PCB의 레이어 수를 결정하는 방법
PCB의 레이어 수를 결정하는 방법
PCB의 레이어 수를 결정하기 전에 PCB를 사용할 용도를 파악하는 것이 중요합니다. 이는 전자 회로의 복잡성 및 소비 전력량과 마찬가지로 필요한 레이어 수에 영향을 미칩니다. 일반적으로 하이테크 애플리케이션에는 많은 수의 레이어가 필요합니다.
신호 레이어 추정기 사용
PCB 레이어 수 추정은 보드 제조에서 중요한 단계입니다. 회로 기판의 레이어가 많을수록 비용이 더 많이 듭니다. 또한 레이어가 많을수록 더 많은 생산 단계, 재료 및 시간이 필요합니다. 신호 레이어 추정기를 사용하면 PCB에 사용할 적절한 레이어 수를 결정하는 데 도움이 됩니다. 그런 다음 효율적인 설계를 위해 보드를 적절히 조정할 수 있습니다.
신호 레이어는 2레이어 PCB 스택업의 첫 번째 레이어입니다. 첫 번째 레이어에 사용되는 구리 소재의 두께는 0.0014인치입니다. 무게는 약 1온스입니다. 이 레이어의 효과는 보드의 크기에 따라 달라집니다.
접지면 추정기 사용
주어진 설계에 필요한 레이어 수는 회로의 전력 수준과 복잡성에 따라 달라집니다. 레이어가 많을수록 생산 비용이 증가하지만 더 많은 트랙과 구성 요소를 사용할 수 있습니다. 따라서 레이어 수를 추정하는 것은 설계 프로세스에서 중요한 단계입니다. 시에라 회로는 PCB에 필요한 레이어 수를 결정하는 데 도움이 되는 신호 레이어 추정기라는 도구를 만들었습니다.
PCB 설계는 디바이스의 성능에 매우 중요합니다. 설계 프로세스에서는 전원, 접지, 라우팅 및 특수 고려 사항에 대한 레이어 수를 지정해야 합니다. PCB는 최대 4개의 레이어를 가질 수 있으며 신호 레이어는 서로 가깝게 배치해야 합니다. 이러한 배열은 원치 않는 신호를 줄이고 전류와 회로 간의 반대를 허용 가능한 한도 내에서 유지합니다. 이 반대의 이상적인 범위는 50~60옴입니다. 임피던스가 너무 낮으면 전류가 급증할 수 있습니다. 반면 임피던스가 너무 높으면 전자기 간섭이 더 많이 발생하고 보드가 외부 간섭에 노출될 수 있습니다.
좋은 스택업 관리하기
PCBA 설계에서 우수한 스택업을 관리하려면 스택업에 대한 다양한 요구 사항을 이해해야 합니다. 세 가지 주요 요구 사항은 제어 임피던스, 크로스토크 제어 및 평면 간 커패시턴스입니다. 설계 엔지니어만이 필요한 것을 알기 때문에 제작자는 처음 두 가지 요구 사항을 고려할 수 없습니다.
PCB의 레이어는 서로 호환되고 신호를 전송할 수 있는 방식으로 쌓아야 합니다. 또한 레이어는 서로 결합되어야 합니다. 신호 레이어는 파워 플레인, 매스 플레인 및 접지면에 인접해야 합니다. 이러한 목표를 달성하기 위해 가장 좋은 모드는 8층 스택업이지만 설계의 요구 사항에 맞게 사용자 지정할 수 있습니다.
좋은 스택업은 한 PCB 트레이스에서 다음 트레이스로 이동하는 에너지인 누화를 줄일 수 있습니다. 크로스톡에는 유도성 크로스톡과 정전 용량성 크로스톡의 두 가지 유형이 있습니다. 유도성 누화는 다른 트레이스에서 자기장을 생성하는 리턴 전류에 의해 지배됩니다.
구성 요소 차단 또는 헤드 룸 제한 고려하기
PCB의 레이어 수를 결정할 때는 헤드 룸 또는 컴포넌트 킵아웃 제한이 적용될 수 있음을 염두에 두어야 합니다. 헤드 룸 제한은 보드에서 부품의 물리적 모양이 보드에 너무 가깝거나 보드가 특정 부품을 수용하기에 충분히 크지 않은 영역을 의미합니다. 이는 일반적으로 회로도에 표시되어 있습니다. 보드의 구성 요소 유형과 전체 레이아웃에 따라 레이어 수가 결정됩니다.
고속 신호에 대한 마이크로 스트립 및 스트립 라인 임피던스 계산하기
동일한 수학 공식을 사용하여 고속 신호에 대한 스트립선과 마이크로스트립의 임피던스를 모두 계산할 수 있습니다. 스트립 라인과 달리 마이크로스트립의 특성 임피던스는 높이가 아니라 트레이스의 폭에 따라 달라집니다. 따라서 주파수가 높을수록 마이크로스트립의 특성 임피던스가 높아집니다.
회로 설계에서 제어 임피던스 라인은 마이크로 스트립 구성으로 설정하는 경우가 가장 많습니다. 에지 결합형 마이크로 스트립 구성은 회로 기판의 외부 레이어에 기준면이 인접한 차동 쌍을 사용합니다. 반면에 임베디드 마이크로 스트립은 솔더마스크와 같은 추가 유전체 재료를 사용합니다. 이 외에도 스트립 라인 라우팅은 일반적으로 대칭입니다.
회로는 다양한 요인과 파라미터의 영향을 받기 때문에 임피던스 값이 항상 정확한 것은 아닙니다. 잘못 계산된 값은 PCB 설계 오류로 이어질 수 있으며 회로 작동을 방해할 수 있습니다. 이러한 상황을 방지하려면 임피던스 계산기를 사용하세요. 임피던스 계산기는 임피던스 문제를 해결하고 정확한 결과를 얻을 수 있는 강력한 도구입니다.
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