第 14 章 层#

阅读以下主题以了解更多关于层堆叠和设置设计层的程序。

层模式#

SailWind Layout 支持两种层模式。

支持的层模式如下：

• 默认层模式（最多 30 层） 最多可包含 30 个电气层或电气层与非电气层的组合。在默认层模式下，您只能导入、添加或加载其他默认层模式项目（如文件或库项目）到设计中。您不能将增加的层模式对象加载到默认层模式设计中。

• 增加的层模式（最多 250 层） 最多可包含 64 个电气层和 186 个非电气层。总层数包括相关层，如掩模、丝印、钻孔图和装配层

在增加的层模式下，您可以将默认和增加的层模式对象加载到设计中。从默认层模式切换到增加的层模式会将所有非电气层编号增加 100。在默认层模式下，第 20 层用于放置轮廓。在增加的层模式下，第 120 层用于放置轮廓。默认层模式下的第 25 层或增加层模式下的第 125 层，在 CAM 平面层的 CAM 绘图选项（第 1641 页）之前，历史上用于 CAM 平面的热焊盘和反焊盘的放大。

您不必将现有的默认层模式库、重用文件或存档设计转换为增加的层模式。您可以使用为默认和增加的层模式设计保存的现有库封装、图纸和重用。您可以从默认层模式的设计中剪切并粘贴到增加的层模式的设计中。如果您确保库、重用和设计中具有一致的层定义，则不会出现层匹配问题。

第 20 层和第 25 层的特殊功能#

在 SailWind 设计环境的演变过程中，标准层设置中的某些层已被采用用于特定用途。这些用途包括分配给 Layer_20 和 Layer_25 的特殊功能。

第 20 层 - 放置轮廓

当元件放置在板上时，需要将它们分开一定的间距，以防止它们重叠并在元件的铜特征之间产生潜在的不需要的连接。由于一些元件管脚延伸到元件主体之外，可以在第 20 层上添加一个包含所需间距的特定轮廓来表示元件的最大边界。

此放置轮廓：

• 通常称为放置（或推挤）轮廓，有时称为元件边界。

• 用于指定元件周围的额外间距，以适应特定放置和返工设备的特殊要求。

• 由在线 DRC 和验证设计用于检查放置轮廓间距违规。这是标准"体对体"设计规则间距检查的补充。

第 25 层 3D 主体轮廓

历史上，当使用 CAM 平面（负平面）时，会在焊盘堆栈的第 25 层上创建反焊盘的正图像。平面轮廓也会作为铜或 2D 线添加到第 25 层上的板轮廓周围，以创建从平面到板边缘的间隙。当为光绘机（Gerber 文件）生成输出文件时，这些数据将与 CAM 层合并。随着时间的推移，软件发展，"自定义热焊盘和反焊盘"功能扩展到 CAM 平面，从而使第 25 层上的反焊盘使用变得过时。

第 25 层目前用于 3D 主体轮廓。如果您想在 3D 查看器中查看设计，并且没有可用的元件 3D 模型，系统将尝试从 PCB 封装中可用的数据中挤出元件的 3D 表示。3D 查看器将自动查找第 25 层上的 3D 主体轮廓以用于挤出形状。

默认情况下，焊盘图案创建器在生成 PCB 封装时使用第 25 层作为 3D 主体轮廓。

有关更多信息，请参见"在分割/混合和 CAM 层之间选择"。

在分割/混合和 CAM 层之间选择#

实心平面可以以两种方式表示 - 正和负。

正平面是通过在分割/混合层上使用实心多边形来表示您想要填充铜的区域来创建的。焊盘、过孔、热焊盘、反焊盘和其他设计对象从实心区域中减去。这种方法最准确地表示了实际平面在制造时的外观。当图像发送到光绘机时，会在胶片上创建平面的正表示。

过去，光绘机会使用非常小的孔径来"绘制"实心区域。这通常需要光绘机创建数万个线段来表示平面。文件大小可能变得非常大，并且需要很长时间来处理，无论是 SailWind Layout 还是光绘机。

