Como planear o empilhamento de PCB multicamada

Ao conceber uma placa de circuito impresso multicamada, deve ter em consideração os seguintes factores. Os planos de referência para os sinais da camada 3 estão normalmente localizados nas camadas 2 e 5. Os sinais encaminhados na camada 4 utilizam estes planos de referência. Se os planos de referência estiverem localizados em camadas distantes das camadas de sinal, é necessário usar traços largos. Este tipo de traçado só é possível quando a impedância comum das camadas é igual a 50O ou superior.

Utilizar um gestor de pilhas de camadas

Antes de criar o stackup da sua placa de circuito impresso multicamada, deve primeiro determinar que tipo de tecnologia pretende utilizar. Isto permitir-lhe-á determinar o número de camadas necessárias e a disposição de cada uma delas. De seguida, deve criar um esquema utilizando software ou desenhos assistidos por computador. Isto ajudá-lo-á a testar a disposição e a garantir a sua funcionalidade. O passo seguinte é determinar como colocar cada componente, incluindo os tipos de ligações.

Quanto mais camadas tiver uma placa de circuito impresso, melhor. Isto porque mais camadas aumentam o fluxo de energia e reduzem as interferências electromagnéticas. Mais camadas também permitem colocar mais componentes electrónicos numa placa.

Utilização de múltiplos planos de terra

O primeiro passo no projeto de empilhamento de PCB é determinar o número de camadas. Depois, é altura de decidir onde colocar a camada interior e como distribuir os sinais entre as camadas. Ao seguir o plano correto, pode minimizar os custos de cablagem e de produção.

A camada de sinal deve estar adjacente aos planos de terra. Isto ajuda a reduzir a radiação e a impedância de terra. Os planos de potência e de massa também devem ser acoplados entre si. Para atingir este objetivo, o melhor modo de empilhamento de placas de circuito impresso multicamada é um empilhamento de 8 camadas. No entanto, a configuração pode ser ajustada com base nas necessidades da aplicação.

Um fator crítico no projeto de empilhamento de placas de circuito impresso multicamadas é a disposição das camadas de potência e de sinal. A ordem das camadas é muito importante, pois pode afetar a radiação dos loops na placa. Por isso, é importante evitar dispor as camadas numa ordem arbitrária.

Laço e torção

Ao planear um empilhamento de PCB multicamada, é importante considerar a curvatura e a torção, bem como os pesos simétricos do cobre. Também é importante considerar a espessura do núcleo e o pré-impregnado. Estes elementos de design podem ajudar a evitar a curvatura e a torção, que podem fazer com que a PCB se desloque durante a montagem. Além disso, a utilização de empilhamentos simétricos de camadas é uma excelente forma de evitar a ocorrência deste problema.

A disposição de uma placa de circuito impresso multicamada é uma tarefa complexa e é necessária uma abordagem cuidadosa para garantir que o projeto final é seguro. As PCB multicamadas podem ficar extremamente quentes e afetar o desempenho dos circuitos próximos. Por conseguinte, é importante utilizar um material concebido para um intervalo de temperatura específico. Além disso, os desenhos assimétricos com diferentes espessuras são susceptíveis de se curvarem e torcerem. A melhor abordagem é planear o empilhamento da sua placa de circuito impresso multicamada com base na funcionalidade, no processo de fabrico e na utilização do seu design.

Cálculo da impedância diferencial

Ao planear o empilhamento de PCBs multicamadas, é necessário calcular a impedância diferencial das pistas em cada camada da PCB. Este é um passo crucial no processo, porque um cálculo incorreto pode levar a resultados imprecisos. A norma IPC-A-600G define o fator de corrosão como a relação entre a espessura (t) e metade da diferença entre W1 e W2. Depois de determinar a impedância pretendida para as placas de circuito, o passo seguinte é calcular o fator de corrosão de cada camada.

O primeiro passo é determinar o plano de referência. Este plano deve ser ligado ao plano de terra. A camada inferior deve ter um plano de potência de referência e um plano de terra. A camada superior deve conter uma camada primária de encaminhamento de alta velocidade.

Gerir uma boa pilha

O processo de conceção de PCB multicamadas é simultaneamente uma arte e uma ciência. Envolve a colocação e o espaçamento de camadas, bem como o encaminhamento de vias entre camadas. Envolve também a disposição de pares de planos de potência/terra. O empilhamento deve ser capaz de suportar os requisitos de design do fabricante.

Um bom software de desenho de PCB multicamada deve ter características que o ajudem a gerir um empilhamento multicamada. Deve ter ferramentas para definir o tamanho da placa, capturar esquemas, colocar componentes, encaminhar traços e gerir dados de componentes. Deve também suportar uma grande variedade de tipos de materiais e incluir opções de via personalizáveis.

Um bom empilhamento de PCB multicamadas deve também incluir um plano de terra equilibrado após cada camada de sinal. A gestão de um bom empilhamento de PCB multicamada pode ajudá-lo a obter uma excelente integridade do sinal e desempenho EMC. No entanto, é importante lembrar que cada camada adicional aumentará o custo de fabrico e os requisitos de design. No entanto, se estiver a trabalhar com um fabricante de PCB experiente, este compromisso pode valer a pena.