Mūsdienās arvien kompaktākā elektronisko izstrādājumu tendence prasa daudzslāņu iespiedshēmu plates trīsdimensiju dizainu. Tomēr slāņu sakraušana rada jaunas problēmas saistībā ar šo dizaina perspektīvu. Viena no problēmām ir kvalitatīvas slāņveida konstrukcijas iegūšana projektam.

Tā kā tiek ražotas arvien sarežģītākas iespiedshēmas, kas sastāv no vairākiem slāņiem, PCB sakraušana ir kļuvusi īpaši svarīga.

Labs PCB skursteņa dizains ir būtisks, lai samazinātu PCB cilpu un saistīto ķēžu starojumu. Gluži pretēji, slikta uzkrāšanās var ievērojami palielināt starojumu, kas ir kaitīgs no drošības viedokļa.
Kas ir PCB stackup?
Pirms galīgā izkārtojuma dizaina pabeigšanas PCB sakrauj slāņi PCB izolatoru un varu. Efektīvas kraušanas izveide ir sarežģīts process. PCB savieno strāvu un signālus starp fiziskajām ierīcēm, un pareiza shēmas plates materiālu slāņošana tieši ietekmē tā darbību.

Kāpēc mums ir nepieciešams laminēt PCB?
PCB stackup izstrāde ir būtiska efektīvas shēmas plates projektēšanai. PCB stackup ir daudz priekšrocību, jo daudzslāņu struktūra var uzlabot enerģijas sadali, novērst elektromagnētiskos traucējumus, ierobežot šķērseniskos traucējumus un atbalstīt ātrgaitas signālu pārraidi.

Lai gan galvenais sakraušanas mērķis ir novietot vairākas elektroniskās shēmas uz vienas plates, izmantojot vairākus slāņus, PCB sakrautā struktūra nodrošina arī citas svarīgas priekšrocības. Šie pasākumi ietver shēmas plates neaizsargātības samazināšanu pret ārējiem trokšņiem un šķērsrunas un pretestības problēmu samazināšanu ātrdarbīgās sistēmās.

Labs PCB komplekts var arī palīdzēt nodrošināt zemākas galīgās ražošanas izmaksas. Palielinot efektivitāti un uzlabojot visa projekta elektromagnētisko savietojamību, PCB sakraušana var efektīvi ietaupīt laiku un naudu.

Piesardzības pasākumi un noteikumi PCB lamināta projektēšanai
● Slāņu skaits
Vienkāršā sakraušanā var būt četrslāņu PCB, savukārt sarežģītākām plāksnēm nepieciešama profesionāla secīga laminēšana. Lai gan tas ir sarežģītāks, lielāks slāņu skaits ļauj dizaineriem iegūt vairāk izkārtojuma vietas, nepalielinot risku saskarties ar neiespējamiem risinājumiem.

Parasti ir nepieciešami astoņi vai vairāk slāņi, lai iegūtu vislabāko slāņu izvietojumu un atstarpi, lai palielinātu funkcionalitāti. Kvalitatīvas plaknes un jaudas plaknes uz daudzslāņu plāksnēm var arī samazināt starojumu.

● Slāņu izvietojums
Vara slāņa un izolācijas slāņa izvietojums, kas veido ķēdi, veido PCB pārklāšanās darbību. Lai novērstu PCB deformāciju, izklājot slāņus, plāksnes šķērsgriezums ir jāpadara simetrisks un līdzsvarots. Piemēram, astoņu slāņu plāksnē otrā un septītā slāņa biezumam jābūt līdzīgam, lai panāktu vislabāko līdzsvaru.

Signāla slānim vienmēr jābūt blakus plaknei, savukārt jaudas plakne un kvalitātes plakne ir stingri savienotas kopā. Vislabāk ir izmantot vairākas iezemētās plaknes, jo tās parasti samazina starojumu un samazina zemes pretestību.

● Slāņa materiāla veids
Katra substrāta termiskās, mehāniskās un elektriskās īpašības un to mijiedarbība ir būtiskas PCB lamināta materiālu izvēlei.

Shēmas plate parasti sastāv no spēcīga stikla šķiedras substrāta serdes, kas nodrošina PCB biezumu un stingrību. Dažas elastīgās PCB var būt izgatavotas no elastīgas augstas temperatūras plastmasas.

Virsmas slānis ir plāna folija, kas izgatavota no vara folijas, kas piestiprināta pie dēļa. Varš pastāv abās abpusējās PCB pusēs, un vara biezums mainās atkarībā no PCB kaudzes slāņu skaita.

Nosedziet vara folijas augšdaļu ar lodēšanas masku, lai vara pēdas saskartos ar citiem metāliem. Šis materiāls ir būtisks, lai palīdzētu lietotājiem izvairīties no pareizas džemperu vadu atrašanās vietas lodēšanas.

Uz lodēšanas maskas tiek uzklāts sietspiedes slānis, lai pievienotu simbolus, ciparus un burtus, lai atvieglotu montāžu un ļautu cilvēkiem labāk izprast shēmas plati.

● Nosakiet elektroinstalāciju un caurumus
Dizaineriem ātrgaitas signāli jānovirza vidējā slānī starp slāņiem. Tas ļauj iezemētajai plaknei nodrošināt ekranējumu, kas satur starojumu, ko izdala no sliežu ceļa lielā ātrumā.

Signāla līmeņa novietojums tuvu plaknes līmenim ļauj atgriešanās strāvai plūst blakus plaknē, tādējādi samazinot atgriešanās ceļa induktivitāti. Nav pietiekami daudz kapacitātes starp blakus esošajām barošanas un zemes plaknēm, lai nodrošinātu atsaisti zem 500 MHz, izmantojot standarta būvniecības metodes.

● Atstarpes starp slāņiem
Samazinātās kapacitātes dēļ ļoti svarīga ir cieša savienojuma starp signālu un strāvas atgriešanas plakni. Strāvas un zemes plaknēm arī jābūt cieši savienotām kopā.

Signāla slāņiem vienmēr jābūt tuvu viens otram, pat ja tie atrodas blakus plaknēs. Stingra savienošana un atstatums starp slāņiem ir būtiska nepārtrauktiem signāliem un vispārējai funkcionalitātei.

rezumējot
PCB kraušanas tehnoloģijā ir daudz dažādu daudzslāņu PCB plākšņu dizainu. Ja ir iesaistīti vairāki slāņi, ir jāapvieno trīsdimensiju pieeja, kas ņem vērā iekšējo struktūru un virsmas izkārtojumu. Ņemot vērā mūsdienu ķēžu lielos darbības ātrumus, ir rūpīgi jāveido PCB, lai uzlabotu izplatīšanas iespējas un ierobežotu traucējumus. Slikti izstrādāta PCB var samazināt signāla pārraidi, izgatavojamību, jaudas pārvadi un ilgtermiņa uzticamību.