F1L.001.21-23 Flex 1 Layer
Введение
Пример проекта однослойной гибкой платы.
Рассмотрены схема, PCB, Layer Stack, Draftsman, Job и релиз проекта и выходных данных
Время создания (поступления) проекта 2018 год. Проект адаптирован в 2023 году без существенного изменения информации.
Проект не претендует на универсальность, в нем раскрыт только подход создателей проекта с доработкой автором для курсов и данной статьи.
Проект
Состав проекта.
Варианты исполнения. В исходном проекте варианты отсутствовали. Вариант -00 добавлен автором для единообразия (любой проект должен содержать хотя бы один вариант исполнеия). Пункт не критичен и не будет рассматриваться.
1 лист схемы.
Active BOM. Он будет во всех проектах для курсов. Рассматриваться не будет.
PCB файл.
Layer Stack (добавлен специально в проект для удобства рассмотрения).
Draftsman - чертеж.
Текстовый файл сзамечаниями. Рассматриваться не будет.
Схема
Схема видоизменена, компоненты занесены на сервер, заменен шаблон и параметры для нового шаблона.
Компонеты Fidicular и PCB вынесены за отображаемое поле, да бы при печати не отображались.
Там же добавлен компонет заполнения формы заказа и технических требований.
Обратите внимание: У параметров, где указана индивидуальная информация о схеме, снят флаг синхронизации с библиотекой.
Остальное на схеме не представляет интереса.
Layer Stack
В проекте использован тип стека Rigid/Flex
В стеке настроены 4 стека:
Rigid -- стек жесткой части. В проекте этот стек не используется, так как плота содержит только гибкую часть со Stiffener зонами
Stiffener 1, Stiffener 2 -- стек зон Stiffener. Так как их две-- скорее всего используется разная толщина Stiffener. Забегая вперед-- на плате будут обозначены три зоны Stiffener. Такое название вносит путаницу, поэтому переименуем в Stiffener Type 1 и Stiffener Type 2. Такие названия и будут отображены в layer Stack на PCB.
Flex -- стек гибкой части.
Как правило для Rigid стека используется наиболее полный набор слоев, и при необходимости внесения правок, это лучше сделать в нем. Обратите внимание:
В столбце Name для слоя Overlay указан и цвет. Это удобнее сделать здесь, так сведения о цвете попадут в таблицу Layer Stack на PCB (к сожалению, эти сведения нельзя внести в столбце Material)
Для маски это можно сделать в столбце Matеrial. Желательно здесь указать полное наименование используемых материалов. Но мне они не известы. Это означает, что производитель вправе выбрать любой материал с указанными свойствами
В столбце Type для слоя Adhesive 1 указан тип Core. Это ошибка. Из выпадающего списка выберем тип Adhesive. Это не являлось ошибкой, так как опция выбора типа Adhesive появилась в более поздних версиях Altium Designer
Аналогично сменим тип и для слоев Stiffener
Для Flex стека обратите внимание на установленные флаги для используемых слоев, а также флаг "Is Flex" что означает, что в этой части можно будет указать зона сгиба
Для обоих стеков Stiffener также установлены флаги для используемых слоев
Вкладки Impedance и Via Types не рассматриваем, так как в данном проекте контроль импеданса не требуется и переходные отверстия не используются
PCB: View Configuration
Откроем панель View Configuration и используем команду Used On. Оценим типам и названиям слоев информацию, которая на них находится.
Signal Layers: Top Layer - используется только один слой, то есть плата однослойная
Component Layers:
M11 (3D Body) -- вероятно на этом слое находятся 3D-модели используемых компонентов
M13 (Assembly) -- вероятно на этом слое находятся графика компонетов для создания сборочного чертежа
M9 (Component Centre ) -- вероятно на этом слое находятся графика центра компонетов, для удобства привязки компонетов и размерных линий
M15 (Courtyard) -- вероятно на этом слое находятся графика зоны запрета установки соседних компонетов
(Paste) -- cлои для трафарета пасты. Очевидно должен использоваться только оди слой. Скорее всего на нижнем слое для пасты есть ненужная информация, которую следует удалить
Solder -- cлои для трафарета маски (Coverlay). Скорее всего на нижнем слое есть ненужная информация, которую следует удалить
(TOP Overlay) -- cлой для шелкографии.
Mechanical Layers:
31 PCB Part -- наиболее вероятно графическая информация о всех частях PCB с различными стеками
33 Stiffener-- наиболее вероятно графическая информация о зонах Stiffener на PCB
35 Coverlаy -- наиболее вероятно графическая информация о зоне Cover lay на PCB
37 Flex -- наиболее вероятно графическая информация о зоне Flex на PCB
39 Rigid -- наиболее вероятно графическая информация о зоне Rigid на PCB
Assembly Notes (M2) --наиболее вероятно дополнительная графическая информация для сборочного чертежа
Board (M1) -- сведения о границах печатной платы
Fab Notes (M5) -- дополнительные сведения для производства печатной платы
Other Layer:
Drill Drawing -- сведения об отверстиях
Keep-Out Layer -- Сведения о зонах запрета (возможно избыточная информация)
Multilayer -- Сведения о местоположении отверстий. Избыточная информация для однослойной платы.
