În zilele noastre, tendința din ce în ce mai compactă a produselor electronice necesită proiectarea tridimensională a plăcilor cu circuite imprimate multistrat. Cu toate acestea, stivuirea straturilor ridică noi probleme legate de această perspectivă de proiectare. Una dintre probleme este de a obține o construcție stratificată de înaltă calitate pentru proiect.

Pe măsură ce se produc circuite imprimate din ce în ce mai complexe compuse din mai multe straturi, stivuirea PCB-urilor a devenit deosebit de importantă.

Un design bun al stivei de PCB este esențial pentru a reduce radiația buclelor PCB și a circuitelor aferente. Dimpotrivă, acumularea proastă poate crește semnificativ radiația, care este dăunătoare din punct de vedere al siguranței.
Ce este stivuirea PCB?
Înainte ca proiectarea finală să fie finalizată, stivuirea PCB-ului stratifică izolatorul și cuprul PCB-ului. Dezvoltarea unei stivuiri eficiente este un proces complex. PCB conectează puterea și semnalele între dispozitivele fizice, iar stratificarea corectă a materialelor plăcii de circuite afectează direct funcționarea acesteia.

De ce trebuie să laminatăm PCB?
Dezvoltarea stivuirii PCB este esențială pentru proiectarea plăcilor de circuite eficiente. Stivuirea PCB are multe beneficii, deoarece structura multistrat poate îmbunătăți distribuția energiei, poate preveni interferențele electromagnetice, poate limita interferențele încrucișate și poate suporta transmisia de semnal de mare viteză.

Deși scopul principal al stivuirii este de a plasa mai multe circuite electronice pe o singură placă prin mai multe straturi, structura stivuită a PCB-urilor oferă și alte avantaje importante. Aceste măsuri includ reducerea la minimum a vulnerabilității plăcilor de circuite la zgomotul extern și reducerea problemelor de diafonie și impedanță în sistemele de mare viteză.

Un stivuitor bun de PCB poate ajuta, de asemenea, la asigurarea unor costuri finale de producție mai mici. Prin maximizarea eficienței și îmbunătățirea compatibilității electromagnetice a întregului proiect, stivuirea PCB poate economisi timp și bani în mod eficient.

Precauții și reguli pentru proiectarea laminatului PCB
● Numărul de straturi
Stivuirea simplă poate include PCB-uri cu patru straturi, în timp ce plăcile mai complexe necesită laminare secvențială profesională. Deși mai complex, numărul mai mare de straturi permite designerilor să aibă mai mult spațiu de layout fără a crește riscul de a întâlni soluții imposibile.

În general, sunt necesare opt sau mai multe straturi pentru a obține cea mai bună aranjare și distanță a straturilor pentru a maximiza funcționalitatea. Utilizarea avioanelor de calitate și a avioanelor de putere pe plăci multistrat poate reduce, de asemenea, radiația.

● Dispunerea straturilor
Dispunerea stratului de cupru și a stratului izolator care constituie circuitul constituie operația de suprapunere a PCB. Pentru a preveni deformarea PCB-ului, este necesar ca secțiunea transversală a plăcii să fie simetrică și echilibrată atunci când așezați straturile. De exemplu, într-o placă cu opt straturi, grosimea celui de-al doilea și al șaptelea strat ar trebui să fie similară pentru a obține cel mai bun echilibru.

Stratul de semnal ar trebui să fie întotdeauna adiacent planului, în timp ce planul de putere și planul de calitate sunt strict cuplate împreună. Cel mai bine este să folosiți mai multe planuri de masă, deoarece acestea reduc, în general, radiația și scad impedanța solului.

● Tipul de material stratificat
Proprietățile termice, mecanice și electrice ale fiecărui substrat și modul în care interacționează sunt esențiale pentru alegerea materialelor laminate PCB.

Placa de circuite este de obicei compusă dintr-un miez puternic de substrat din fibră de sticlă, care asigură grosimea și rigiditatea PCB-ului. Unele PCB-uri flexibile pot fi realizate din materiale plastice flexibile la temperaturi ridicate.

Stratul de suprafață este o folie subțire din folie de cupru atașată de placă. Cuprul există pe ambele părți ale unui PCB cu două fețe, iar grosimea cuprului variază în funcție de numărul de straturi ale stivei de PCB.

Acoperiți partea superioară a foliei de cupru cu o mască de lipit pentru a face urmele de cupru să intre în contact cu alte metale. Acest material este esențial pentru a ajuta utilizatorii să evite lipirea locației corecte a firelor de legătură.

Un strat de serigrafie este aplicat pe masca de lipit pentru a adăuga simboluri, numere și litere pentru a facilita asamblarea și a permite oamenilor să înțeleagă mai bine placa de circuit.

● Determinați cablarea și găurile traversante
Designerii ar trebui să direcționeze semnale de mare viteză pe stratul mijlociu dintre straturi. Acest lucru permite planului de sol să ofere ecranare care conține radiații emise de șină la viteze mari.

Amplasarea nivelului semnalului aproape de nivelul planului permite curentului de retur să curgă în planul adiacent, reducând astfel la minimum inductanța căii de retur. Nu există suficientă capacitate între puterea adiacentă și planurile de masă pentru a asigura decuplarea sub 500 MHz folosind tehnici standard de construcție.

● Distanța dintre straturi
Datorită capacității reduse, cuplarea strânsă între semnal și planul de întoarcere curent este critică. Planurile de putere și de masă ar trebui, de asemenea, să fie strâns cuplate.

Straturile de semnal ar trebui să fie întotdeauna aproape unele de altele, chiar dacă sunt situate în planuri adiacente. Cuplarea strânsă și distanța dintre straturi este esențială pentru semnale neîntrerupte și funcționalitatea generală.

în concluzie
Există multe modele diferite de plăci PCB multistrat în tehnologia de stivuire PCB. Atunci când sunt implicate mai multe straturi, trebuie combinată o abordare tridimensională care ia în considerare structura internă și aspectul suprafeței. Cu vitezele mari de funcționare ale circuitelor moderne, trebuie făcută o proiectare atentă a stivuirii PCB pentru a îmbunătăți capacitățile de distribuție și a limita interferențele. Un PCB proiectat prost poate reduce transmisia semnalului, capacitatea de fabricație, transmisia de putere și fiabilitatea pe termen lung.