CAM 层上的负平面是通过使用数据的缺失来表示您想要填充铜的区域，然后创建您想要从铜中移除的设计元素（焊盘、过孔、热焊盘、反焊盘）的正图像。当图像发送到光绘机时，只有要移除的设计元素的正图像会在胶片上创建。然后胶片被照相反转以创建用于制造板的正图像。使用此过程，光绘机只需要"绘制"铜将被移除的区域，从而产生更小的文件大小和显著减少的处理时间。

历史上，当设计使用非常慢的拨号调制解调器发送到光绘机服务局时，文件大小极其重要。因此，使用负（CAM）平面产生的更小的文件大小来表示平面更为可取。为了利用这种方法，将在 SailWind 中指定一个 CAM 平面层来表示平面，然后在第 25 层上创建反焊盘的正图像作为焊盘。当为光绘机（Gerber 文件）生成输出文件时，这些数据将与 CAM 层合并。生成的文件紧凑，传输更经济，处理更快。不幸的是，这些负 CAM 平面有某些设计限制，在使用中存在潜在风险。

虽然这些负图像平面生成速度快，但它们设计用于单网络分配和无布线。CAM 平面的框架是基本的，不允许自定义热焊盘或反焊盘。CAM 平面的验证非常有限，需要大量手动检查来验证平面连接性。此外，考虑到平面由负图像表示，无法绘制平面轮廓，必须在第 25 层上围绕板轮廓添加正图像对象以创建从平面轮廓到板边缘的间隙。

尽管"自定义热焊盘和反焊盘"功能后来扩展到 CAM 平面，并且 CAM 平面功能仍然存在，但它已被分割/混合平面层上的高级功能所取代。使用当今的计算能力和现代激光光绘机，分割/混合平面生成和处理速度快。分割/混合平面允许您将层分割为多个平面。它们允许平面和布线的混合使用，具有自定义热焊盘、自动从走线后退和控制平面形状。

有关分割/混合平面功能的更多信息，请参见"铜形状和铜平面之间的差异"中归因于平面区域的功能。

元件层和文档层的关联#

层关联在元件层（顶部或底部）的制造图上输出文本、线或形状项目。

当您将第 1189 页上专用于制造图类型的文档层与元件层关联时，CAM 输出文档类型选择自动包括与图类型关联的文档层项目。您可以将以下层类型与元件层关联：焊膏掩模、阻焊掩模、丝印和装配。

TrueLayer 和层关联

当您定义封装的焊盘堆栈时，焊盘堆栈的默认层是通用的 - 安装、内部、对面。它们可以在板的任一侧通用使用。安装侧可以是板的顶部或底部，对面侧始终与安装侧相对。如果您要创建使用特定层的焊盘堆栈，当您将元件翻转到板的另一侧时，焊盘堆栈不会翻转。

尽管您可能向封装的焊盘堆栈添加特定的阻焊掩模、焊膏掩模、丝印或装配层，但 TrueLayer 功能在元件翻转到板底部时将层信息翻转。例如，如果您有一个仅在阻焊顶层上有焊盘堆栈定义的表面安装器件，当您将器件翻转到底层时，阻焊顶层的定义会移动到阻焊底层。您不需要为阻焊底层定义焊盘堆栈定义，以防元件被翻转。

