Allegro PCB設(shè)計(jì)技巧 為多層剛性和柔性堆疊指定層信息

要制造出符合您預(yù)期的產(chǎn)品，您必須與電路板制造商或制造商共享準(zhǔn)確的疊層定義。準(zhǔn)確的疊層定義對(duì)于從設(shè)計(jì)中獲得最佳性能至關(guān)重要。層堆疊也會(huì)影響串?dāng)_和凈阻抗；而這兩個(gè)因素反過(guò)來(lái)又會(huì)驅(qū)動(dòng) PCB 的功能性能。

Allegro ?布局編輯器 – Allegro ? PCB Editor 和 Allegro ? Package Designer Plus – 包括基于電子表格的用戶界面、橫截面編輯器，可幫助您使用關(guān)鍵層信息定義準(zhǔn)確的層堆疊，以避免任何電子元件設(shè)計(jì)失敗。層信息包括層數(shù)和用于疊層中的層的材料，以及每層的屬性，例如設(shè)計(jì)阻抗、層厚度和電導(dǎo)率。使用橫截面編輯器，為剛性和柔性板設(shè)計(jì)定義電介質(zhì)和導(dǎo)體層以及外部掩模層比以往任何時(shí)候都容易。

這篇博文展示了如何為剛性和柔性 PCB 定義多層堆疊，并使用橫截面編輯器為設(shè)計(jì)指定層信息。

橫截面編輯器

您可以在橫截面編輯器中定義層堆疊并指定每個(gè)層的屬性。您可以使用設(shè)置-橫截面菜單命令從任何 Allegro 布局編輯器訪問(wèn)橫截面編輯器?；蛘撸褂脁section命令。

橫截面編輯器顯示活動(dòng)設(shè)計(jì)的有序?qū)右约懊總€(gè)層的屬性，例如其厚度、材料、導(dǎo)電率等。

單疊層和多層疊層

橫截面編輯器同時(shí)支持單疊層和多層疊層。單疊層模式是默認(rèn)模式，其中所有電層（例如導(dǎo)體、平面和電介質(zhì)）都顯示在Primary選項(xiàng)卡中。

除了對(duì)電氣層的多層疊定義支持外，此模式還支持非電氣層的多層疊定義，例如阻焊層和覆蓋層，可用于剛性、柔性或剛?cè)嵝?PCB。您可以使用View – Multi Stackups mode菜單命令啟用多層堆疊模式。

我可以在橫截面編輯器中指定哪些圖層信息？

要為 PCB 設(shè)計(jì)定義有用的層堆疊，首先了解可以使用橫截面編輯器添加哪些層信息非常重要。您可以指定的一些關(guān)鍵層信息包括層材料、厚度、介電常數(shù)、損耗角正切等。隨著本文的推進(jìn)，我們將進(jìn)行更多探索。

層序

從信號(hào)完整性的角度來(lái)看，層排序是決定 PCB 性能的眾多因素之一。這也是減少PCB上形成的環(huán)路輻射的有效方法。疊層中的層數(shù)由要路由的信號(hào)數(shù)量和工作頻率決定。

堆疊不良的設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致失敗。例如，如果在多層設(shè)計(jì)中電源層和接地層之間的間隔很大，則相鄰電源層和接地層之間的層間電容將不足，并且可能無(wú)法提供足夠的去耦。可以通過(guò)在信號(hào)層和平面層之間提供緊密耦合來(lái)補(bǔ)償層間電容的損失。在平面層之間添加更多層并將信號(hào)層放置在靠近平面層的位置，增加了層間電容并因此提高了 EMC 性能。

添加圖層

要將圖層添加到疊層：

1. 右鍵單擊Objects列并選擇Add Layers。
2. 在“添加圖層”對(duì)話框中選擇圖層類型、其功能和材質(zhì)。
3. （可選）選擇新圖層的位置。
4. 如果需要，添加非導(dǎo)體層，例如掩模和涂層。
5. 單擊添加。

層材料

添加導(dǎo)體和介電層后，下一步是在橫截面編輯器的材料列中選擇用于導(dǎo)體、平面或介電層的材料。最常用的材料是銅和FR4。

Cadence 提供了一個(gè)全局默認(rèn)材料文件，materials.dat，其中包含典型的工業(yè)制造材料。您可以編輯材料文件以添加或刪除材料。此文件位于：\share\pcb\text。

介電常數(shù)和損耗角正切

PCB 材料的介電常數(shù)和損耗角正切特性也會(huì)影響設(shè)計(jì)的電氣性能。您可以在介電常數(shù)和損耗角正切列中指定這些屬性。

如果在這些列中指定了任何不正確的值，Allegro 布局編輯器會(huì)在命令窗口中顯示錯(cuò)誤消息。

屏蔽

屏蔽可防止相鄰層上的電信號(hào)相互影響。您可以為平面層選中Shield列中的復(fù)選框，以便模擬器將該層視為傳輸線的偽無(wú)限參考平面。

阻抗

可以在阻抗列中指定跡線的阻抗。阻抗取決于材料的介電常數(shù)值、走線的厚度和寬度以及與參考平面的距離。

您還可以在橫截面編輯器中查看微帶線和帶狀線的單端和差分阻抗。您可以在Diff Coupling Type列中選擇邊緣耦合或?qū)掃咇詈喜罘肿杩埂?/p>

蝕刻因子

蝕刻系數(shù)列允許您在每個(gè)導(dǎo)體和平面層上設(shè)置蝕刻的蝕刻系數(shù)角度。如果您輸入的值超出有效范圍，橫截面編輯器會(huì)顯示警告并忽略新值。

負(fù)片

對(duì)于整個(gè)平面為實(shí)心填充的電源層和地平面層，您可以選中Negative Artwork列中的復(fù)選框以減小圖稿文件大小和膠片的打印時(shí)間。這會(huì)在反向圖像中創(chuàng)建藝術(shù)品，其中空隙是實(shí)心填充的，銅區(qū)域顯示為透明。

結(jié)論

隨著層數(shù)的增加，與電路板制造設(shè)施共享準(zhǔn)確的疊層定義變得比以往任何時(shí)候都更加重要。在橫截面編輯器中指定層堆疊信息可確保您的設(shè)計(jì)在構(gòu)造上是正確的，并且不易發(fā)生故障。此信息也可以傳遞到 MCAD 系統(tǒng)，從而消除不必要的 MCAD-ECAD 迭代。