Hur man planerar stapling av flerskiktskretskort

När du konstruerar ett flerlagers kretskort bör du ta hänsyn till följande faktorer. Referensplan för lager 3-signaler finns vanligtvis på lager 2 och 5. Signalerna som dirigeras på lager 4 använder dessa referensplan. Om referensplanen är placerade på lager långt från signallagren måste du använda breda spår. Denna typ av spårning är endast möjlig när den gemensamma impedansen för lagren är lika med 50O eller högre.

Använda en lagerstapelhanterare

Innan du skapar din flerskikts pcb-stackup bör du först bestämma vilken typ av teknik du tänker använda. Detta gör att du kan bestämma hur många lager du behöver och layouten för var och en. Då bör du skapa ett schema med hjälp av programvara eller datorstödd design. Detta hjälper dig att testa layouten och säkerställa att den kommer att fungera. Nästa steg är att bestämma hur varje komponent ska placeras, inklusive vilka typer av anslutningar som ska användas.

Ju fler lager du har på ett kretskort, desto bättre. Detta beror på att fler lager ökar energiflödet och minskar elektromagnetiska störningar. Fler lager gör också att du kan placera mer elektronik på ett kort.

Användning av flera jordplan

Det första steget i PCB-stackupdesignen är att bestämma antalet lager. Sedan är det dags att bestämma var det inre lagret ska placeras och hur signalerna ska fördelas mellan lagren. Genom att följa rätt plan kan du minimera lednings- och produktionskostnaderna.

Signalskiktet måste ligga i anslutning till jordplanen. Detta bidrar till att minska strålning och jordimpedans. Effekt- och masslagren måste också kopplas ihop. För att uppnå detta mål är det bästa läget för stackup av flerskiktskretskort en stackup med 8 lager. Konfigurationen kan dock justeras baserat på applikationens behov.

En kritisk faktor i designen av flerlagers kretskort är placeringen av effekt- och signallagren. Ordningen på lagren är mycket viktig, eftersom den kan påverka strålningen från slingorna på kortet. Därför är det viktigt att undvika att arrangera lagren i en godtycklig ordning.

Böj och vrid

När man planerar en flerskiktsuppsättning av mönsterkort är det viktigt att ta hänsyn till böjning och vridning samt symmetriska kopparvikter. Det är också viktigt att ta hänsyn till kärntjocklek och prepreg. Dessa designelement kan bidra till att undvika båge och vridning, vilket kan leda till att mönsterkortet förskjuts under monteringen. Att använda symmetriska lagerstaplingar är dessutom ett utmärkt sätt att förhindra att detta problem uppstår.

Layouten för ett flerskikts-kretskort är ett komplext arbete och det krävs ett noggrant tillvägagångssätt för att säkerställa att den slutliga konstruktionen är säker. Flerlagerskretskort kan bli extremt varma och kan påverka prestandan hos närliggande kretsar. Därför är det viktigt att använda ett material som är utformat för ett specifikt temperaturområde. Dessutom är asymmetriska konstruktioner med olika tjocklekar benägna att böjas och vridas. Det bästa tillvägagångssättet är att planera din flerskikts-PCB-stackup baserat på din designs funktionalitet, tillverkningsprocess och utplacering.

Beräkning av differentiell impedans

Vid planering av flerlagerskretskort är det nödvändigt att beräkna differentialimpedansen för spåren på varje lager av kretskortet. Det här är ett viktigt steg i processen eftersom felaktig beräkning kan leda till felaktiga resultat. IPC-A-600G-standarden definierar etsfaktorn som förhållandet mellan tjockleken (t) och halva skillnaden mellan W1 och W2. Efter att ha bestämt kretskortets önskade impedans är nästa steg att beräkna etsfaktorn för varje lager.

Det första steget är att bestämma referensplanet. Detta plan måste vara anslutet till jordplanet. Det undre lagret bör ha ett referenseffektplan och ett jordplan. Det översta lagret bör innehålla ett primärt höghastighetsroutinglager.

Hantera en bra stackup

Att designa flerlagers mönsterkort är både en konst och en vetenskap. Det handlar om placering och avstånd mellan skikten, liksom om routning av vior mellan skikten. Det handlar också om att arrangera par av ström-/jordplan. Stackupen måste kunna stödja tillverkarens designkrav.

En bra programvara för PCB-design i flera lager bör ha funktioner som kan hjälpa dig att hantera en stackup i flera lager. Det bör ha verktyg för att definiera kortstorlek, fånga scheman, placera komponenter, routing spår och hantera komponentdata. Det bör också stödja ett stort antal olika materialtyper och inkludera anpassningsbara via-alternativ.

En bra uppbyggnad av flerskiktskretskort bör också omfatta ett balanserat jordplan efter varje signalskikt. En bra uppbyggnad av flerlagers kretskort kan hjälpa dig att uppnå utmärkt signalintegritet och EMC-prestanda. Det är dock viktigt att komma ihåg att varje ytterligare lager höjer tillverkningskostnaden och designkraven. Men om du arbetar med en erfaren PCB-tillverkare kan denna avvägning vara värt det.