Bởi vì các sản phẩm điện tử ngày càng phức tạp hơn, việc cài đặt các mạch phức tạp hơn trong các không gian chấm chặn hơn sẽ mang lại giá trị kinh tế hơn. giải pháp tốt nhất là xếp chồng lên nhau, thay vì xây dựng một vài bảng mạch. Do vậy, việc tạo bậc PCB là một trong những bước quan trọng trong quá trình thiết kế bảng mạch, chúng tôi sẽ giải thích chi tiết dưới đây. Nhìn kìa!
nội dung
Đống PCB là gì?
Tại sao bạn cần xếp chồng lên nhau?
cấu trúc xếp chồng PCB
Lợi ích của các ngăn xếp PCB
Stack PCB tiêu chuẩn 4 cấp
Stack PCB tiêu chuẩn 6 cấp
Stack PCB Standard 8 Layers
các kỹ thuật tốt nhất cho việc thiết kế các tập PCB
sự khác biệt giữa các bậc tiêu chuẩn và các bậc hdi
tóm tắt
Đống PCB là gì?
Một bậc là một tập các đối tượng, vì vậy một bậc PCB có một tập hợp các mức mạch. Trong một thuật ngữ kỹ thuật, nó là một sự sắp xếp cách ly và một lớp đồng tạo nên bảng mạch điện.
bảng mạch in nhiều lớp
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
cụ thể hơn, nó liên quan đến số lượng các mức, không gian giữa các mức và vật liệu được sử dụng trong quá trình sản xuất.
Trước khi bạn hoàn tất việc thiết kế bố trí bảng mạch, bạn cần hoàn tất các lớp PCB, bao gồm việc sắp xếp các lớp, chất lượng, lõi, lỗ, v. v.. Việc tạo bậc đúng cung cấp tín hiệu không nhiều, tính nguyên vẹn mạch và một PCB chất lượng cao.
Lớp PCB
Tại sao bạn cần xếp chồng lên nhau?
Cho dù bạn sử dụng 4, 6, 8 hoặc nhiều hơn một lớp, các lớp có thể giảm thiểu nhiễu và bức xạ điện từ trong khi tăng tính toàn vẹn của tín hiệu. Do đó, nó tạo ra một mạng lưới điện cảm ứng thấp trong khi nâng cao khả năng sản xuất của sản phẩm.
Tuy nhiên, các lợi ích này chỉ có thể được thực hiện bằng cách thiết kế nhiều mức phù hợp với các yêu cầu EMC, kích thước mạch và kích thước PCB. ngoài ra, bạn nên xác định số lượng và vị trí của các mức bên trong và cách phân bố các tín hiệu trong các mức đó.
Nếu không, bạn sẽ kết thúc với một PCB không được thiết kế tốt, do đó giảm hiệu năng điện tử của việc truyền tín hiệu. Do đó, bạn sẽ có một mạch điện nhiễu, phóng xạ và nhiễu hơn.
cấu trúc xếp chồng PCB
Thông thường, các lớp bảng mạch điện được tạo bởi các lớp thay thế của chất lượng đồng, lõi và vật liệu được tiếp nhật, tất cả các lớp được gắn và nén nóng với nhau.
thông thường, vật liệu cốt lõi là vật liệu sợi thủy tinh được đan bằng epoxy. nó tạo ra một lớp điện tử mỏng, làm cho lớp đồng liền kề được cách ly. thêm vào đó, chất lỏng gắn liền với tất cả các lớp bên trong.
khi quyết định số lượng các mức, hãy xem xét những điều sau:
mật độ linh kiện và kiểu gói
sự phức tạp của bảng mạch
các yêu cầu về mặt đất/ nguồn điện/ cần thiết
Hơn nữa, sử dụng các lỗ hỗ trở cho các kênh để cung cấp tính toàn vẹn tín hiệu tốt nhất cho các thiết bị mật độ kênh cao.
