Saat ini, tren produk elektronik yang semakin ringkas membutuhkan desain tiga dimensi papan sirkuit cetak multilayer. Namun, penumpukan layer mengangkat isu -isu baru yang terkait dengan perspektif desain ini. Salah satu masalahnya adalah mendapatkan bangunan berlapis berkualitas tinggi untuk proyek tersebut.
Karena semakin banyak sirkuit cetak yang terdiri dari beberapa lapisan yang diproduksi, penumpukan PCB menjadi sangat penting.
Desain tumpukan PCB yang baik sangat penting untuk mengurangi radiasi loop PCB dan sirkuit terkait. Sebaliknya, akumulasi yang buruk dapat secara signifikan meningkatkan radiasi, yang berbahaya dari sudut pandang keamanan.
Apa itu PCB Stackup?
Sebelum desain tata letak terakhir selesai, stackup PCB melapisi isolator dan tembaga PCB. Mengembangkan penumpukan yang efektif adalah proses yang kompleks. PCB menghubungkan daya dan sinyal antara perangkat fisik, dan pelapisan bahan papan sirkuit yang benar secara langsung mempengaruhi fungsinya.
Mengapa kita perlu melaminasi PCB?
Pengembangan stackup PCB sangat penting untuk merancang papan sirkuit yang efisien. PCB Stackup memiliki banyak manfaat, karena struktur multilayer dapat meningkatkan distribusi energi, mencegah gangguan elektromagnetik, membatasi gangguan silang, dan mendukung transmisi sinyal berkecepatan tinggi.
Meskipun tujuan utama penumpukan adalah untuk menempatkan beberapa sirkuit elektronik pada satu papan melalui beberapa lapisan, struktur PCB yang ditumpuk juga memberikan keuntungan penting lainnya. Langkah-langkah ini termasuk meminimalkan kerentanan papan sirkuit terhadap kebisingan eksternal dan mengurangi masalah crosstalk dan impedansi dalam sistem berkecepatan tinggi.
Stackup PCB yang baik juga dapat membantu memastikan biaya produksi akhir yang lebih rendah. Dengan memaksimalkan efisiensi dan meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik dari seluruh proyek, penumpukan PCB dapat secara efektif menghemat waktu dan uang.
Tindakan pencegahan dan aturan untuk desain laminasi PCB
● Jumlah lapisan
Penumpukan sederhana mungkin termasuk PCB empat lapis, sementara papan yang lebih kompleks membutuhkan laminasi berurutan profesional. Meskipun lebih kompleks, jumlah lapisan yang lebih tinggi memungkinkan desainer memiliki lebih banyak ruang tata letak tanpa meningkatkan risiko menghadapi solusi yang mustahil.
Secara umum, delapan atau lebih lapisan diperlukan untuk mendapatkan pengaturan dan jarak lapisan terbaik untuk memaksimalkan fungsionalitas. Menggunakan pesawat berkualitas dan pesawat daya pada papan multilayer juga dapat mengurangi radiasi.
● Pengaturan lapisan
Susunan lapisan tembaga dan lapisan isolasi yang membentuk sirkuit merupakan operasi tumpang tindih PCB. Untuk mencegah warping PCB, perlu untuk membuat penampang papan simetris dan seimbang saat meletakkan lapisan. Misalnya, dalam papan delapan lapis, ketebalan lapisan kedua dan ketujuh harus serupa untuk mencapai keseimbangan terbaik.
Lapisan sinyal harus selalu berdekatan dengan bidang, sedangkan bidang daya dan bidang berkualitas digabungkan secara ketat. Yang terbaik adalah menggunakan beberapa bidang tanah, karena mereka umumnya mengurangi radiasi dan impedansi tanah yang lebih rendah.
● Jenis Bahan Lapisan
Sifat termal, mekanik, dan listrik dari masing -masing substrat dan bagaimana mereka berinteraksi sangat penting untuk pilihan bahan laminasi PCB.
Papan sirkuit biasanya terdiri dari inti substrat serat kaca yang kuat, yang memberikan ketebalan dan kekakuan PCB. Beberapa PCB fleksibel dapat terbuat dari plastik suhu tinggi yang fleksibel.
Lapisan permukaan adalah foil tipis yang terbuat dari foil tembaga yang melekat pada papan. Tembaga ada di kedua sisi PCB dua sisi, dan ketebalan tembaga bervariasi sesuai dengan jumlah lapisan tumpukan PCB.
Tutupi bagian atas foil tembaga dengan topeng solder untuk membuat jejak tembaga menghubungi logam lain. Bahan ini sangat penting untuk membantu pengguna menghindari menyolder lokasi kabel jumper yang benar.
Lapisan pencetakan layar diterapkan pada topeng solder untuk menambahkan simbol, angka, dan huruf untuk memfasilitasi perakitan dan memungkinkan orang untuk lebih memahami papan sirkuit.
● Tentukan kabel dan melalui lubang
Desainer harus merutekan sinyal berkecepatan tinggi di lapisan tengah di antara lapisan. Hal ini memungkinkan bidang tanah untuk menyediakan pelindung yang berisi radiasi yang dipancarkan dari trek dengan kecepatan tinggi.
Penempatan level sinyal yang dekat dengan level bidang memungkinkan arus pengembalian mengalir di bidang yang berdekatan, sehingga meminimalkan induktansi jalur pengembalian. Tidak ada kapasitansi yang cukup antara pesawat daya yang berdekatan dan darat untuk memberikan decoupling di bawah 500 MHz menggunakan teknik konstruksi standar.
● Jarak antar lapisan
Karena berkurangnya kapasitansi, kopling ketat antara sinyal dan bidang pengembalian saat ini sangat penting. Pesta kekuatan dan darat juga harus digabungkan dengan erat.
Lapisan sinyal harus selalu dekat satu sama lain bahkan jika mereka berada di bidang yang berdekatan. Kopling dan jarak yang ketat antar lapisan sangat penting untuk sinyal yang tidak terputus dan fungsionalitas keseluruhan.
untuk menyimpulkan
Ada banyak desain papan PCB multilayer yang berbeda dalam teknologi penumpukan PCB. Ketika beberapa lapisan terlibat, pendekatan tiga dimensi yang mempertimbangkan struktur internal dan tata letak permukaan harus digabungkan. Dengan kecepatan operasi yang tinggi dari sirkuit modern, desain stack-up PCB yang cermat harus dilakukan untuk meningkatkan kemampuan distribusi dan membatasi gangguan. PCB yang dirancang dengan buruk dapat mengurangi transmisi sinyal, kemampuan manufaktur, transmisi daya, dan keandalan jangka panjang.
