Einrichtung des Befehlssatzes für Starr-Flex und Schichtstapel-Design

Sobald Sie sich in das PCB-Design stürzen, beginnen Sie zu verstehen, wie viele Ihrer elektronischen Geräte zu Hause tatsächlich funktionieren. Von DVD-Laufwerken bis zu Laptop-Bildschirmen und praktisch allem, was sich falten lässt, wird all dies durch starre-flexible PCBs ermöglicht. Das Design von starren-flexiblen PCBs kann je nach der Software, die Sie zur Erstellung verwenden, eine knifflige Angelegenheit sein, aber am Ende des Designs wird Ihre gedruckte Schaltkarte sich biegen und flexen wie ein Turner.

Ein starres-flexibles PCB kann zunächst wie jede andere PCB betrachtet werden: Schaltkreise, Kupfer, Durchkontaktierungen; jedoch, wenn Sie tiefer in Ihren Schaltkreis eindringen, werden Sie eine Software haben wollen, der Sie vertrauen können, um sowohl den flexiblen PCB-Teil Ihrer Platine als auch den starren PCB-Teil zu bearbeiten.

Heutzutage, mit Schichtzahlen, die irgendwo zwischen 4 und 30 liegen, und mit Formfaktoren, die immer spezialisierter und anspruchsvoller werden, erscheinen starre-flexible Platinen häufiger in elektronischen Geräten. Der Schaltkreis, den Sie für Ihr Design benötigen, könnte extrem schwierig zu entwerfen sein. Lassen Sie sich nicht ratlos zurück oder richten Sie Ihre Schichten von Hand ein; das Definieren Ihres Schichtstapels ist einfach und genau, wenn Sie in einer einheitlichen Designumgebung arbeiten.

Layer Stackup, Ribbon-Design und Routing

Rigid-Flex-Schaltungen sind nicht nur auf Klapphandys beschränkt. Viele Geräte verwenden Rigid-Flex-Bänder, um Verbindungen zwischen mehreren Platinen in einem einzigen Gerät herzustellen. Elektronische Verpackungen mit ungewöhnlichen Formen und Geräte mit faltbaren Komponenten wie Laptops verwenden routinemäßig Rigid-Flex-Platinen, um hochdichte Verbindungen durch einen einzigen Stecker zu leiten, anstatt ein unordentliches Bündel aus Kupferdraht zu verwenden.

Beim Entwerfen von Rigid-Flex-Schaltungen sollten Sie immer Ihren Hersteller konsultieren und dessen Fertigungskapazitäten bewerten. Sie möchten sicherstellen, dass Ihr Design tatsächlich die Fertigungslinie verlassen kann und gemäß Ihren Anforderungen funktioniert. Sie müssen entscheiden, ob Ihr Ribbon-Flex statisch oder dynamisch sein wird, ob Ihr Band eine Mehrlagenverdrahtung benötigt und wie Sie Ihr Band zwischen Ihren gedruckten Schaltplatinen verbinden möchten.

Einige Hersteller senden Ihnen eine vorkonfigurierte Stackup-Datei, die gemäß ihren Fähigkeiten erstellt wurde. Ihre PCB-Designsoftware sollte in der Lage sein, diese Stackup-Dateien zu importieren und wiederzuverwenden. Dies hilft sicherzustellen, dass Ihre Rigid-Flex-Designs den Anforderungen Ihres Herstellers entsprechen und hilft, Neugestaltungen vor dem Übergang zur Fertigung zu vermeiden. Dies ist auch ein großer Zeitgewinn und nimmt das Rätselraten aus Ihrem Schaltkreis und Ihren PCBs heraus.

Die Arbeit mit Rigid-Flex-Designs erfordert ein PCB-Designsoftwarepaket mit einem intuitiven Stack-Manager und leistungsstarken Routing-Tools. Ihr Stack-Manager definiert die Materialanordnung in jedem starren und flexiblen Teil Ihrer Leiterplatte. Sobald Sie Ihre Schichten definiert haben und das Flex-PCB arrangiert ist, sollten Ihre Routing-Tools das Routing über das Flexband genauso einfach ermöglichen, wie auf einer starren Platine.

Layer-Stackup für Rigid-Flex-Design in Altium

Erkennen, wo der Schmerz herkommt

Wenn Sie in Ihrem Stackup-Manager arbeiten, um Flex-Stackups zu definieren, sollte der Stack-Manager eine intuitive Schnittstelle verwenden, die alle erforderlichen Steuerungen in einem einzigen Fenster enthält. Die Aufteilung Ihres Stackups in mehrere Fenster beeinträchtigt Ihre Produktivität und erschwert es, die erforderlichen Befehle zum Definieren Ihrer Stackups zu finden. Wenn Sie Ihren Stackup erstellen, sollte dieser tatsächlich dem Gerät ähneln, das Sie bauen, und sollte keine seltsamen Platzierungsregeln für obere und untere Abdeckfolien vorschreiben.

Das gleiche Problem gilt für Erdungs- und Stromschichten. Die meisten Rigid-Flex-Platinen werden Strom und Masse haben, die sich über das Flexband erstrecken, genau wie es ein weiterer Abschnitt der PCB wäre. Hier zeigt der Stack-Manager erneut seinen wahren Wert. Wenn Sie Ihren Stackup erstellen, sollten Sie in der Lage sein, Erdungs- und Stromschichten im selben Fenster wie den Rest Ihres Stackups zu definieren.

Wenn Ihre Flexzone mit dem starren Teil der Leiterplatte ohne einen externen Steckverbinder verbunden ist, müssen Sie eine Übergangszone definieren. Was seltsam ist, ist, dass einige Softwareprogramme einen speziellen Prozess zur Definition dieser Zone erstellt haben. In Wirklichkeit ist eine Übergangszone nur ein leicht unterschiedlicher Stackup als Ihre Flexregion, und das Definieren dieser Region sollte nicht seinen eigenen Befehlssatz erfordern.