要禁用 TrueLayer 功能，请参见"软件启动选项"主题以获取命令行选项的说明。

设置层#

首先在层设置对话框中定义层来设置您的层。

程序

1. 单击设置>层定义菜单项。出现层设置对话框。

2. 设置设计的层数，如果需要：

   • 增加第 315 页上设计数据库可用的总层数。

   • 指定这是一个第 316 页上的单面板。

   • 增加第 316 页上的电气层数。

3. 设置第 317 页上的外层。

4. 设置第 318 页上的内层。

5. 确定第 319 页上非电气层的可见性。

6. 定义第 320 页上的层和基板厚度。

增加可用层的最大数量#

SailWind Layout 具有两种层模式 - 默认层模式和增加的层模式。如果您选择切换到增加的层模式，可以增加可用层数。

有关这两种模式的更多信息，请参见"层模式"。

🙊限制

当您将设计切换到增加的层模式时，您无法将设计返回到默认层模式。

程序

1. 单击设置>层定义菜单项。出现层设置对话框。

2. 单击最大层数。打开增加最大层数对话框。

3. 单击确定切换到增加的层模式。

👀‍结果

30 层数据库中的所有文档层编号增加 100。例如，如果您从 12 电气层设计开始，第一个文档层，第 13 层，变为第 113 层。

将板指定为单面#

您只能将不超过两个电气层的板指定为单面。

程序

1. 单击设置>层定义菜单项。出现层设置对话框。

2. 选择单面板支持复选框。

3. 单击确定。

👀‍结果

• 连接性检查不再报告具有非镀通孔的元件管脚的连接性错误。放置在顶层的元件和跳线被视为通过焊点连接到底层焊盘。

• 在 CAM 输出中，所有通孔管脚和过孔被视为非镀，无论焊盘堆栈中的定义如何。

修改 PCB 电气层数量#

您可以在默认层（30 层数据库）模式或增加的层（250 层数据库）模式中更改设计中的电气层数。

有关更多信息，请参见"层模式"。

🙊限制

如果板上存在物理设计重用，则无法修改电气层的层定义。

先决条件

在更改电气层数之前，从设计中删除所有部分过孔及其定义。

程序

1. 在层设置对话框中，单击修改。打开修改电气层计数对话框。

2. 在修改电气层计数对话框中，键入指定范围内的新电气层数。

3. 单击确定。打开重新分配电气层对话框。

4. 如果需要，将任何现有电气层上的电气信息重新分配到新层。新电气层在数据库中创建，具有默认参数值。有关更多信息，请参见"重新分配电气层"。

5. 单击确定返回层设置对话框。

设置外层#

设计的外层是顶层和底层。您可以将外层指定为元件层或非元件层。

程序

1. 在层设置对话框中，选择一个外层。例如，选择顶层。

2. 在名称框中，键入层的名称。默认情况下，外层名称分配为顶层和底层。将层重命名为让您知道该层是什么的名称。例如，顶层元件层 1。

3. 在电气层类型区域中，如果要允许在该层上放置元件，则单击元件；否则单击布线。如果选择元件，可以更改层关联：

   a. 单击关联按钮。

   b. 在元件层关联对话框中，设置每个文档层类型的关联。

   当顶层或底层设置为元件层时，您可以关联或映射哪些文档层与所选层一起使用。此处进行的任何层关联都由 CAM 例程用于输出。例如，当您输出顶层的丝印时，与您为丝印关联的文档层上的任何项目都会自动添加到 CAM 文档中。

   c. 单击确定。

4. 在层设置对话框中，单击平面类型设置。如果选择 CAM 或分割/混合平面，必须将平面网络分配给层：

a. 单击分配网络按钮。出现平面层网络对话框。

b. 从所有网络列表中单击一个网络。

c. 单击添加将网络移动到分配的网络列表。您还可以根据需要将网络分配给其他层。例如，如果您有多个地平面层，可以将地网络分配给这些多个层。

d. 如果层是分割混合平面类型，可以将其他网络关联到该层。

e. 单击确定。

5. 在层设置对话框中，单击布线方向设置。必须为所有电气层分配主要布线方向。非电气层不分配布线方向。布线方向影响手动和自动布线性能。例如，如果选择水平但层上的大多数走线需要垂直，则布线编辑性能较慢。此外，选择任何可能对布线编辑性能产生不利影响。

6. 单击确定。

设置内层#

设计的内层始终是电气层。

程序

1. 在层设置对话框中，选择一个内层。例如，选择地平面。

2. 在名称框中，键入层的名称。默认情况下，SailWind Layout 将层编号分配为其名称；例如，内层 2。将层重命名为让您知道该层是什么的名称；例如，内信号层 2。

