Kujunduses ja valmistamises on palju erinevaid kihte trükkplaat. Need kihid võivad olla vähem tuttavad ja mõnikord isegi segadust tekitada isegi nendega sageli töötavate inimeste jaoks. Trükkplaadil on vooluringide ühenduste jaoks füüsilised kihid ja seejärel PCB CAD-tööriistas on kihid nende kihtide kujundamiseks. Vaatame kõige selle tähendust ja selgitame PCB kihte.

PCB kihi kirjeldus trükkplaadil

Nagu ülaltoodud suupiste, koosneb trükkplaat mitmest kihist. Isegi lihtne ühepoolne (ühekihiline) plaat koosneb juhtivast metallikihist ja aluskihist, mis on omavahel ühendatud. PCB keerukuse kasvades suureneb ka selle sees olevate kihtide arv.

Mitmekihilisel PCB-l on üks või mitu dielektrilistest materjalidest valmistatud südamikukihti. See materjal on tavaliselt valmistatud klaaskiust riidest ja epoksüvaigust liimist ning seda kasutatakse isolatsioonikihina kahe vahetult sellega külgneva metallikihi vahel. Sõltuvalt sellest, kui palju füüsilisi kihte plaat vajab, on metalli ja südamiku materjali kihte rohkem. Iga metallikihi vahel on klaaskiust klaaskiud, mis on eelnevalt immutatud prepreg-vaiguga. Prepregmaterjalid on põhimõtteliselt kõvastumata südamikumaterjalid ning lamineerimisprotsessi kuumutusrõhu alla asetatuna sulavad ja ühendavad kihid omavahel. Prepregi kasutatakse ka isolaatorina metallikihtide vahel.

Mitmekihilise PCB metallikiht juhib ahela elektrilist signaali punkthaaval. Tavaliste signaalide jaoks kasutage peenemaid metalljälgi, toite- ja maandusvõrkude puhul aga laiemaid jälgi. Mitmekihilised plaadid kasutavad toite- või maandusplaadi moodustamiseks tavaliselt tervet metallikihti. See võimaldab kõikidel osadel hõlpsasti siseneda lennuki tasapinnale läbi väikeste joodisega täidetud aukude, ilma et oleks vaja toite- ja maatasapindu kogu konstruktsiooni vältel ühendada. Samuti aitab see kaasa disaini elektrilisele jõudlusele, pakkudes elektromagnetilist varjestust ja head kindlat tagasiteed signaali jälgedele

Trükkplaatide kihid PCB projekteerimisvahendites

Füüsilisele trükkplaadile kihtide loomiseks on vaja metallijäljemustri pildifaili, mida tootja saab kasutada trükkplaadi konstrueerimiseks. Nende piltide loomiseks on PCB-de kujundamise CAD-tööriistadel oma trükkplaadi kihtide komplekt, mida insenerid saavad trükkplaatide kujundamisel kasutada. Pärast disaini valmimist eksporditakse need erinevad CAD-kihid tootmis- ja montaaživäljundfailide komplekti kaudu tootjale.

Iga trükkplaadi metallikiht on PCB projekteerimistööriistas esindatud ühe või mitme kihiga. Tavaliselt ei ole dielektrilised (südamik ja eeltöödeldud) kihid CAD-kihtidega esindatud, kuigi see varieerub sõltuvalt projekteeritavast trükkplaadi tehnoloogiast, mida mainime hiljem. Enamiku PCB-de kujunduste puhul esindavad dielektrilist kihti aga ainult disainitööriista atribuudid, et võtta arvesse materjali ja laiust. Need atribuudid on olulised erinevate kalkulaatorite ja simulaatorite jaoks, mida disainitööriist metallijälgede ja tühikute õigete väärtuste määramiseks kasutab.

Lisaks trükkplaadi iga metallikihi jaoks eraldi kihi saamisele PCB projekteerimistööriistas on ka jootemaskile, jootepastale ja siiditrükijälgedele pühendatud CAD-kihid. Pärast trükkplaatide lamineerimist kantakse trükkplaatidele maskid, pastad ja siiditrükivahendid, nii et need ei ole tegelike trükkplaatide füüsilised kihid. Kuid selleks, et pakkuda trükkplaatide tootjatele nende materjalide rakendamiseks vajalikku teavet, peavad nad PCB CAD-kihist looma ka oma pildifailid. Lõpuks on PCB projekteerimistööriistal ka palju muid kihte sisseehitatud, et saada muud projekteerimiseks või dokumenteerimiseks vajalikku teavet. See võib hõlmata muid tahvlil või peal olevaid metallesemeid, osade numbreid ja komponentide piirjooni.

Väljaspool standardset PCB kihti

Lisaks ühekihiliste või mitmekihiliste trükkplaatide projekteerimisele kasutatakse CAD-tööriistu tänapäeval ka teistes PCB projekteerimistehnikates. Painduvatele ja jäikadele painduvatele disainilahendustele on sisse ehitatud painduvad kihid ja need kihid peavad olema esindatud PCB projekteerimise CAD-tööriistades. Tööriistas pole vaja ainult neid kihte töötamiseks kuvada, vaid ka tööriistas on vaja täiustatud 3D-töökeskkonda. See võimaldab disaineritel näha, kuidas painduv konstruktsioon voldib ja lahti ning paindeastet ja -nurka kasutamisel.

Teine tehnoloogia, mis nõuab täiendavaid CAD-kihte, on prinditav või hübriidelektrooniline tehnoloogia. Need kujundused on valmistatud metalli ja dielektriliste materjalide lisamise või “printimise” alusel substraadile, selle asemel, et kasutada lahutavat söövitusprotsessi nagu tavaliste PCBde puhul. Selle olukorraga kohanemiseks peavad PCB projekteerimistööriistad suutma kuvada ja kujundada ka neid dielektrilisi kihte lisaks standardsetele metalli-, maski-, pasta- ja siiditrükikihtidele.