Rigid-Flex-Design richtig gemacht

Das Rigid-Flex-Design beginnt mit der Definition Ihrer Lagenstapel für jede Platine und Ihre Flexbereiche und erfordert einen intuitiven Lagenstapel-Manager. Sie müssen jede Lage auf der Platine und dem Band, Überzüge und Polyimid-Schichten sowie deren Schnittstellen zueinander definieren. Das Definieren von starren und flexiblen Bereichen sollte nicht 5 verschiedene Fenster und Dutzende von Klicks erfordern. All dies sollte in einem leicht zugänglichen Fenster geschehen, das alle erforderlichen Befehle und Optionen enthält.

Sobald Sie die Lagenstapel für Ihre starren und flexiblen Bereiche definiert haben, sollten Sie in der Lage sein, die Flexbereiche direkt in Ihrem PCB-Layout zu definieren. Sobald Sie die Gesamtkontur Ihres Boards definiert haben, sollten Sie in der Lage sein, schnell Lagenstapel jedem Teil des Boards zuzuweisen. Das Verlegen Ihrer Verbindungen über das Band sollte sich nicht von der Verlegung innerhalb einer einzelnen Platine oder eines beliebigen Schaltkreises unterscheiden.

Sobald Sie Ihren Stackup definiert, Ihre Komponenten platziert und Ihre Verbindungen zwischen Boards und Schaltkreisen definiert haben, sollten Sie in der Lage sein, Ihr Design mit umfassenden Designregelprüfungsfunktionen zu überprüfen. Sie sollten in der Lage sein, anzupassen, welche Regeln für Ihr Board wesentlich sind, und Ihre Designregelprüfungsfunktionen sollten alle Fehler oder Konflikte in einem leicht verständlichen Fenster anzeigen.

Designvalidierung erfordert mehr als nur die Überprüfung anhand von Designregeln; sie erfordert die Diagnose von Problemen durch Simulation und die Überprüfung des Formfaktors mit einem 3D-Viewer. In einer einheitlichen Umgebung zu arbeiten bedeutet, dass Sie sofort Simulationen für Ihr Design erstellen und ausführen können, ohne zu einem externen Programm wechseln zu müssen. Formfaktor und Freiräume in starren-flexiblen Boards können mit einer 3D-Ansicht Ihres Geräts überprüft werden, und das alles ohne Export zu einem anderen Programm.

Das Potenzial von 3D-Viewern in einer einheitlichen Designumgebung

Rigid-Flex-Design in Altiums einheitlicher Designumgebung

Das einheitliche Designmodell von Altium Designer integriert Routing, Lagenaufbau und Designregelprüfung in einer einzigen intuitiven Schnittstelle. Leistungsstarke CAD-Tools, ein ultra-genauer 3D-Viewer und anpassbare Routing- und Via-Funktionen geben Ihnen die Werkzeuge an die Hand, um hochmoderne Rigid-Flex-PCBs zu entwerfen. Alle diese Designfunktionen sind intuitiv, und die erforderlichen Befehle sind leicht innerhalb des Programms zu finden.

Wenn Sie in Altiums einheitlicher Umgebung arbeiten, ist das Definieren Ihrer Flex-Bereiche im Lagenaufbau-Manager einfach und intuitiv. Alle erforderlichen Optionen und Befehle befinden sich in einem Fenster, was es schnell und einfach macht, alle Ihre Lagenstapel zu definieren. Mit mehrlagigen Platinen zu arbeiten, kann zeitaufwendig sein, und Software, die die Möglichkeit bietet, Ihren Lagenaufbau zu speichern und wiederzuverwenden, macht Sie produktiver.

Wenn Sie nach der besten Software für starre-flexible Design suchen, benötigen Sie ein PCB-Design-Softwarepaket wie Altium Designer. Die Funktionen für Mehrschicht- und Mehrplatinen-Design integrieren sich natürlich in das starre-flexible Design, und die leistungsstarke Designoberfläche erleichtert es, Ihren Lagenstapel zu verknüpfen und zu visualisieren. Die 3D-Ansichtsfunktion ermöglicht es Ihnen auch, Ihre starre-flexible Platine zu betrachten und hilft Maschinenbauingenieuren bei der Verpackungsgestaltung.

Altium möchte Ihren Erfolg als Designer sehen und unterstützt dies, indem es Ihnen Ressourcen zur Verfügung stellt. Von Designbeispielen bis hin zu umfassender Dokumentation wird Altium Ihnen helfen, alle fortgeschrittenen Werkzeuge, die Altium zu bieten hat, voll auszuschöpfen. Sie können auch auf das AltiumLive Forum, Benutzergruppen, Videos und Webinare zugreifen, die von Branchenexperten bereitgestellt werden. Diese Hingabe an ihre Kunden unterscheidet Altium von anderen PCB-Design-Softwareunternehmen.

Jetzt können Sie eine kostenlose Testversion der PCB-Layout-Software herunterladen, die Sie für Ihre Entwürfe verwenden möchten. Wenn Sie mehr über Altium und seine Fähigkeiten im starren-flexiblen Design erfahren möchten, sprechen Sie heute mit jemandem bei Altium.

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„Wir haben Orcad-Schaltpläne mit PADS-Layout verwendet. Unsere Entwürfe synchron zu halten, war immer ein Problem und bedeutete zusätzliche Arbeit für unsere Layout-Mitarbeiter. Ich mag das integrierte Paket von Altium. Die Benutzerfreundlichkeit der Benutzeroberfläche gefällt mir.“

-Entwicklungsingenieur bei einem Industrieelektronikunternehmen