Σήμερα, η ολοένα και πιο συμπαγή τάση των ηλεκτρονικών προϊόντων απαιτεί τον τρισδιάστατο σχεδιασμό των πολυστρωματικών τυπωμένων κυκλωμάτων. Ωστόσο, η στοίβαξη του Layer εγείρει νέα ζητήματα που σχετίζονται με αυτήν την προοπτική σχεδιασμού. Ένα από τα προβλήματα είναι να αποκτηθεί μια υψηλής ποιότητας στρωματοποιημένη κατασκευή για το έργο.

Καθώς παράγονται όλο και πιο σύνθετα τυπωμένα κυκλώματα που αποτελούνται από πολλαπλά στρώματα, η στοίβαξη των PCBs έχει γίνει ιδιαίτερα σημαντική.

Ένας καλός σχεδιασμός στοίβας PCB είναι απαραίτητος για τη μείωση της ακτινοβολίας των βρόχων PCB και των σχετικών κυκλωμάτων. Αντίθετα, η κακή συσσώρευση μπορεί να αυξήσει σημαντικά την ακτινοβολία, η οποία είναι επιβλαβής από την άποψη της ασφάλειας.
Τι είναι το PCB stackup;
Πριν ολοκληρωθεί η τελική σχεδίαση διάταξης, το PCB Stackup στρώμα το μονωτικό και το χαλκό του PCB. Η ανάπτυξη αποτελεσματικής στοίβαξης είναι μια πολύπλοκη διαδικασία. Το PCB συνδέει την ισχύ και τα σήματα μεταξύ των φυσικών συσκευών και η σωστή στρώση των υλικών του κυκλώματος επηρεάζει άμεσα τη λειτουργία του.

Γιατί πρέπει να πλαστούμε PCB;
Η ανάπτυξη του PCB Stackup είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό αποτελεσματικών πίνακα κυκλωμάτων. Το PCB Stackup έχει πολλά οφέλη, επειδή η πολλαπλών στρώσεων δομή μπορεί να βελτιώσει τη διανομή ενέργειας, να αποτρέψει την ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή, να περιορίσει τις διασταυρούμενες παρεμβολές και να υποστηρίξει τη μετάδοση σήματος υψηλής ταχύτητας.

Παρόλο που ο κύριος σκοπός της στοίβαξης είναι η τοποθέτηση πολλαπλών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων σε ένα σκάφος μέσω πολλαπλών στρωμάτων, η στοίβαξη της δομής των PCBS παρέχει επίσης και άλλα σημαντικά πλεονεκτήματα. Αυτά τα μέτρα περιλαμβάνουν την ελαχιστοποίηση της ευπάθειας των κυκλωμάτων κυκλωμάτων στον εξωτερικό θόρυβο και τη μείωση των προβλημάτων της διασταύρωσης και της σύνθετης αντίστασης σε συστήματα υψηλής ταχύτητας.

Ένα καλό stackup PCB μπορεί επίσης να βοηθήσει στην εξασφάλιση χαμηλότερου τελικού κόστους παραγωγής. Με τη μεγιστοποίηση της αποτελεσματικότητας και τη βελτίωση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας ολόκληρου του έργου, η στοίβαξη PCB μπορεί να εξοικονομήσει αποτελεσματικά χρόνο και χρήμα.

Προφυλάξεις και κανόνες για το PCB Laminate Design
● Αριθμός στρωμάτων
Η απλή στοίβαξη μπορεί να περιλαμβάνει PCB τεσσάρων στρώσεων, ενώ πιο πολύπλοκες σανίδες απαιτούν επαγγελματική διαδοχική πλαστικοποίηση. Αν και πιο πολύπλοκο, ο μεγαλύτερος αριθμός στρωμάτων επιτρέπει στους σχεδιαστές να έχουν περισσότερο χώρο διάταξης χωρίς να αυξήσουν τον κίνδυνο αντιμετώπισης αδύνατων λύσεων.

Γενικά, απαιτούνται οκτώ ή περισσότερα στρώματα για την απόκτηση της καλύτερης διάταξης και της απόστασης για τη μεγιστοποίηση της λειτουργικότητας. Η χρήση ποιοτικών αεροπλάνων και αεροπλάνων ισχύος σε πίνακες πολλαπλών στρώσεων μπορεί επίσης να μειώσει την ακτινοβολία.

● Διάταξη στρώματος
Η διάταξη του στρώματος χαλκού και το μονωτικό στρώμα που αποτελεί το κύκλωμα αποτελεί τη λειτουργία επικάλυψης PCB. Για να αποφευχθεί η στρέβλωση PCB, είναι απαραίτητο να γίνει η διατομή του συμβουλίου συμμετρικής και ισορροπημένης κατά την τοποθέτηση των στρωμάτων. Για παράδειγμα, σε ένα όγκο οκτώ επιπέδων, το πάχος του δεύτερου και του έβδομου στρώματος θα πρέπει να είναι παρόμοιο με την επίτευξη της καλύτερης ισορροπίας.