3. 单击平面类型设置。如果选择 CAM 或分割/混合平面，必须将平面网络分配给层：

   a. 单击分配网络按钮。出现平面层网络对话框。

   b. 从所有网络列表中单击一个网络。

   c. 单击添加将网络移动到分配的网络列表。您还可以根据需要将网络分配给其他层。例如，如果您有多个地平面层，可以将地网络分配给这些多个层。

   d. 如果层是分割混合平面类型，可以将其他网络关联到该层。

   e. 单击确定关闭平面层网络对话框。

4. 在层设置对话框中，单击布线方向设置。必须为所有电气层分配主要布线方向。非电气层不分配布线方向。布线方向影响手动和自动布线性能。例如，如果选择水平但层上的大多数走线需要垂直，则布线编辑性能较慢。此外，选择任何可能对布线编辑性能产生不利影响。

5. 单击确定。

设置文档层#

SailWind Layout 将第 21 至 30 层（在默认层模式下）分配为制造图类型的默认文档层，包括两个用于丝印（顶部和底部）。

程序

1. 在层设置对话框中，选择一个文档层。文档层在所有电气层之后列出。快速判断层是否为文档层的方法是方向（dir）列中没有字母。

2. 在名称框中，键入层的名称。默认情况下，SailWind Layout 将层编号分配为其名称；例如，层_3。将层重命名为让您知道该层是什么的名称；例如，金掩模。

3. 单击制造、装配和文档层类型设置。如果单击丝印、焊膏掩模、阻焊掩模或装配，此层可用于与元件层关联。

4. 单击确定。

在层列表中隐藏或显示非电气层#

默认的 SailWind Layout 设计带有许多可用层，这些层都出现在某些对话框的层列表中。如果您的设计仅使用少数层，则结果是大量未使用的层出现在层列表中。您可以从视图中隐藏这些未使用的层以缩短层列表的显示 - 例如，标准工具栏的层列表、层设置和显示颜色对话框。

🙊限制

您只能从层列表中隐藏非电气层。

程序

1. 在层设置对话框中，单击启用/禁用。

2. 在启用列中选择适当的复选框以启用或禁用层。

   TIP

   虽然启用列是唯一可编辑的列，但您可以按任何列对显示的层进行排序。单击列标题以按该列的值排序。再次单击同一列标题以反向排序。

3. 单击确定返回层设置对话框。

设置层参数#

提供层参数以确认设计合规性并计算阻抗。例如，当您验证设计时，电动力学检查使用层参数设置对话框中定义的电气层和介电材料层厚度以及介电常数等信息来确认设计合规性。此外，还提供更多层参数用于阻抗计算。

高速印刷电路板上的走线可以像传输线一样"广播"干扰到相邻导体。使用高速规则模块，您可以使用规则在网类、网或管脚到管脚连接基础上设置间距；然后使用高速检查报告阻抗、延迟、走线长度、菊花链和并行布线等属性。这些问题会导致干扰并在原型制作中产生昂贵的问题。您可以对整个板或特定网运行检查。

先决条件

在运行电动力学检查之前，必须在层设置对话框中指定平面层。对于双层板，临时将其中一个层标识为平面层。

程序

1. 在层设置对话框中，单击高级按钮。打开层参数设置对话框。

2. 根据需要设置层参数。

   • 对于每个介电材料层，双击类型单元格以选择"层"是预浸料还是基板层。

   • 对于介电材料和涂层层，字段 Dk 和 Df 可编辑。对于电气层，您可以设置诸如 Drum SR、Matte SR、Ref.Plane、SE Width、DIFF Width 和 DIFF Spacing 等参数。

