Napjainkban az elektronikai termékek egyre kompaktabb trendje megköveteli a többrétegű nyomtatott áramköri lapok háromdimenziós tervezését. A rétegrakás azonban új problémákat vet fel ezzel a tervezési perspektívával kapcsolatban. Az egyik probléma az, hogy jó minőségű réteges összeállítást kapjunk a projekthez.

Ahogy egyre bonyolultabb, több rétegből álló nyomtatott áramkörök készülnek, a PCB-k egymásra rakása különösen fontossá vált.

A jó PCB-verem kialakítása elengedhetetlen a PCB hurkok és a kapcsolódó áramkörök sugárzásának csökkentéséhez. Éppen ellenkezőleg, a rossz felhalmozódás jelentősen növelheti a sugárzást, ami biztonsági szempontból káros.
Mi az a PCB stackup?
Mielőtt a végleges elrendezési terv elkészülne, a PCB-réteg rétegezi a PCB szigetelőjét és rézét. A hatékony halmozás kialakítása összetett folyamat. A PCB a fizikai eszközök közötti tápellátást és jeleket köti össze, az áramköri lapok anyagának megfelelő rétegezése pedig közvetlenül befolyásolja a működését.

Miért kell NYÁK-t laminálni?
A PCB stackup fejlesztése elengedhetetlen a hatékony áramköri lapok tervezéséhez. A PCB-felhalmozásnak számos előnye van, mivel a többrétegű szerkezet javíthatja az energiaelosztást, megakadályozhatja az elektromágneses interferenciát, korlátozhatja a keresztinterferenciát és támogatja a nagy sebességű jelátvitelt.

Bár a halmozás fő célja több elektronikus áramkör elhelyezése egy kártyán több rétegen keresztül, a nyomtatott áramköri lapok egymásra rakott szerkezete más fontos előnyöket is biztosít. Ezek az intézkedések magukban foglalják az áramköri kártyák külső zajokkal szembeni sebezhetőségének minimalizálását, valamint az áthallási és impedanciaproblémák csökkentését a nagy sebességű rendszerekben.

Egy jó nyomtatott áramköri lap is hozzájárulhat az alacsonyabb végső gyártási költségek biztosításához. A hatékonyság maximalizálásával és a teljes projekt elektromágneses kompatibilitásának javításával a PCB-k egymásra helyezésével hatékonyan időt és pénzt takaríthat meg.

Óvintézkedések és szabályok a PCB laminátum tervezésére
● Rétegek száma
Az egyszerű egymásra rakás tartalmazhat négyrétegű PCB-ket, míg az összetettebb táblák professzionális szekvenciális laminálást igényelnek. Bár bonyolultabb, a rétegek nagyobb száma lehetővé teszi a tervezők számára, hogy több elrendezési területet kapjanak anélkül, hogy növelné annak kockázatát, hogy lehetetlen megoldásokkal találkoznak.

Általában nyolc vagy több rétegre van szükség a legjobb rétegelrendezés és -távolság eléréséhez a funkcionalitás maximalizálása érdekében. A minőségi síkok és a teljesítménysíkok többrétegű táblákon történő használata szintén csökkentheti a sugárzást.

● Réteg elrendezés
Az áramkört alkotó rézréteg és szigetelőréteg elrendezése alkotja a NYÁK-átfedési műveletet. A NYÁK vetemedésének elkerülése érdekében a tábla keresztmetszete szimmetrikus és kiegyensúlyozott legyen a rétegek elhelyezésekor. Például egy nyolcrétegű táblánál a második és a hetedik réteg vastagságának hasonlónak kell lennie a legjobb egyensúly elérése érdekében.

A jelrétegnek mindig a síkkal szomszédosnak kell lennie, míg a teljesítménysík és a minőségi sík szigorúan össze kell kapcsolni. A legjobb, ha több földsíkot használunk, mert ezek általában csökkentik a sugárzást és a talajimpedanciát.

● Réteganyag típusa
Az egyes szubsztrátumok termikus, mechanikai és elektromos tulajdonságai, valamint ezek kölcsönhatása kritikus fontosságúak a PCB laminált anyagok kiválasztásánál.

Az áramköri lap általában erős üvegszálas hordozómagból áll, amely biztosítja a nyomtatott áramköri lap vastagságát és merevségét. Egyes rugalmas PCB-k rugalmas, magas hőmérsékletű műanyagból készülhetnek.

A felületi réteg a táblára erősített vékony rézfóliából készült fólia. A réz a kétoldalas NYÁK mindkét oldalán található, és a réz vastagsága a PCB-köteg rétegeinek számától függően változik.

Fedje le a rézfólia tetejét forrasztómaszkkal, hogy a réznyomok érintkezzenek más fémekkel. Ez az anyag elengedhetetlen ahhoz, hogy a felhasználók elkerüljék az áthidaló vezetékek megfelelő helyének forrasztását.

A forrasztómaszkra szitanyomó réteget alkalmaznak, amely szimbólumokat, számokat és betűket ad hozzá az összeszerelés megkönnyítése érdekében, és lehetővé teszi az emberek számára, hogy jobban megértsék az áramköri lapot.

● Határozza meg a vezetékeket és az átmenő furatokat
A tervezőknek a nagy sebességű jeleket a középső rétegen kell irányítaniuk a rétegek között. Ez lehetővé teszi, hogy az alaplap olyan árnyékolást biztosítson, amely tartalmazza a pályáról nagy sebességgel kibocsátott sugárzást.

A jelszint síkszinthez közeli elhelyezése lehetővé teszi, hogy a visszatérő áram a szomszédos síkban folyjon, ezáltal minimalizálva a visszatérési út induktivitását. Nincs elegendő kapacitás a szomszédos táp- és földsíkok között ahhoz, hogy szabványos építési technikákkal 500 MHz alatti leválasztást biztosítson.

● A rétegek közötti távolság
A csökkentett kapacitás miatt kritikus fontosságú a jel és az áram visszatérési sík közötti szoros csatolás. A teljesítmény- és a földsíkot is szorosan össze kell kapcsolni.

A jelrétegeknek mindig közel kell lenniük egymáshoz, még akkor is, ha szomszédos síkban helyezkednek el. A rétegek közötti szoros csatolás és térköz elengedhetetlen a megszakítás nélküli jelekhez és az általános működéshez.

hogy összegezzük
A nyomtatott áramköri lapok egymásra helyezésének technológiájában számos különböző többrétegű PCB kártya létezik. Ha több rétegről van szó, a belső szerkezetet és a felületi elrendezést figyelembe vevő háromdimenziós megközelítést kell kombinálni. A modern áramkörök nagy működési sebessége mellett gondos PCB-felhalmozási tervezést kell végezni az elosztási képességek javítása és az interferencia korlátozása érdekében. A rosszul megtervezett PCB csökkentheti a jelátvitelt, a gyárthatóságot, az erőátvitelt és a hosszú távú megbízhatóságot.