Allegro PCB设计技巧 为多层刚性和柔性堆叠指定层信息

要制造出符合您预期的产品，您必须与电路板制造商或制造商共享准确的叠层定义。准确的叠层定义对于从设计中获得最佳性能至关重要。层堆叠也会影响串扰和净阻抗；而这两个因素反过来又会驱动 PCB 的功能性能。

Allegro ®布局编辑器 – Allegro ® PCB Editor 和 Allegro ® Package Designer Plus – 包括基于电子表格的用户界面、横截面编辑器，可帮助您使用关键层信息定义准确的层堆叠，以避免任何电子元件设计失败。层信息包括层数和用于叠层中的层的材料，以及每层的属性，例如设计阻抗、层厚度和电导率。使用横截面编辑器，为刚性和柔性板设计定义电介质和导体层以及外部掩模层比以往任何时候都容易。

这篇博文展示了如何为刚性和柔性 PCB 定义多层堆叠，并使用横截面编辑器为设计指定层信息。

横截面编辑器

您可以在横截面编辑器中定义层堆叠并指定每个层的属性。您可以使用设置 - 横截面 菜单命令从任何 Allegro 布局编辑器访问横截面编辑器 。或者，使用 xsection 命令。

横截面编辑器显示活动设计的有序层以及每个层的属性，例如其厚度、材料、导电率等。

单叠层和多层叠层

横截面编辑器同时支持单叠层和多层叠层。单叠层模式是默认模式，其中所有电层（例如导体、平面和电介质）都显示在 Primary 选项卡中。 

除了对电气层的多层叠定义支持外，此模式还支持非电气层的多层叠定义，例如阻焊层和覆盖层，可用于刚性、柔性或刚柔性 PCB。您可以使用 View  –  Multi Stackups mode菜单命令启用多层堆叠模式。

我可以在横截面编辑器中指定哪些图层信息？ 

要为 PCB 设计定义有用的层堆叠，首先了解可以使用横截面编辑器添加哪些层信息非常重要。您可以指定的一些关键层信息包括层材料、厚度、介电常数、损耗角正切等。随着本文的推进，我们将进行更多探索。

层序

从信号完整性的角度来看，层排序是决定 PCB 性能的众多因素之一。这也是减少PCB上形成的环路辐射的有效方法。叠层中的层数由要路由的信号数量和工作频率决定。

堆叠不良的设计可能会导致失败。例如，如果在多层设计中电源层和接地层之间的间隔很大，则相邻电源层和接地层之间的层间电容将不足，并且可能无法提供足够的去耦。可以通过在信号层和平面层之间提供紧密耦合来补偿层间电容的损失。在平面层之间添加更多层并将信号层放置在靠近平面层的位置，增加了层间电容并因此提高了 EMC 性能。

添加图层

要将图层添加到叠层：

1. 右键单击Objects列并选择Add Layers。
2. 在“添加图层”对话框中选择图层类型、其功能和材质。
3. （可选）选择新图层的位置。
4. 如果需要，添加非导体层，例如掩模和涂层。
5. 单击添加。

层材料

添加导体和介电层后，下一步是在横截面编辑器的材料列中选择用于导体、平面或介电层的材料。最常用的材料是铜和FR4。

Cadence 提供了一个全局默认材料文件，materials.dat，其中包含典型的工业制造材料。您可以编辑材料文件以添加或删除材料。此文件位于：\share\pcb\text。

介电常数和损耗角正切

PCB 材料的介电常数和损耗角正切特性也会影响设计的电气性能。您可以在介电常数和损耗角正切列中指定这些属性。

如果在这些列中指定了任何不正确的值，Allegro 布局编辑器会在命令窗口中显示错误消息。

屏蔽

屏蔽可防止相邻层上的电信号相互影响。您可以为平面层选中Shield列中的复选框，以便模拟器将该层视为传输线的伪无限参考平面。

阻抗 

可以在阻抗列中指定迹线的阻抗。阻抗取决于材料的介电常数值、走线的厚度和宽度以及与参考平面的距离。

您还可以在横截面编辑器中查看微带线和带状线的单端和差分阻抗。您可以在Diff Coupling Type列中选择边缘耦合或宽边耦合差分阻抗。

蚀刻因子

蚀刻系数列允许您在每个导体和平面层上设置蚀刻的蚀刻系数角度。如果您输入的值超出有效范围，横截面编辑器会显示警告并忽略新值。

负片

对于整个平面为实心填充的电源层和地平面层，您可以选中Negative Artwork列中的复选框以减小图稿文件大小和胶片的打印时间。这会在反向图像中创建艺术品，其中空隙是实心填充的，铜区域显示为透明。

结论

随着层数的增加，与电路板制造设施共享准确的叠层定义变得比以往任何时候都更加重要。在横截面编辑器中指定层堆叠信息可确保您的设计在构造上是正确的，并且不易发生故障。此信息也可以传递到 MCAD 系统，从而消除不必要的 MCAD-ECAD 迭代。