有关详细参数描述，请参见下表。

表 73. 层参数描述

字段	描述
#	显示电气层编号，对应于层设置对话框中的 Lev.。
名称	显示层的名称，对应于层设置对话框中定义的名称。

字段	描述
类型	指定层的类型。唯一可用于编辑的层是介电层。在此列表中可以选择基板或预浸料。
材料	指定每层的材料。可以从下拉列表中选择一个。
厚度	指定层的厚度。
	输入范围因材料类型和当前设计单位而异：
	• 对于介电材料，其厚度必须在 5.08 毫米/200 密耳/0.2 英寸内。
	• 对于铜，其厚度必须在 0.25 毫米/10 密耳/0.2 英寸内。
	提示：如果不需要涂层，将厚度设置为零。
Dk	指定介电常数值。
Df	指定介电损耗角正切。
	范围：0—1
Drum SR	指定鼓面的粗糙度。
	输入范围因当前设计单位而异：
	• 密耳：0—1
	• 公制：0—0.02540
	• 英寸：0—0.001
Matte SR	指定哑面的粗糙度。
	输入范围与鼓面类似。
Ref. Plane	指定电气层是否为参考层。
	注意：层设置对话框中指定的平面层默认设置为参考层。
SE Width	指定单端走线宽度。
	输入范围因当前设计单位而异，以下规则同样适用于 DIFF 宽度和 DIFF 间距。
	• 密耳：0—100
	• 公制：0—2.54
	• 英寸：0—0.001
SE Z0 (欧姆)	显示通过单击计算阻抗计算的单端阻抗。
DIFF Width	指定差分对的走线宽度。
DIFF Space	指定差分对之间的间距。

层从平面层取消分配网络名称

字段	描述
DIFF Z0 (欧姆)	显示通过单击计算阻抗计算的差分阻抗。
Edit	使所选单元格可用于编辑。
	例外：灰显或空白的单元格不可用于编辑。
Weight (oz)	指定以盎司每平方英尺查看和编辑铜厚度。
Design (")	指定以与当前数据库相同的度量单位查看和编辑铜厚度。
Board Thickness	当前设计单位中材料和层厚度的总值。
Calculate Impedance	单击开始阻抗计算。
Import	单击导入 XML 文件。
Export	单击导出 XML 文件。

3. 要以盎司每平方英尺查看和编辑铜厚度，单击"重量（盎司）"。否则，单击设计以以与当前数据库相同的度量单位查看和编辑。

从平面层取消分配网络名称#

您可以从平面层的分配中移除网络名称。

程序

1. 在层设置对话框中，选择定义为 CAM 平面或混合平面的层。

2. 单击分配网络。打开平面层网络对话框。

3. 在分配的网络列表中单击网络名称。

4. 单击移除。网络名称移回所有网络列表。

5. 单击确定。

重新分配电气层#

当您更改电气层数时，必须将旧层重新分配到新层设置中的位置。

🙊限制

• 重新分配层时，元件禁止区被忽略。它们保留在您创建它们的层上。

• 当板上存在物理设计重用时，无法修改电气层的层定义。

• 如果走线连接到新层上不可用的焊盘（如表面贴装管脚或部分过孔），程序会从走线末端到元件管脚放置零长度未布线。

程序

1. 在层设置对话框中，单击重新分配。打开重新分配电气层对话框。

2. 从旧列表中单击要重新分配的层编号。

3. 在"新层#"框中键入要分配到的层编号。您不能将项目从旧层合并到新层，但可以交换层。此外，目标层必须为空。

4. 以下信息从旧层移动到新层：

   • 走线和过孔

   • 绘图对象

   • 层名称、层类型、布线方向和元件/平面层参数

5. 如果减少层数且所选层没有数据，可以删除该层。要删除它，单击删除。

6. 单击确定。您返回到层设置对话框。

👀‍结果

在层重新分配期间更改以下层属性：

• 名称

• 平面状态

• 层（布线）方向

• 介电常数和厚度（与上层铜层关联）

• 关联的非电气层（用于顶部和底部）

• 分配的网络列表

• 颜色，包括轮廓颜色

以下对象具有分配的层，并在层重新分配期间重新分配：

• 走线

  2D 线，自由和在封装（元件轮廓）中

• 铜，开放和封闭，自由和在封装中，但不包括管脚关联的铜

• 禁止区，自由和在封装中

• 铜切割，自由，关联和在封装中

• 文本，自由，与 2D 线组合，和在封装中

• 属性标签

• 灌铜轮廓和平面区域

• 灌铜或平面区域阴影轮廓和阴影空隙

• 条件间距规则

• 布线规则中的层掩码

以下对象具有分配的层，但在层重新分配期间不重新分配：

• 焊盘堆栈中绝对层上的焊盘定义（用于封装和过孔）

• 封装中的管脚关联铜

• 部分过孔的起始和结束层

• 钻孔对