I dag krever den stadig mer kompakte trenden med elektroniske produkter den tredimensjonale utformingen av flerlags trykte kretskort. Lagstabling reiser imidlertid nye problemstillinger knyttet til dette designperspektivet. Et av problemene er å få et lagdelt bygg av høy kvalitet for prosjektet.

Ettersom flere og mer komplekse trykte kretser som består av flere lag produseres, har stabling av PCB blitt spesielt viktig.

En god PCB-stabeldesign er avgjørende for å redusere strålingen fra PCB-løkker og relaterte kretser. Tvert imot kan dårlig akkumulering øke strålingen betydelig, noe som er skadelig fra et sikkerhetssynspunkt.
Hva er PCB-stabling?
Før den endelige layoutdesignen er fullført, legger PCB-stablen isolatoren og kobberet til PCB-en. Å utvikle effektiv stabling er en kompleks prosess. PCB kobler strøm og signaler mellom fysiske enheter, og riktig lagdeling av kretskortmaterialer påvirker funksjonen direkte.

Hvorfor trenger vi å laminere PCB?
Utviklingen av PCB-stabling er avgjørende for å designe effektive kretskort. PCB-stabling har mange fordeler, fordi flerlagsstrukturen kan forbedre energifordelingen, forhindre elektromagnetisk interferens, begrense kryssinterferens og støtte høyhastighets signaloverføring.

Selv om hovedformålet med stabling er å plassere flere elektroniske kretser på ett bord gjennom flere lag, gir den stablede strukturen til PCB også andre viktige fordeler. Disse tiltakene inkluderer å minimere sårbarheten til kretskort for ekstern støy og redusere krysstale og impedansproblemer i høyhastighetssystemer.

En god PCB-stabling kan også bidra til å sikre lavere sluttproduksjonskostnader. Ved å maksimere effektiviteten og forbedre den elektromagnetiske kompatibiliteten til hele prosjektet, kan PCB-stabling effektivt spare tid og penger.

Forholdsregler og regler for design av PCB-laminat
● Antall lag
Enkel stabling kan inkludere firelags PCB, mens mer komplekse kort krever profesjonell sekvensiell laminering. Selv om det er mer komplekst, gjør det høyere antallet lag designere til å ha mer layoutplass uten å øke risikoen for å møte umulige løsninger.

Vanligvis kreves åtte eller flere lag for å oppnå det beste lagarrangementet og avstanden for å maksimere funksjonaliteten. Bruk av kvalitetsfly og kraftfly på flerlagstavler kan også redusere stråling.

● Lagarrangement
Arrangementet av kobberlaget og det isolerende laget som utgjør kretsen utgjør PCB-overlappingsoperasjonen. For å forhindre vridning av PCB er det nødvendig å gjøre platens tverrsnitt symmetrisk og balansert ved utlegging av lagene. For eksempel, i en åttelagsplate, bør tykkelsen på det andre og det syvende laget være lik for å oppnå best balanse.

Signallaget skal alltid være ved siden av planet, mens kraftplanet og kvalitetsplanet er strengt koblet sammen. Det er best å bruke flere jordplan, fordi de generelt reduserer stråling og lavere jordimpedans.

● Lagmaterialetype
De termiske, mekaniske og elektriske egenskapene til hvert underlag og hvordan de samhandler er avgjørende for valget av PCB-laminatmaterialer.

Kretskortet er vanligvis sammensatt av en sterk glassfibersubstratkjerne, som gir tykkelsen og stivheten til PCB. Noen fleksible PCB kan være laget av fleksibel høytemperaturplast.

Overflatelaget er en tynn folie laget av kobberfolie festet til brettet. Kobber finnes på begge sider av et dobbeltsidig PCB, og tykkelsen på kobber varierer i henhold til antall lag i PCB-stabelen.

Dekk toppen av kobberfolien med en loddemaske for å få kobbersporene i kontakt med andre metaller. Dette materialet er essensielt for å hjelpe brukere med å unngå lodding på riktig plassering av jumperledninger.

Et silketrykklag påføres loddemasken for å legge til symboler, tall og bokstaver for å lette monteringen og la folk forstå kretskortet bedre.

● Bestem ledninger og gjennomgående hull
Designere bør dirigere høyhastighetssignaler på mellomlaget mellom lagene. Dette gjør at bakkeplanet kan gi skjerming som inneholder stråling som sendes ut fra banen ved høye hastigheter.

Plasseringen av signalnivået nær plannivået lar returstrømmen flyte i det tilstøtende planet, og minimerer dermed returbaneinduktansen. Det er ikke nok kapasitans mellom tilstøtende kraft- og jordplan til å gi frakobling under 500 MHz ved bruk av standard konstruksjonsteknikker.

● Avstand mellom lagene
På grunn av den reduserte kapasitansen er tett kobling mellom signalet og det aktuelle returplanet kritisk. Strøm- og jordplanene bør også være tett koblet sammen.

Signallagene skal alltid være nær hverandre selv om de er plassert i tilstøtende plan. Tett kobling og avstand mellom lagene er avgjørende for uavbrutt signaler og generell funksjonalitet.

for å oppsummere
Det er mange forskjellige flerlags PCB-kortdesign innen PCB-stablingsteknologi. Når flere lag er involvert, må en tredimensjonal tilnærming som tar hensyn til den interne strukturen og overflateutformingen kombineres. Med de høye driftshastighetene til moderne kretser, må nøye PCB-stabledesign gjøres for å forbedre distribusjonsevnen og begrense interferens. Et dårlig designet PCB kan redusere signaloverføring, produksjonsevne, kraftoverføring og langsiktig pålitelighet.