Dandanes vse bolj kompakten trend elektronskih izdelkov zahteva tridimenzionalno zasnovo večplastnih tiskanih vezij. Vendar zlaganje plasti odpira nova vprašanja, povezana s to perspektivo oblikovanja. Ena od težav je pridobiti visokokakovostno večplastno zgradbo za projekt.

Ker se izdelujejo vedno bolj zapletena tiskana vezja, sestavljena iz več plasti, je zlaganje PCB-jev postalo še posebej pomembno.

Dobra zasnova sklada PCB je bistvena za zmanjšanje sevanja zank PCB in povezanih vezij. Nasprotno, slaba akumulacija lahko bistveno poveča sevanje, kar je z varnostnega vidika škodljivo.
Kaj je PCB stackup?
Preden je končna zasnova postavitve končana, PCB stackup položi izolator in baker PCB. Razvijanje učinkovitega zlaganja je kompleksen proces. PCB povezuje napajanje in signale med fizičnimi napravami, pravilno plastenje materialov vezja pa neposredno vpliva na njegovo delovanje.

Zakaj moramo laminirati PCB?
Razvoj tiskanih vezij je bistvenega pomena za načrtovanje učinkovitih vezij. Zlaganje PCB ima veliko prednosti, saj lahko večplastna struktura izboljša distribucijo energije, prepreči elektromagnetne motnje, omeji navzkrižne motnje in podpira hiter prenos signala.

Čeprav je glavni namen zlaganja postavitev več elektronskih vezij na eno ploščo skozi več plasti, zložena struktura tiskanih vezij zagotavlja tudi druge pomembne prednosti. Ti ukrepi vključujejo zmanjšanje ranljivosti tiskanih vezij na zunanji hrup in zmanjšanje težav s preslušavanjem in impedanco v sistemih z visoko hitrostjo.

Dober sklop PCB lahko tudi pomaga zagotoviti nižje končne proizvodne stroške. Z maksimiranjem učinkovitosti in izboljšanjem elektromagnetne združljivosti celotnega projekta lahko zlaganje PCB učinkovito prihrani čas in denar.

Previdnostni ukrepi in pravila za oblikovanje PCB laminata
● Število plasti
Enostavno zlaganje lahko vključuje štirislojne PCB-je, medtem ko bolj zapletene plošče zahtevajo profesionalno zaporedno laminacijo. Čeprav je kompleksnejši, večje število slojev omogoča oblikovalcem, da imajo več prostora za postavitev, ne da bi povečali tveganje, da bi naleteli na nemogoče rešitve.

Na splošno je potrebnih osem ali več plasti, da se doseže najboljša razporeditev plasti in razmik za maksimiranje funkcionalnosti. Uporaba kakovostnih ravnin in močnostnih ravnin na večplastnih ploščah lahko tudi zmanjša sevanje.

● Razporeditev plasti
Razporeditev bakrene plasti in izolacijske plasti, ki tvorita vezje, predstavlja operacijo prekrivanja PCB. Da bi preprečili upogibanje tiskanega vezja, je treba pri polaganju plasti narediti presek plošče simetričen in uravnotežen. Na primer, pri osemslojni plošči morata biti debelina druge in sedme plasti podobni, da dosežete najboljše ravnotežje.

Signalna plast mora biti vedno v bližini ravnine, medtem ko sta močnostna in kakovostna ravnina strogo povezani skupaj. Najbolje je uporabiti več ozemljitvenih ravnin, ker na splošno zmanjšajo sevanje in zmanjšajo ozemljitveno impedanco.

● Vrsta materiala plasti
Toplotne, mehanske in električne lastnosti vsakega substrata in način njihovega medsebojnega delovanja so ključnega pomena za izbiro laminatnih materialov PCB.

Vezje je običajno sestavljeno iz močnega substratnega jedra iz steklenih vlaken, ki zagotavlja debelino in togost tiskanega vezja. Nekateri upogljivi PCB-ji so lahko narejeni iz upogljive visokotemperaturne plastike.

Površinski sloj je tanka folija iz bakrene folije, pritrjena na ploščo. Baker obstaja na obeh straneh dvostranskega tiskanega vezja, debelina bakra pa se spreminja glede na število plasti v sklopu tiskanega vezja.

Pokrijte vrh bakrene folije z masko za spajkanje, da bodo sledi bakra v stiku z drugimi kovinami. Ta material je bistvenega pomena za pomoč uporabnikom pri spajkanju pravilne lokacije premostitvenih žic.

Na spajkalno masko je nanesen sloj sitotiska za dodajanje simbolov, številk in črk, ki olajšajo sestavljanje in ljudem omogočijo boljše razumevanje vezja.

● Določite ožičenje in skoznje luknje
Oblikovalci bi morali usmerjati hitre signale na srednjo plast med plastmi. To omogoča, da ozemljitvena plošča zagotovi zaščito, ki vsebuje sevanje, ki ga oddaja tirnica pri visokih hitrostih.

Postavitev nivoja signala blizu nivoja ravnine omogoča, da povratni tok teče v sosednji ravnini, s čimer se minimizira induktivnost povratne poti. Med sosednjimi napajalnimi in ozemljitvenimi ravninami ni dovolj kapacitivnosti, da bi zagotovili ločitev pod 500 MHz z uporabo standardnih konstrukcijskih tehnik.

● Razmik med plastmi
Zaradi zmanjšane kapacitivnosti je kritična tesna povezava med signalom in tokovno povratno ravnino. Napajalna in ozemljitvena ravnina morata biti tudi tesno povezani skupaj.

Signalne plasti morajo biti vedno blizu ena drugi, tudi če se nahajajo v sosednjih ravninah. Tesna povezanost in razmik med plastmi je bistvenega pomena za neprekinjene signale in splošno funkcionalnost.

če povzamem
V tehnologiji zlaganja tiskanih vezij obstaja veliko različnih večplastnih modelov plošč PCB. Kadar gre za več plasti, je treba kombinirati tridimenzionalni pristop, ki upošteva notranjo strukturo in razporeditev površine. Pri visokih delovnih hitrostih sodobnih vezij je treba za izboljšanje distribucijskih zmožnosti in omejitev motenj skrbno oblikovati PCB. Slabo oblikovano tiskano vezje lahko zmanjša prenos signala, sposobnost izdelave, prenos moči in dolgoročno zanesljivost.