Ví dụ về bậc PCB 8 lớp
Lợi ích của các ngăn xếp PCB
Tối đa hóa khả năng của bảng mạch
nâng cao độ bền
giảm thiểu hiệu quả bức xạ, nhiễu tín hiệu và sự kháng cự trên bảng mạch tốc độ cao, tần số cao.
Giảm chi phí sản xuất
để kết nối nhiều mạch điện
Tăng hiệu suất của PCB
cung cấp một điểm kết nối riêng cho tất cả các linh kiện điện tử
thiết kế nhỏ gọn và nhẹ
Tăng cường khả năng tương thích điện từ
Stack PCB tiêu chuẩn 4 cấp
Một chồng chuẩn 4 lớp có bốn mảnh phim có khoảng cách bằng nhau với các mặt phẳng ở giữa. mặc dù bảng điều khiển này hoàn toàn đối xứng, điều này không giúp về tính tương thích điện tử (emc).
Tương tự, việc kết nối các mức ở một vị trí trung tâm chặt chặt chặt chặt và các mức điện tiện lớn được đặt giữa các mức và các mức tín hiệu cũng không giúp cải thiện tính toàn vẹn của nhiễu, EMC hoặc tín hiệu.
Nói cách khác, nó có khả năng kết nối tốt, nhưng hại nhiều hơn lợi ích, đó là lý do tại sao PCB 4 lớp tốt hơn PCB hai lớp.
Ví dụ về các chồng PCB 4 lớp
Trong bảng mạch 4 lớp, chúng tôi nâng cao hiệu năng EMC bằng cách đặt các lớp tín hiệu gần mặt phẳng (thường nhỏ hơn 10 mi). Ngoài ra, chúng tôi sử dụng một lõi lớn (khoảng 40 mi) giữa các nền đất và nền điện để duy trì độ dày tiêu chuẩn của mặt cơ bản ở khoảng 2 mi.
Stack PCB tiêu chuẩn 6 cấp
nếu bạn thêm hai mức tín hiệu trên một bảng mạch 4 mức, bạn sẽ có một bộ điều khiển 6 mức. Các lớp bổ sung tăng cường nhiễu điện tử do bảng mạch có hai mức tín hiệu tốc độ cao bên trong và hai mức tín hiệu tốc độ thấp bên ngoài.
Ví dụ về các chồng PCB 6 lớp
Các lớp tín hiệu nên ở gần các lớp kề nhau để duy trì độ dày của bảng mạch trong phạm vi 62 mi. Khi bạn xây dựng một bậc như vậy, bạn phải cân bằng độ dày của hạt nhân, độ rộng của đường đi và độ kháng.
Stack PCB Standard 8 Layers
Tăng hiệu suất EMC bằng cách thêm hai mức tín hiệu vào một mức PCB 6 mức. Việc thêm chúng vào tâm của mặt sàn cho phép kết nối chặt chặt giữa các mặt phẳng giữa. Ngoài ra, nó tách từng lớp tín hiệu để giảm sự kết nối, do đó giảm đáng kể nhiễu.
Bộ nhớ DDR2 và DDR3 thường sử dụng cấu hình này vì các dây cáp chặt không gây ra các vấn đề nhiễu.
2 GB bộ nhớ DDR2
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Tuy nhiên, phải lưu ý rằng có nhiều hơn hai lớp tín hiệu liền kề giữa hai mặt phẳng có thể dẫn đến sự khức độ không liên tục. nó có thể đạt được chênh lệch chênh lệch 20 ohms, và nó sẽ làm tăng sự nhiễu sóng.
4GB RAM DDR3
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
các kỹ thuật tốt nhất cho việc thiết kế các tập PCB
Xác định số lượng
dĩ nhiên, điều đầu tiên chúng ta phải suy nghĩ là số lượng lớp. để làm rõ điều này, bạn cần xem xét những điều sau:
nguồn điện (được sử dụng khi bo mạch hoặc mạch điện được cấp điện)
Mặt đất/ Lớp
tín hiệu (tốc độ thấp hoặc cao)
lý tưởng là, các thiết kế tốt nhất không nên tổng hợp các loại tín hiệu khác nhau trong một tầng lõi. Để có một số lượng chính xác, trước tiên bạn có thể tính mật độ chân bằng cách sử dụng công thức sau đây:
mật độ chân = diện tích bảng mạch/ (tổng số chân/ 14)
khi bạn có được mật độ chân, sử dụng bảng tìm kiếm để tìm số lượng của các cấp tín hiệu.
