команду File » Save to Server. Появится диалоговое окно Choose Planned Item Revision; перейдите к месту в дереве Server Folders, где хранятся stackup, затем щелкните правой кнопкой мыши в области списка revision диалога и выберите команду Create Item » Layerstack. В открывшемся диалоговом окне Create New Item отключите параметр Open for editing after creation; в противном случае вы войдете в режим прямого редактирования.
Create a new Workspace stackup from scratch

На странице Data Management – Templates диалогового окна Preferences нажмите кнопку Add и выберите в меню команду Layerstack (или щелкните правой кнопкой мыши в сетке шаблонов, чтобы открыть контекстное меню, и выберите Add » Template). После выбора команды нажмите OK в открывшемся диалоговом окне Close Preferences, чтобы закрыть диалог Preferences и открыть временный редактор Stackup. Планируемая revision нового Workspace Layerstack будет создана автоматически в папке Workspace типа Layerstacks.

Edit an existing Workspace Stackup Чтобы отредактировать существующий Workspace Stackup, щелкните правой кнопкой мыши по его записи на вкладке Templates страницы Data Management – Templates диалогового окна Preferences и выберите в контекстном меню команду Edit. Откроется временный редактор, в котором для редактирования будет открыт шаблон из последней revision Workspace Stackup. Внесите необходимые изменения, затем выберите команду File » Save to Server, чтобы сохранить stackup в следующую revision Workspace Stackup.
Update an existing WS stackup based on a local stackup file Если вам нужно обновить Workspace Stackup и у вас есть обновленный файл документа stackup, вы можете загрузить этот файл в данный Workspace Stackup. На странице Data Management – Templates диалогового окна Preferences щелкните правой кнопкой мыши по записи шаблона и выберите в контекстном меню команду Upload. Используйте открывшееся диалоговое окно Open (стандартное диалоговое окно Windows типа открытия файла), чтобы найти и открыть нужный файл, который будет загружен в следующую revision Workspace Stackup.
Upload an existing stackup template file to the Workspace Если нужный файл документа stackup находится в Local Template folder (указанном внизу страницы Data Management – Templates) и отображается под записью Local в сетке шаблонов, его можно перенести в новый Workspace Layerstack, щелкнув по нему правой кнопкой мыши и выбрав команду Migrate to Server. Нажмите кнопку OK в диалоговом окне Template migration, чтобы продолжить процесс переноса — как указано в этом диалоге, исходный файл layerstack будет добавлен в Zip-архив в папке локальных шаблонов (поэтому он больше не будет виден в списке шаблонов Local).
Upload a local stackup file to the Workspace Новый Workspace Layerstack также можно создать, загрузив существующий файл документа stackup (*.stackup). Выберите команду Load from File в меню кнопки Add или в контекстном меню Add сетки шаблонов на вкладке Templates страницы Data Management – Templates диалогового окна Preferences. В открывшемся диалоговом окне Open (стандартное диалоговое окно Windows типа открытия файла) выберите параметр Layer Stack-up File (*.stackup) в раскрывающемся списке справа от поля File name и с помощью диалога найдите и откройте нужный файл, который будет загружен в начальную revision нового Workspace Layerstack, автоматически созданного в папке Workspace типа Layerstacks.

Работа со stackup, хранящимися как локальные файлы

Load a stackup file Чтобы загрузить stackup из существующего файла stackup и применить его к стеку, который в данный момент открыт в Layer Stack Manager, выберите команду File » Load Stackup from File в главном меню.
Save as a stackup file Выберите File » Save As, чтобы сохранить текущий стек слоев как файл документа stackup (*.stackup или *.stackupx). Обратите внимание, что страница Data Management – Templates диалогового окна Preferences отображает stackup, сохраненные в формате *.stackup.

Экспорт стека слоев

Exporting to a Spreadsheet Используйте команду File » Export CSV , чтобы экспортировать текущий стек слоев в файл электронной таблицы (*.csv).
Exporting to Simbeor Используйте команду File » Export To Simbeor, чтобы экспортировать стек слоев в файл Simbeor (*.esx).

Workspace layer stackup также может использоваться как элемент данных конфигурации в одной или нескольких определенных Environment Configurations. Конфигурация среды используется для ограничения рабочей среды разработчика, чтобы применялись только утвержденные компанией элементы проектирования. Конфигурации среды определяются и хранятся в Team Configuration Center — службе, предоставляемой через Workspace. После подключения к Workspace и выбора (если применимо) из доступных вам конфигураций среды Altium Designer будет настроен в отношении использования Layerstacks. Если в выбранной конфигурации среды определена одна или несколько revision элемента Layerstack, то only они будут доступны вам для повторного использования. Если выбранная применимая к вам конфигурация среды не содержит указанных/добавленных revision layerstack либо установлена в Do Not Control, то будут доступны все сохраненные revision элементов (которые вам предоставлены). Вы также можете использовать локальные файлы stackup. Дополнительные сведения см. в Environment Configuration Management (Altium 365 Workspace, Enterprise Server Workspace).

