В настоящее время тенденция к все более компактной электронной продукции требует трехмерного проектирования многослойных печатных плат. Однако наложение слоев поднимает новые проблемы, связанные с этой перспективой проектирования. Одна из проблем — получить качественную многоуровневую сборку проекта.

Поскольку производятся все более сложные печатные схемы, состоящие из нескольких слоев, укладка печатных плат становится особенно важной.

Хорошая конструкция стека печатной платы необходима для уменьшения излучения контуров печатной платы и связанных с ними цепей. Напротив, плохое накопление может существенно повысить радиацию, что вредно с точки зрения безопасности.
Что такое стек печатной платы?
Прежде чем окончательный проект компоновки будет завершен, в стек печатной платы накладываются изолятор и медь печатной платы. Разработка эффективной укладки — сложный процесс. Печатная плата соединяет питание и сигналы между физическими устройствами, и правильное расположение материалов печатной платы напрямую влияет на ее функцию.

Зачем нам нужно ламинировать печатную плату?
Разработка стека печатных плат необходима для проектирования эффективных печатных плат. Стек печатных плат имеет множество преимуществ, поскольку многослойная структура может улучшить распределение энергии, предотвратить электромагнитные помехи, ограничить перекрестные помехи и поддержать высокоскоростную передачу сигнала.

Хотя основной целью штабелирования является размещение нескольких электронных схем на одной плате через несколько слоев, многослойная структура печатных плат также дает и другие важные преимущества. Эти меры включают в себя минимизацию уязвимости печатных плат к внешнему шуму и уменьшение проблем с перекрестными помехами и импедансом в высокоскоростных системах.

Хороший стек печатных плат также может помочь снизить конечные производственные затраты. Максимизируя эффективность и улучшая электромагнитную совместимость всего проекта, штабелирование печатных плат может эффективно сэкономить время и деньги.

Меры предосторожности и правила проектирования ламината печатной платы
● Количество слоев
Простая сборка может включать четырехслойные печатные платы, а более сложные платы требуют профессионального последовательного ламинирования. Несмотря на более сложную структуру, большее количество слоев позволяет дизайнерам иметь больше места для макета, не увеличивая при этом риск столкнуться с невозможными решениями.

Обычно требуется восемь или более слоев, чтобы получить наилучшее расположение и расстояние между слоями и максимизировать функциональность. Использование качественных и силовых плоскостей на многослойных платах также может снизить излучение.

● Расположение слоев
Расположение медного слоя и изолирующего слоя, составляющих схему, представляет собой операцию перекрытия печатной платы. Чтобы предотвратить коробление печатной платы, при раскладке слоев необходимо сделать сечение платы симметричным и сбалансированным. Например, в восьмислойной плате толщина второго и седьмого слоев должна быть одинаковой для достижения наилучшего баланса.

Сигнальный слой всегда должен примыкать к плоскости, а плоскость мощности и плоскость качества строго связаны друг с другом. Лучше всего использовать несколько пластин заземления, поскольку они обычно уменьшают излучение и сопротивление заземления.

● Тип материала слоя
Тепловые, механические и электрические свойства каждой подложки и то, как они взаимодействуют, имеют решающее значение для выбора материалов ламината печатной платы.

Печатная плата обычно состоит из прочной сердцевины из стекловолокна, которая обеспечивает толщину и жесткость печатной платы. Некоторые гибкие печатные платы могут быть изготовлены из гибкого высокотемпературного пластика.

Поверхностный слой представляет собой тонкую фольгу из медной фольги, прикрепленную к плате. Медь присутствует на обеих сторонах двусторонней печатной платы, а толщина меди варьируется в зависимости от количества слоев стека печатной платы.

Накройте верхнюю часть медной фольги паяльной маской, чтобы медные дорожки контактировали с другими металлами. Этот материал необходим, чтобы помочь пользователям избежать пайки перемычек в правильном месте.

На паяльную маску наносится слой трафаретной печати, на котором добавляются символы, цифры и буквы, чтобы облегчить сборку и позволить людям лучше понять печатную плату.

● Определите проводку и сквозные отверстия.
Проектировщикам следует маршрутизировать высокоскоростные сигналы на среднем уровне между уровнями. Это позволяет пластине заземления обеспечивать защиту, сдерживающую излучение, испускаемое трассой на высоких скоростях.

Расположение уровня сигнала близко к уровню плоскости позволяет обратному току течь в соседней плоскости, тем самым минимизируя индуктивность обратного пути. Емкости между соседними силовыми и земляными плоскостями недостаточно для обеспечения развязки на частотах ниже 500 МГц при использовании стандартных методов построения.

● Расстояние между слоями
Из-за уменьшенной емкости решающее значение имеет тесная связь между сигналом и плоскостью возврата тока. Плоскости питания и заземления также должны быть плотно соединены друг с другом.

Сигнальные слои всегда должны располагаться близко друг к другу, даже если они расположены в соседних плоскостях. Тесная связь и расстояние между уровнями необходимы для бесперебойности сигналов и общей функциональности.

подводить итоги
В технологии укладки печатных плат существует множество различных конструкций многослойных печатных плат. Когда задействовано несколько слоев, необходимо объединить трехмерный подход, учитывающий внутреннюю структуру и расположение поверхности. Учитывая высокие рабочие скорости современных схем, необходимо тщательно проектировать компоновку печатных плат, чтобы улучшить возможности распределения и ограничить помехи. Плохо спроектированная печатная плата может снизить передачу сигнала, технологичность, передачу энергии и долгосрочную надежность.