Примечание. Назначение того или иного механического слоя для определенной информации может быть другим, просто так было в данном проекте.
PCB: послойный просмотр
Top Layer. Кроме графики меди вне платы находится надпись "TOP Layer". Надпись позволяет ориентироваться в назначении слоя и ото типовой подход. Удалять не будем. Не будем удалять подобные надписи и для других используемых слоев.
Board . В последних версиях Алтиум гербер контура платы можно сформировать не используя графику данного слоя. Но удалять не будем -- удобно при необходимости восстановить форму платы или использовать старые способы формирования герберов.
Assembly Notes. Здесь находятся размеры основных элементов печатной платы. *
Fab Notes. Здесь просто текст, где находятся Stiffener и их высота. *
TOP Component Centre. Дополнительно отмечен центр закругления гибкой части . *
TOP 3D Body. Автор обычно размещает эту информацию на слое Top Assembly. *
Top Assembly, Top Courtyard. *
31 PCB Part . Графически подписаны и указаны зоны.
33 Stiffener. Здесь закрашены области где находятся Stiffener. Производитель из них сделает контур обработки для Stiffener.
35 Coverlay, 37 Flex Part. Производитель из них сделает контур обработки для Coverlay и Flex. В данном проекте контура совпадут с контуром печатной платы и эта информация формально лишняя. Удалять слои не будем, так как для для гибко-жестких плат эти контура могут не совпадать, и будем придерживаться единообразия.
39 Rigid Part. Кроме текста о названии слоя там ничего нет, так как в проекте такой части нет. Удалим надпись, чтобы слой не появлялся в списке используемых слоев и списках герберов.
Top Overlay, Top Paste, Top Solder
Bottom Paste. Кроме текста о названии слоя там ничего нет, так как в проекте такой части нет.
Bottom Solder. Данного слоя нет физически в Layer Stасk, но он все равно отображается. Это Bug отображения. Просто не будем формировать гербер.
Keep-Out Layer. Сделан по контуру платы. Для новых версий Altium Designer лишняя информация - там можно контролировать зазоры до края платы в новом разделе правил. Правила изменять не будем. Но и гербер формировать не будем.
Drill Drawing -- Здесь размещена информация о габаритах печатной платы, чертеж о структуре слоев, толщине и допусках гибкой части и Stiffener, перенесенная таблица Layer Stack, зонаs нахождения Stiffener и краткие технические требования. Технические требования удалим и внесем их в добавленную таблицу технических требований, которую заполним (будьте внимательны, автор не проверял правильность -- см рис.) В таблице Layer Stack отобразим столбец с расширениями герберов и чертеж с зонами Layer Stack. Судя по отраженной информации данный слой используется как слой с информацией для производителя PCB.
Multilayer. Там нет информации.
Примечания.
* Информация просто внутренняя для разработчика PCB. Гербе
** Гербер формировать не следует.
PCB: редактирование информации
Top Layer. На данном слое кроме перезаливки полигонов изменение проводить не будем
Board, Assembly Notes, TOP Component Centre, TOP 3D Body, Top Assembly, Top Courtyard, 33 Stiffener, 37 Flex Part, 39 Rigid Part, Top Overlay, Top Paste, Top Solder, Keep-Out Layer, Multilayer. Не изменяем
Fab Notes, 31 PCB Part . В проекте используются Stiffener различной толщины, надписи не адекватно указывают на это. Дополним надпись Stiffener номером.
33 Stiffener. Здесь закрашены области где находятся Stiffener. Производитель из них сделает контур обработки для Stiffener.
35 Coverlay. На слое 35 Coverlay находится ошибочно таблица LayerStack -- перенесем ее на слой Drill Drawing, чтобы не создавать дополнительный слой.
39 Rigid Part. Кроме текста о названии слоя там ничего нет, так как в проекте такой части нет. Удалим надпись, чтобы слой не появлялся в списке используемых слоев и списках герберов.
Bottom Paste, Bottom Solder. Удалим надпись с названием слоя, чтобы слой не появлялся в списке используемых слоев и списках герберов.
Drill Drawing -- Технические требования удалим и внесем их в добавленную таблицу технических требований, которую заполним (будьте внимательны, автор не проверял правильность -- см рис.) В таблице Layer Stack разместим в удобном месте и отобразим столбец с расширениями герберов и чертеж с зонами Layer Stack. В низу на рисунке укажем в тексте требований номера зон Stiffener. Судя по отраженной информации данный слой используется как слой с информацией для производителя PCB.
Обратите внимание: В таблице Layer stack указана форма штриховки различных типов Layer Stack, и данные зоны представлены ниже на рисунке формы PCB. Это позволяет не использовать целый ряд механических слоев, сделанных для этих целей. Но мы удалять такие слои в этом проекте не будем.
