Hogyan tervezzük meg a többrétegű PCB Stackupot?

A többrétegű nyomtatott áramkör tervezésekor a következő tényezőket kell figyelembe vennie. A 3. réteg jeleinek referenciasíkjai általában a 2. és 5. rétegeken helyezkednek el. A 4. rétegen elvezetett jelek ezeket a referenciasíkokat használják. Ha a referenciasíkok a jelzőrétegektől távol eső rétegeken helyezkednek el, akkor széles nyomvonalakat kell használni. Ez a fajta nyomvonalvezetés csak akkor lehetséges, ha a rétegek közös impedanciája 50O vagy annál nagyobb.

Réteghalmaz-kezelő használata

Mielőtt létrehozná a többrétegű NYÁK-összeállítását, először meg kell határoznia, hogy milyen technológiát kíván használni. Ez lehetővé teszi, hogy meghatározza, hány rétegre lesz szüksége, és az egyes rétegek elrendezését. Ezután egy szoftver vagy számítógéppel segített tervek segítségével el kell készítenie egy kapcsolási rajzot. Ez segít az elrendezés tesztelésében és annak biztosításában, hogy az működőképes legyen. A következő lépés az egyes alkatrészek elhelyezésének meghatározása, beleértve a csatlakozások típusait is.

Minél több réteg van a NYÁK-on, annál jobb. Ennek oka, hogy a több réteg növeli az energiaáramlást és csökkenti az elektromágneses interferenciát. A több réteg lehetővé teszi azt is, hogy több elektronikát helyezzen el egy lapon.

Több alaplap használata

A PCB stackup tervezésének első lépése a rétegek számának meghatározása. Ezután el kell dönteni, hogy hol helyezzük el a belső réteget, és hogyan osszuk el a jeleket a rétegek között. A helyes terv követésével minimalizálhatja a kábelezési és gyártási költségeket.

A jelzőrétegnek az alaplapok mellett kell lennie. Ez segít csökkenteni a sugárzást és a földi impedanciát. A teljesítmény- és a tömegsíkokat is össze kell kapcsolni. E cél elérése érdekében a többrétegű NYÁK-felépítés legjobb módja a 8 rétegű rétegfelépítés. A konfiguráció azonban az alkalmazás igényei alapján módosítható.

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok kialakításánál kritikus tényező a teljesítmény- és jelrétegek elrendezése. A rétegek sorrendje nagyon fontos, mivel ez befolyásolhatja a lapon lévő hurkok sugárzását. Ezért fontos, hogy a rétegek elrendezése ne legyen tetszőleges sorrendben.

Íj és csavarás

A többrétegű NYÁK stackup tervezésekor fontos figyelembe venni az ívet és a csavarodást, valamint a szimmetrikus rézsúlyokat. Fontos továbbá figyelembe venni a magvastagságot és a prepreget. Ezek a tervezési elemek segíthetnek elkerülni az elhajlást és a csavarodást, amelyek a NYÁK összeszerelés közbeni elmozdulását okozhatják. Ezen túlmenően a szimmetrikus rétegfelépítés alkalmazása kiváló módja e probléma előfordulásának megelőzésére.

A többrétegű NYÁK elrendezése összetett vállalkozás, és gondos megközelítésre van szükség ahhoz, hogy a végső kialakítás biztonságos legyen. A többrétegű NYÁK rendkívül felforrósodhat, és ez hatással lehet a közeli áramkörök teljesítményére. Ezért fontos, hogy olyan anyagot használjunk, amelyet egy adott hőmérsékleti tartományra terveztek. Ezenkívül a különböző vastagságú aszimmetrikus kialakítások hajlamosak a meghajlásra és a csavarodásra. A legjobb megközelítés az, ha a többrétegű NYÁK egymásra épülését a terv funkcionalitása, a gyártási folyamat és a telepítés alapján tervezi meg.

Differenciális impedancia kiszámítása

A többrétegű NYÁK-összeállítások tervezésekor ki kell számítani a nyomtatott áramköri lap minden egyes rétegén lévő sávok differenciális impedanciáját. Ez egy kulcsfontosságú lépés a folyamatban, mert a helytelen számítás pontatlan eredményekhez vezethet. Az IPC-A-600G szabvány a maratási tényezőt a vastagság (t) és a W1 és W2 közötti különbség felének hányadosaként határozza meg. Az áramköri lapok kívánt impedanciájának meghatározása után a következő lépés az egyes rétegek maratási tényezőjének kiszámítása.

Az első lépés a referenciasík meghatározása. Ezt a síkot az alapsíkhoz kell csatlakoztatni. Az alsó rétegnek rendelkeznie kell egy referencia teljesítménysíkkal és egy alapsíkkal. A felső rétegnek tartalmaznia kell egy elsődleges nagysebességű útválasztó réteget.

A jó stackup kezelése

A többrétegű nyomtatott áramköri lapok tervezése egyszerre művészet és tudomány. Ez magában foglalja a rétegek elhelyezését és a rétegek közötti távolságot, valamint a rétegek közötti átvezetések vezetését. Ez magában foglalja a teljesítmény/földsík párok elrendezését is. A rétegrendnek képesnek kell lennie arra, hogy támogassa a gyártó tervezési követelményeit.

Egy jó többrétegű NYÁK tervezőszoftvernek olyan funkciókkal kell rendelkeznie, amelyek segítenek a többrétegű stackup kezelésében. Rendelkeznie kell eszközökkel a lap méretének meghatározásához, a kapcsolási rajzok rögzítéséhez, az alkatrészek elhelyezéséhez, a nyomvonalak elvezetéséhez és az alkatrészadatok kezeléséhez. Támogatnia kell továbbá az anyagtípusok széles skáláját, és testreszabható via opciókat kell tartalmaznia.

Egy jó többrétegű NYÁK-összeállításnak minden jelzőréteg után egy kiegyensúlyozott alaplapot is tartalmaznia kell. A jó többrétegű NYÁK-összeállítással kiváló jelintegritást és EMC-teljesítményt érhet el. Fontos azonban észben tartani, hogy minden további réteg növeli a gyártási költségeket és a tervezési követelményeket. Ha azonban tapasztalt NYÁK-gyártóval dolgozik együtt, ez a kompromisszum megéri.