Другие задачи проектирования, связанные со слоями

Ряд проектных задач, связанных со слоями, выполняется не в Layer Stack Manager, но их важно учитывать при подготовке стека слоев. Эти задачи кратко описаны ниже, с ссылками на более подробную информацию.

Определение формы платы

Если стек слоев определяет плату в плоскости Z, то Board Shape определяет плату в плоскости X-Y. Форма платы, также называемая контуром платы, представляет собой замкнутую многоугольную форму, которая задает общие границы платы. Board Shape может состоять из одной Board Region (для традиционной жесткой PCB) или из нескольких board regions (для rigid-flex PCB). На изображении ниже показана плата с двумя жесткими областями, соединенными гибкой областью.

Форма платы определяет плату в плоскости X-Y.Форма платы определяет плату в плоскости X-Y.

Подробнее см. определение формы платы.

Подробнее см. проектирование rigid-flex.

Назначение цепи слою plane

Когда панель PCB переведена в режим Split Plane Editor mode, ее можно использовать для просмотра и назначения цепи любой из силовых плоскостей платы. Ее также можно использовать для назначения цепи разделенной области, определенной на силовой плоскости.

Редактор split plane используется для просмотра и управления назначениями цепей силовым плоскостям, а также для анализа определений split plane.Редактор split plane используется для просмотра и управления назначениями цепей силовым плоскостям, а также для анализа определений split plane.

Подробнее о Internal Power & Split Planes.

Настройка стека слоев для компонентов, установленных на внутреннем сигнальном слое

Компонент считается встроенным, если он установлен на слое, отличном от верхнего или нижнего сигнального слоя. 

Компонент, встроенный во внутренний сигнальный слой (компонент выделен синим контуром, полость — оранжевым).Компонент, встроенный во внутренний сигнальный слой (компонент выделен синим контуром, полость — оранжевым).

Подробнее о Embedded Components.

Документирование стека слоев

Документация — ключевая часть процесса проектирования, и она особенно важна для конструкций со сложной структурой стека слоев, например rigid-flex. Для этого в Altium Designer предусмотрена таблица стека слоев, которая размещается (Place » Layer Stack Table) и располагается рядом с проектом платы в рабочем пространстве. Информация в таблице стека слоев берется из Layer Stack Manager.

Добавьте таблицу стека слоев, чтобы задокументировать проект.
Добавьте таблицу стека слоев, чтобы задокументировать проект.

Примечания по таблице стека слоев

Placing a Layer Stack Table Чтобы разместить таблицу стека слоев, выберите Place » Layer Stack Table.
Included detail

Таблица стека слоев содержит следующие сведения:

  • Layer номер, назначенный в Layer Stack Manager

  • Слой Name, как определено в Layer Stack Manager

  • Material, как определено в Layer Stack Manager

  • Thickness, как определено в Layer Stack Manager

  • Диэлектрический Constant, как определено в Layer Stack Manager

  • Gerber идентификатор (расширение файла), назначенный этому слою

  • Board Layer Stack, затененный индикатор наличия или отсутствия слоев в стеке, назначенных каждой области платы

Editing a Layer Stack Table Дважды щелкните в любом месте размещенной таблицы, чтобы отредактировать Layer Stack Table на панели Properties .
What is the Board Map? Таблица стека слоев также может включать необязательный контур платы, показывающий, как различные стеки слоев назначены областям платы. Используйте параметр Show Board Map и ползунок, чтобы настроить параметры карты.
  • Таблица стека слоев — это интеллектуальный объект проекта, который можно размещать и обновлять по мере развития проекта. Дважды щелкните по таблице стека слоев, чтобы отредактировать ее на панели Properties.

  • Разместите специальные строки .Total_Thickness и .Total_Thickness(<SubstackName>) на механическом слое, чтобы включить эту информацию в документацию вашего проекта.

  • Альтернативный способ документирования стека слоев — добавить в проект документ Draftsman и включить в него таблицу стека слоев. Подробнее о Draftsman.

Подробнее о размещении и редактировании Layer Stack Table.

Добавление таблицы сверления

В Altium Designer есть интеллектуальная Drill Table, которая отображает либо отверстия, необходимые для всех пар слоев (composite), либо для конкретной пары слоев. Если вы предпочитаете отдельную информацию по сверлению для каждой пары слоев, разместите по одной таблице сверления для каждой пары слоев, используемой в проекте.

Альтернативный способ документирования стека слоев — добавить в проект документ Draftsman и включить в него таблицу стека слоев. 

Подробнее о размещении и редактировании Drill Table.

Документирование стека слоев в Draftsman

Altium Designer также предоставляет специализированный редактор документации — Draftsman. Draftsman позволяет разработчику создавать высококачественную документацию, которая может включать размеры, примечания, слои, таблицы стеков и таблицы сверления. Основанный на специальном формате файлов и наборе инструментов черчения, Draftsman обеспечивает интерактивный подход к объединению чертежей для изготовления и сборки с пользовательскими шаблонами, аннотациями, размерами, выносками и примечаниями.