Xác định bố trí lớp
thứ hai, xác định số lượng và sự sắp xếp của chúng. Sử dụng các quy tắc sau:
tránh đặt hai lớp tín hiệu với nhau
Giữ đối xứng bậc từ trên cùng và dưới cùng
điều khiển một tín hiệu cao nhất trên một dải rộng nhỏ nhất
giữ khoảng cách tối thiểu giữa cấp điện và mặt đất
Giữ mức nguồn điện bên trong gần mức tín hiệu để kết nối chặt chẽ
Xác định loại vật liệu lớp
tiếp theo, xác định độ dày của mỗi mức tín hiệu cùng với các mức nối và các vật liệu trước. Mặc dù có một loại vật liệu PCB chuẩn, bạn nên xem xét các thuộc tính nhiệt, điện và cơ khí của mỗi vật liệu.
Xác định các đường dẫn và các lỗ
cuối cùng, xác định đường dẫn đường dẫn bằng cách xác định như sau:
Mã đồng
Đặt lỗ ở đâu
Kiểu lỗ thông
Lỗ thông qua PCB
sự khác biệt giữa các bậc tiêu chuẩn và các bậc hdi
HDI là viết tắt của High Density Interconnect, do đó, nó có những lợi ích sau so với các bậc tiêu chuẩn.
Tỉ lệ khung cảnh thấp
bao nhiêu tầng
mật độ cao trên mỗi inch vuông
Công nghệ tiên tiến này đã thay đổi hoàn toàn thiết kế và sản xuất các bảng mạch đa lớp bằng cách cung cấp một quy trình xếp chồng liên tục.
Do đó, bạn có thể có nhiều thiết kế khác nhau trong khi đơn giản hóa cấu trúc của các bảng mạch phức tạp. Hơn nữa, việc tạo bậc sử dụng các lỗ chồng, chồng, mù, lỗ chồng.
Số lượng các thiết bị có số chân cao nhất và mảng hình cầu quyết định số lượng các cấp. Hơn nữa, số lượng nguồn điện, mức tín hiệu và mức đất cũng ảnh hưởng tới HDI, nhưng số lượng mặt phẳng và mức tín hiệu được khuyến cáo là chấp đôi. mục tiêu là tạo ra một cấu trúc cân bằng và đối xứng.
lưới hình cầu hàn
mặt khác, việc thiết kế chuẩn dựa trên một vài nhân tố, như:
số lượng tín hiệu, điện đất và nguồn điện
các yêu cầu khí thải
trình tự lớp
tần số mạch
Khoảng cách giữa các lớp
Thùng bảo vệ/ không bảo vệ
Do vậy, các quy tắc thiết kế cơ bản của các bậc chuẩn bao gồm việc tách các mức tín hiệu và sử dụng các hạt nhân rộng để ngăn chặn các vấn đề EMC.
một trong những lợi ích chính của lớp này là sự che chắn bên trong. Tuy nhiên, nhược điểm là các bộ phận được cài đặt để làm giảm lớp đất, đặc biệt là trên PCB mật độ cao.
tóm tắt
Tóm lại, các chồng PCB là rất quan trọng trong các thiết bị phức tạp hiện đại, vì nó có thể đặt các mạch lớn trong không gian nhỏ. Tại OurPCB, chúng tôi có chuyên môn và kinh nghiệm để cung cấp PCB chất lượng cao nhất phù hợp với tất cả các tiêu chuẩn. Nếu dự án của bạn yêu cầu bảng mạch, xin liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết. bạn cũng có thể gửi thiết kế của bạn để tạo ra nó.