PCB: Rules
Просмотрим правила, и при необходимости отредактируем.
Автор не любит правил, которые не работают в проекте. Они засоряют раздел и затрудняют анализ ошибок. Удалим те правила, которые в проекте не работают или не используются:
Все правила раздела кроме подраздела Routing Layer. Причина - плата однослойная с одним компонетов без дифференциальных линий.
Все правила подразделов Plane... Такие слои не используются.
Все правила раздела Testpoint. В проекте Test Point не формируются.
Все правила подразделов Hole... Отверстий в PCB проекте нет.
Правила подразделов ComponentClearance и Height. В проекте только з компонента, пространственно разнесены, из них только один устанавливается.
Просмотрим правила, и при необходимости отредактируем.
Правило Clearance_KeepOut. Оно совпадает с правилом Clearance кроме зазора SMD Pad до Track. KeepOut сделаны только по краю печатной платы линиями толщиной 0.2 мм, то есть физический зазор до края платы будет 0.1+0.2/2=0.2 мм. В новых версиях есть раздел правил Board Outline Clearance. Добавим в разделе правило, как на рисунке, установив зазор 0.2 для Outline Edge (для SMD Pad -- 0 (не контролируется)). Оно будет работать также как правило Clearance_KeepOut, которое теперь следует удалить.
Правило UnroutedNet. Здесь следует установить флаг -- так проверка будет более корректной.
Правило Widht. Здесь рекомендую установить флаг -- PCB не сложная, а проверка будет более корректной.
Правило Routing Layer. Здесь в правилах была явная ошибка (хотя она не повлияла влияла на результат). У нас плата однослойная и следует установить флаг доступных для топологии слоев только для TOP
Правило Polygon Connect . В проекте правило не корректно (но, там и полигоны не пересекаются с PAD) --- Pad закрыты регионами. В лубом случае на данной плате термобарьеры вредны и поэтому изменим правило подключения так как на рисунке.
Отметим. Некоторые правила восстанавливаются со значением Default. В итоге набор правил будет выглядеть как на рисунке
PCB: Check Rules
Просмотрим Настройку проверки правил и при необходимости отредактируем.
Раздел Report Option. В последних версиях Altium Designer появилась дополнительная опция Report PCB Health Issues и мы включим ее.
Раздел Electrical оставим без изменений.
Раздел Routing. Здесь для Online включены флаги, для проверки правил, которых у нас нет или нет таких объектов. Удалим лишнее, оставим как на рисунке.
Разделы SMT, Testpoint, Hight Speed, Placement и Signal Integrity -- снимаем все флаги, так как правил нет, или их не контролируем.
Раздел Manufacturing. Здесь не все флаги включены для Online проверки, и наоборот -- много ненужных для Batch проверки. Ставим их так как на рисунке.
PCB: Violation
Запускаем проверку и устраняем выявленный нарушения: Нового правила Board Outline clearance:
Компонет Fid1 пришлось сдвинут вправо на 0.05 мм. Скорее всего связано с обновлением данного компонента из библиотеки.
2 надписей на слое Top Overlay находятся близко к раю платы. В старых версиях правил это вообще не контролировалась. Исправляем коррекцией положения и размера надписей.
2 надписи на слоях TOP и TOP Overlay это текст подписи самого слоя. Переводим их в состояние Waved.
Повторно проверяем: Ошибок нет, кроме двух Waived.
PCB: 3D. Отображение сгибов
Как видно в проекте есть сгиб гибкой части платы. Параметры сгиба можно найти в панели PCB, однако местоположение и направление будет отображено только в режиме Board Planning Mode. Данные сгиба легко потерять, если возникнет необходимость исправить форму печатной платы и это будет сделано через создание из выделенного контура. Поэтому настоятельно рекомендую данную информацию размещать на механическом слое графически и текстом.
Разместим данную информацию на слое Fab Note, так как он использован похоже для подсказок при проектировании PCB. Линию сгиба просто отобразим с помощью Track на этом слое, разместим необходимый текст и объединим их в Union. Теперь данная информация не исчезнет а сгиб легко построить или восстановить в режиме Board Planning Mode если слой Fab Note отображен.
Draftsman
Здесь нет существенных изменений:
Просто заменен шаблон (использован созданный для курсов) и исправлены параметры для отображения в шаблоне.
Добавлены допуски в размеры толщины платы в зонах Stiffener и Flex и подписи таких зон
Добавлены габаритные размеры
Job
Assy:
Установим все флаги для вывода в PDF и генерации файлов
Службу _SCH настроим для цветной печати, а службу Schematic Print Output удалим за ненадобностью.
FAB. Службы Export Output удалим за ненадобностью.
ODB. Службу не будем использовать, и удалим из проекта.
Рассматривать как запускать службы в примере не будем.
Релиз проекта
Сложные функции настройки релиза рассматривать не будем и обойдёмся настройками по умолчанию. более подробно можно прочитать в разделе 13. Созданные выходные данные можно просмотреть вна сервере
