HyperLynx中层叠设计实例
层叠结构和材料参数对于仿真是不可或缺的,HyperLynx提供了一个比较完善的、可视化的层叠设计工具。
1.层叠编辑器界面
层叠编辑器界面如图所示:
在菜单栏上选择设置(Steup)-层叠(Stackup)-编辑(Edit),或者在工具栏点击
按钮
层叠编辑器界面比较简单,但层叠中对仿真有影响的参数基本都包含其中,主要在表格区。表格区有5个小模块分别为:基本(Basic)、介质设置(Dielectric)、金属层设置(Metal)、阻抗设置(Z0 Planning)、自定义视图(Custom View);这5个小模块也并不是相互独立的。
2.层叠中层的编辑
在层叠编辑器中包含信号层(Signal)、平面层(Solid Plane)、电镀层(Plating)、介质层(Substrate)和阻焊层(Solder Mask)5种类型,可以在所选中列的上方或下方插入这5种类型的层以增加层数,如图所示:
在选中列之后,在工具栏上单击亠按钮,可以在选中层的上方增加需要的类型,单击一按钮可以在选中层的下方增加需要的类型;或者单击鼠标右键选择在上方插入(Insert Above)和在下方插入(Insert Below)以增加需要的类型。这两种方式有点区别,前一种方式只是增加层,需要自行修改层的类型,后一种方式可以选定为某一种类型,如果是增加信号层,软件会默认同时增加一层介质层。软件默认的是一个6层板,需要设计的是8层板、所以需要增加两层,增加之后如图所示。
如果层叠多于需要的层数,也可以删除,选择左侧数字单击鼠标右键选择删除(Delete)或者在键盘上单击Del键。
同样的操作方式可以进行剪切(Cut)、复制(Copy)、和粘贴(Paste)、编辑,也可以使用与Office一样的快捷键,在此不一一赘述,可以自行练习使用。
层叠已经有8层,按照示例的层叠有4个信号层、3 个地平面层和1个电源平面层,对照进行层名称(Layer Name)、介质类型(Type)及用途(Usage)设置。名称需要自己定义,但不能出现重名,如果重名,在报告区就会出现错误提示,如图4所示,第 10 行和第 14 行同名。
介质类型只有两种:介质和金属。根据层定义,在下拉菜单中选择即可,信号或平面层选择金属(Metal);信号或平面层之外的就选择介质(Dielectric)。
用途这一列比较重要,关系到软件计算阻抗。在这 列中,有的是白色,有的是淡蓝色。白色的说明可以修改,如第一行是介质,通常在最外层的介质有两个用途,阻焊层和介质,单击该行会出现一个下拉菜单,选择Solder Mask,即为阻焊层。
金属层也有两个选项:即信号(Signal)和平面(Plane) ,信号层就选择Signal,地平面层或电源平面就选择plane。
完成的叠层和命名编辑如图所示:
3.层叠中厚度的编辑
层叠的厚度本来也算是层中的信息,之所以单独列出来,是因为很多工程师在设置时容易犯错。在编辑器中,有两个测量单位:一个是国国际单位米制(Metric)μm;另一个是英制单位(English)mils。
另外,金属厚度的表示方式有两种:一种是长度单位(Length) mils;另一种是质量单位(Weight)oz,这都关系至划铜箔的厚度设置。通常情况下使用的是英制单位和长度表示,设置完成后如图所示:
在厚度(Thickness)一栏中,所有的厚度参数看上去没问题,但是有时候一看总厚度是不太一样的,所以在设置的时候一定要主要单位和表示方式。
4.介电常数和介质损耗角的设置
在叠层编辑时,一般只给介质层设置介电常数和介质损耗角可以在dielectric中设置:
在Er一栏中设置介电常数,在loss Tangent一栏中设置介质损耗角。如图所示:
5.层叠输出
相关参数都设置完成后,在层叠向导报告区没有错误提示,即完成了层叠编辑设置,设置好的层叠可以保存和输出。层叠输出有3种方式,分别是图片格式、层叠文件格式和打印文件。在层叠编辑器中能输出图片格式和打印文件,单击工具栏上的按钮,即可复制到 Word 中生成如图所示的图片格式,一般在仿真报告中需要包含层叠信息。
输出的层叠文件,在后续需要使用相同层叠结构时,可以再导入到其他仿真文件中使用,就不需要重复设置层叠以及参数文了。导入的步骤与输出的步骤一样,导入就选择导人(Import)选项。
如前面所言,层叠设计考虑的内容比较多,不仅需要考虑成本,还需要考虑电气性能及使用的材料,这些方面缺一不可。
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