Z-planner a Sandbox − další software pro návrh rozložení vrstev DPS

Nově založená americká společnost Z-zero [1] uvedla na trh dva nové produkty určené pro plánování složení vrstev desky − Z-planner pro stackup a výběr materiálu desky a Field Solver Sandbox pro rychlé a přesné zjišťování impedance a ztrát v dielektriku.

I když programů pro simulování impedance plošných spojů a návrh vrstev desek je víc, jedná se v tomto případě zřejmě o velmi dobrý nástroj, protože ho kladně hodnotí i Lee Ritchey − respektovaný odborník a autor knihy Right the First Time, který se věnuje konzultační činnosti v oblasti návrhu high-speed desek. K důležitosti plánování rozložení vrstev desky uvedl: „Příliš mnoho vývojářů ponechává otázku složení vrstev, která je velmi důležitá pro signálovou integritu, na výrobcích desek, kteří většinou nemají potřebné znalosti o přenosu signálů na deskách.“

Jednou z výhod nového softwaru je obsáhlá knihovna dielektrických materiálů se všemi potřebnými daty. Materiál zahrnuje výrobky všech významných výrobců, jakými jsou společnosti Doosan, Isola, ITEQ, Nanya Plastics, Panasonic a Park Electrochemical. Proces výběru vhodného materiálu je v programu optimalizován pro použití vývojáři, kteří nejsou znalí detailů výrobního procesu desek. Kromě toho program zahrnuje další data, která nebývají vždy snadno dostupná, jako jsou například údaje o vlivu pryskyřice na dielektrické konstanty (Dk) a ztrátové faktory (Df) v závislosti na frekvenci, o tloušťkách stlačeného prepregu a další. Pro nováčky v plánování rozložení vrstev bude potom velkou výhodou automatizovaný návrh rozložení vrstev. Software jako nástroj používá tabulkový procesor, což je již ostatně vžitá praxe. Barevné provedení tabulky a její struktura nápadně připomíná software ICD Stackup Planner, kterému jsme se na stránkách tohoto časopisu již několikrát věnovali (viz níže).

Program Z-planner, který obsahuje i Sandbox, může být dobrým doplňkem pro řešení signálové integrity, přeslechů a EMC. Jeho cena se pohybuje kolem 5 500 dolarů za node-locked licenci, k dispozici je i licence plovoucí.

Field solver Sandbox, který je nezbytnou součástí nástroje pro návrh vrstev desek, lze získat také samostatně. Řeší vztah mezi Dk, Df, topologií plošných spojů a jejich mezerami, přičemž výsledky zahrnují impedanci (Zo), diferenční impedanci (Zdiff), zpoždění šíření signálu, ztráty jako funkci frekvence a vlivy hrubosti povrchu mědi.

V časopisu DPS byly programy pro plánování složení vrstev desek zmíněny již několikrát, zejména software australské firmy In-Circuit Design (ICD), který je ve světě jedním z nejpoužívanějších programů tohoto typu. Článek „ICD Stackup Planner: nezbytná pomůcka pro návrh DPS“ [2] vysvětluje, proč a jak se stackup provádí, článek „Správný přenos signálu začíná u správné impedance plošných spojů“ [3] pojednává o ICD Stackup Planner, zatímco článek „Rozvržení vrstev u vícevrstvé desky“ [4] probírá praktické konfigurace vrstev čtyřaž šestnáctivrstvé desky s použitím ICD Stackup Planner. O tom, jaká data poslat výrobci desek s ohledem na navržené provedení sestavení vrstev desky pojednává článek „Řešíme skladbu vrstev desky: Stackup“ [5].

Jiným často používaným nástrojem pro řešení skladby vrstev desky je software SpeedStack PCB [6] firmy Polar Instruments. Program nejenom pomůže sestavit vrstvy desky tak, aby byla dodržena potřebná impedance, ale zhotoví i dokumentaci potřebnou pro výrobu desky. Polar Instruments je známá svým precizním přístupem k řešení požadované impedance na deskách plošných spojů i se všemi navazujícími detaily.