Το στρώμα σήματος πρέπει πάντα να είναι δίπλα στο επίπεδο, ενώ το επίπεδο ισχύος και το επίπεδο ποιότητας συνδέονται αυστηρά μαζί. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε πολλαπλά επίπεδα εδάφους, επειδή μειώνουν γενικά την ακτινοβολία και την χαμηλότερη αντίσταση εδάφους.

● Τύπος υλικού στρώματος
Οι θερμικές, μηχανικές και ηλεκτρικές ιδιότητες κάθε υποστρώματος και πώς αλληλεπιδρούν είναι κρίσιμες για την επιλογή των υλικών Laminate PCB.

Η πλακέτα κυκλώματος αποτελείται συνήθως από έναν ισχυρό πυρήνα υποστρώματος ινών γυαλιού, ο οποίος παρέχει το πάχος και την ακαμψία του PCB. Ορισμένα ευέλικτα PCB μπορεί να είναι κατασκευασμένα από ευέλικτα πλαστικά υψηλής θερμοκρασίας.

Το επιφανειακό στρώμα είναι ένα λεπτό φύλλο από χαλκό που συνδέεται με το σκάφος. Ο χαλκός υπάρχει και στις δύο πλευρές ενός PCB διπλής όψης και το πάχος του χαλκού ποικίλλει ανάλογα με τον αριθμό των στρωμάτων της στοίβας PCB.

Καλύψτε την κορυφή του φύλλου χαλκού με μάσκα συγκόλλησης για να κάνετε τα ίχνη του χαλκού να επικοινωνήσουν με άλλα μέταλλα. Αυτό το υλικό είναι απαραίτητο για να βοηθήσει τους χρήστες να αποφύγουν τη συγκόλληση της σωστής θέσης των καλωδίων Jumper.

Ένα στρώμα εκτύπωσης οθόνης εφαρμόζεται στη μάσκα συγκόλλησης για να προσθέσετε σύμβολα, αριθμούς και γράμματα για να διευκολυνθεί η συναρμολόγηση και να επιτρέψει στους ανθρώπους να κατανοήσουν καλύτερα την πλακέτα κυκλώματος.

● Προσδιορίστε την καλωδίωση και τις τρύπες
Οι σχεδιαστές θα πρέπει να δρομολογούν σήματα υψηλής ταχύτητας στο μεσαίο στρώμα μεταξύ των στρωμάτων. Αυτό επιτρέπει στο επίπεδο του εδάφους να παρέχει θωράκιση που περιέχει ακτινοβολία που εκπέμπεται από την τροχιά σε υψηλές ταχύτητες.

Η τοποθέτηση του επιπέδου σήματος κοντά στο επίπεδο του επιπέδου επιτρέπει το ρεύμα επιστροφής να ρέει στο παρακείμενο επίπεδο, ελαχιστοποιώντας έτσι την επαγωγή της διαδρομής επιστροφής. Δεν υπάρχει αρκετή χωρητικότητα μεταξύ της παρακείμενης ισχύος και των επιπέδων εδάφους για την παροχή αποσύνδεσης κάτω των 500 MHz χρησιμοποιώντας τυπικές τεχνικές κατασκευής.

● Απόσταση μεταξύ των στρωμάτων
Λόγω της μειωμένης χωρητικότητας, η στενή σύζευξη μεταξύ του σήματος και του τρέχοντος επιπέδου επιστροφής είναι κρίσιμη. Τα επίπεδα ισχύος και εδάφους θα πρέπει επίσης να συνδέονται σφιχτά μαζί.

Τα στρώματα σήματος πρέπει πάντα να είναι κοντά ο ένας στον άλλο, ακόμη και αν βρίσκονται σε παρακείμενα αεροπλάνα. Η σφιχτή σύζευξη και η απόσταση μεταξύ των στρωμάτων είναι απαραίτητη για τα αδιάλειπτα σήματα και τη συνολική λειτουργικότητα.

Για να συνοψίσω
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά σχέδια πολλαπλών στρώσεων PCB στην τεχνολογία στοίβαξης PCB. Όταν εμπλέκονται πολλαπλά στρώματα, πρέπει να συνδυαστεί μια τρισδιάστατη προσέγγιση που θεωρεί ότι η εσωτερική δομή και η διάταξη της επιφάνειας πρέπει να συνδυαστούν. Με τις υψηλές ταχύτητες λειτουργίας των σύγχρονων κυκλωμάτων, πρέπει να γίνει προσεκτικός σχεδιασμός PCB Stack-Up για τη βελτίωση των δυνατοτήτων διανομής και τον περιορισμό των παρεμβολών. Ένα κακώς σχεδιασμένο PCB μπορεί να μειώσει τη μετάδοση σήματος, τη δυνατότητα κατασκευής, τη μετάδοση ισχύος και τη μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.