Draftsman также поддерживает более продвинутые возможности оформления, включая Board Isometric View, Board Detail View и Board Realistic View (3D-вид).

Размещайте виды чертежа, объекты и автоматические аннотации в одно- или многостраничных документах Draftsman. Размещайте виды чертежа, объекты и автоматические аннотации в одно- или многостраничных документах Draftsman.

Подробнее о Draftsman.

Терминология стека слоев

Термин Значение
Blind Via Переходное отверстие, которое начинается на поверхностном слое, но не проходит через всю плату. Обычно blind via идет от одного слоя вниз к следующему медному слою.
Buried Via Переходное отверстие, которое начинается на одном внутреннем слое и заканчивается на другом внутреннем слое, но не выходит на поверхностный медный слой.
Core Жесткий ламинат (часто FR-4) с медной фольгой с обеих сторон.
Double-Sided Board Плата с 2 медными слоями, по одному с каждой стороны изолирующего сердечника. Все отверстия — сквозные, то есть проходят полностью от одной стороны платы до другой.
Fine Line Features and Clearances Дорожки/зазоры до 100 мкм (0,1 мм или 4 mil) сегодня считаются стандартом для изготовления PCB. Текущий технологический предел, доступный в корпусировании компонентов, составляет около 10 мкм.
High Density Interconnect (HDI) Технология High Density Interconnect — PCB с более высокой плотностью проводников на единицу площади, чем у обычной PCB. Это достигается за счет тонких проводников и малых зазоров, microvia, buried via и технологий последовательного ламинирования. Это название также используется как альтернатива Sequential layer Build-Up (SBU).
Microvia Определяется как переходное отверстие с диаметром отверстия менее 6 mil (150 мкм). Microvia могут формироваться фотоспособом, механическим сверлением или лазерным сверлением. Лазерно-сверленые microvia — важнейшая технология High Density Interconnect (HDI), поскольку позволяют размещать переходные отверстия внутри контактной площадки компонента, а при использовании в процессе build-up изготовления обеспечивают переходы между сигнальными слоями без необходимости в коротких дорожках (так называемых via stub), что значительно снижает проблемы целостности сигнала, вызванные переходными отверстиями.
Multilayer Board

Плата с несколькими медными слоями — от 4 до более чем 30. Многослойная плата может изготавливаться различными способами:

  • Как набор тонких двусторонних плат, уложенных в стопку (разделенных prepreg) и ламинированных в единую структуру под воздействием температуры и давления. В таком типе многослойной платы отверстия могут быть сквозными (through-hole), blind или buried. Обратите внимание, что механическим сверлением для создания buried via можно обрабатывать только определенные слои, поскольку они представляют собой обычные сквозные отверстия, просверленные в тонких двусторонних платах до процесса ламинирования.
  • Либо многослойная плата изготавливается описанным способом, а затем на обе стороны ламинируются дополнительные слои. Этот подход используется, когда проект требует применения microvia, встроенных компонентов или технологии rigid-flex.
Prepreg Стеклоткань, пропитанная термореактивной эпоксидной смолой (смола + отвердитель), которая отверждена лишь частично.
Sequential Lamination Название технологии создания многослойной PCB, включающей mechanically drilled buried via (просверленные в тонких двусторонних платах до окончательного ламинирования).
Sequential layer Build-Up (SBU) Начинается с core (двустороннего или изоляционного), после чего проводящие и диэлектрические слои формируются последовательно один за другим (с использованием нескольких циклов прессования) с обеих сторон платы. Эта технология также позволяет создавать blind via в процессе build-up и встраивать дискретные или формируемые компоненты. Также называется технологией High Density Interconnect (HDI).
Surface Laminar Circuit (SLC) Начинается с многослойного ядра, к которому с обеих сторон добавляются наращиваемые слои (обычно от 1 до 4). Для описания готовой платы обычно используется обозначение Build-up copper layers + Core copper layers + Build-up copper layers. Например, 2+4+2 описывает плату с 4-слойным ядром, к которому с обеих сторон ламинировано по 2 слоя (также записывается как 2-4-2). Эта технология позволяет создавать глухие переходные отверстия в процессе наращивания слоев, а также встраивать дискретные или сформированные компоненты.
AI-LocalizedЛокализовано с помощью ИИ
Если вы обнаружили проблему, выделите текст/изображение и нажмитеCtrl + Enter, чтобы отправить нам свой отзыв.
Доступность функциональных возможностей

Набор доступных функциональных возможностей зависит от вашего решения Altium – Altium Develop, редакция Altium Agile (Agile Teams или Agile Enterprise) или Altium Designer (на активной подписке).

Если вы не видите в своем ПО функцию, описанную здесь, свяжитесь с отделом продаж Altium, чтобы узнать больше.

Устаревшая документация

Документация Altium Designer больше не разделена по версиям ПО. Если вам необходим доступ к документации по старым версиям Altium Designer, посетите раздел Устаревшая документация на странице Прочие установщики.

Content