У розробці та виготовленні є багато різних шарів друкована плата. Ці шари можуть бути менш знайомими, а іноді навіть викликати плутанину, навіть у людей, які часто з ними працюють. На друкованій платі є фізичні рівні для з’єднань схем, а потім є шари для проектування цих шарів у інструменті PCB CAD. Давайте подивимося на значення всього цього і пояснимо шари друкованої плати.

Опис шару друкованої плати на друкованій платі

Як і закуска вище, друкована плата складається з кількох шарів. Навіть проста одностороння (одношарова) дошка складається з провідного металевого шару та основного шару, які з’єднані разом. Зі збільшенням складності друкованої плати кількість шарів всередині неї також буде збільшуватися.

Багатошарова друкована плата буде мати один або кілька шарів серцевини з діелектричних матеріалів. Цей матеріал зазвичай виготовляють із скловолокна та клею з епоксидної смоли і використовується як ізоляційний шар між двома металевими шарами, що безпосередньо прилягають до нього. Залежно від того, скільки фізичних шарів вимагає плата, буде більше шарів металу та основного матеріалу. Між кожним металевим шаром буде шар скловолокна, попередньо просоченого смолою під назвою «препрег». Препреги є в основному незатверділими основними матеріалами, і коли вони поміщаються під тиск нагрівання в процесі ламінування, вони розплавляються і з’єднують шари між собою. Препрег також буде використовуватися як ізолятор між шарами металу.

Металевий шар на багатошаровій друкованій платі буде проводити електричний сигнал ланцюга точково. Для звичайних сигналів використовуйте більш тонкі металеві траси, тоді як для мереж живлення та заземлення використовуйте ширші траси. Багатошарові плати зазвичай використовують цілий шар металу для формування живлення або заземлення. Це дозволяє всім деталям легко входити в площину літака через невеликі отвори, заповнені припоєм, без необхідності підключення живлення та заземлення по всій конструкції. Він також сприяє підвищенню електричних характеристик конструкції, забезпечуючи електромагнітне екранування та хороший суцільний зворотний шлях для слідів сигналу.

Шари друкованої плати в інструментах проектування друкованих плат

Щоб створити шари на фізичній друкованій платі, потрібен файл зображення металевого візерунка, який виробник може використовувати для створення друкованої плати. Для створення цих зображень інструменти САПР для проектування друкованих плат мають власний набір шарів друкованих плат, які інженери можуть використовувати при проектуванні друкованих плат. Після завершення проектування ці різні шари САПР будуть експортовані до виробника через набір вихідних файлів виробництва та складання.

Кожен металевий шар на друкованій платі представлений одним або кількома шарами в інструменті проектування друкованої плати. Зазвичай шари діелектрика (ядро та препрег) не представлені шарами CAD, хоча це буде змінюватися в залежності від технології друкованої плати, яка буде розроблена, про яку ми згадаємо пізніше. Однак для більшості конструкцій друкованих плат діелектричний шар представлений лише атрибутами в інструменті проектування, щоб враховувати матеріал і ширину. Ці атрибути важливі для різних калькуляторів і симуляторів, які інструмент проектування буде використовувати для визначення правильних значень металевих слідів і пробілів.

Окрім отримання окремого шару для кожного металевого шару друкованої плати в інструменті проектування друкованої плати, також будуть шари CAD, присвячені масці для припою, пайовій пасті та маркам трафаретного друку. Після того як друковані плати ламінуються разом, на друковані плати наносять маски, пасти та засоби для трафаретного друку, тому вони не є фізичними шарами фактичних плат. Однак, щоб надати виробникам друкованих плат інформацію, необхідну для застосування цих матеріалів, їм також потрібно створити власні файли зображень із рівня PCB CAD. Нарешті, інструмент проектування PCB також матиме багато інших вбудованих шарів для отримання іншої інформації, необхідної для цілей проектування або документації. Це може включати інші металеві предмети на платі або на платі, номери деталей і контури компонентів.

За межами стандартного шару друкованої плати

Крім проектування одношарових або багатошарових друкованих плат, інструменти САПР сьогодні також використовуються в інших техніках проектування друкованих плат. Гнучкі та жорсткі гнучкі конструкції будуть мати гнучкі шари, вбудовані в них, і ці шари повинні бути представлені в інструментах CAD проектування друкованих плат. Ці шари потрібно не тільки відображати в інструменті для роботи, але також потрібно розширене 3D робоче середовище в інструменті. Це дозволить дизайнерам побачити, як гнучка конструкція складається і розгортається, а також ступінь і кут згину під час використання.

Іншою технологією, яка вимагає додаткових шарів CAD, є друкована або гібридна електронна технологія. Ці конструкції виготовляються шляхом додавання або «друку» металу та діелектричних матеріалів на підкладці замість використання процесу субтрактивного травлення, як у стандартних друкованих платах. Щоб адаптуватися до цієї ситуації, інструменти проектування друкованих плат повинні мати можливість відображати та проектувати ці шари діелектрика на додаток до стандартних шарів металу, маски, пасти та трафаретного друку.