Na kaj moramo biti pozorni pri laminiranem oblikovanju PCB?

Pri načrtovanju tiskanega vezja je eno najosnovnejših vprašanj, ki jih je treba upoštevati, izpolniti zahteve funkcij vezja glede tega, koliko plasti ožičenja, ozemljitvene ravnine in napajalne ravnine ter plasti ožičenja tiskanega vezja, ozemljitvene plošče in moči ravninska določitev števila plasti in funkcije vezja, celovitost signala, EMI, EMC, proizvodni stroški in druge zahteve.

Za večino modelov obstaja veliko nasprotujočih si zahtev glede zmogljivosti PCB, ciljnih stroškov, proizvodne tehnologije in kompleksnosti sistema.Laminirana zasnova PCB je običajno kompromisna odločitev po preučitvi različnih dejavnikov.Visokohitrostna digitalna vezja in brkasta vezja so običajno zasnovana z večplastnimi ploščami.

Tukaj je osem načel za kaskadno oblikovanje:

1. Delaminacija

V večplastnem tiskanem vezju so običajno signalna plast (S), napajalna (P) ravnina in ozemljitvena (GND) ravnina.Napajalna ravnina in OZEMLJIVA ravnina sta običajno nesegmentirani trdni ravnini, ki zagotavljata dobro povratno pot toka z nizko impedanco za tok sosednjih signalnih linij.

Večina signalnih plasti se nahaja med temi viri energije ali plastmi referenčne ravnine tal, ki tvorijo simetrične ali asimetrične trakove.Zgornja in spodnja plast večplastnega tiskanega vezja se običajno uporabljata za namestitev komponent in majhne količine ožičenja.Ožičenje teh signalov ne sme biti predolgo, da zmanjšate neposredno sevanje, ki ga povzroča ožičenje.

2. Določite referenčno ravnino posamezne moči

Uporaba ločilnih kondenzatorjev je pomemben ukrep za rešitev celovitosti napajanja.Ločevalni kondenzatorji so lahko nameščeni samo na vrhu in dnu tiskanega vezja.Usmerjanje ločilnega kondenzatorja, spajkalne ploščice in prehoda lukenj bo resno vplivalo na učinek ločilnega kondenzatorja, kar zahteva, da mora načrt upoštevati, da mora biti napeljava ločilnega kondenzatorja čim krajša in širša, žica, povezana z luknjo, pa naj bodo tudi čim krajši.Na primer, v hitrem digitalnem vezju je možno namestiti ločilni kondenzator na zgornjo plast tiskanega vezja, plast 2 dodeliti hitremu digitalnemu vezju (kot je procesor) kot močnostno plast, plast 3 kot signalni sloj in sloj 4 kot ozemljitev hitrega digitalnega vezja.

Poleg tega je treba zagotoviti, da usmerjanje signala, ki ga poganja ista digitalna naprava visoke hitrosti, zavzema isto plast moči kot referenčna ravnina, ta plast moči pa je plast napajanja digitalne naprave visoke hitrosti.

3. Določite referenčno ravnino z več potenci

Referenčna ravnina z več močmi bo razdeljena na več trdnih območij z različnimi napetostmi.Če je signalna plast sosednja plasti z več močmi, bo signalni tok na bližnji signalni plasti naletel na nezadovoljivo povratno pot, kar bo povzročilo vrzeli v povratni poti.

Pri digitalnih signalih visoke hitrosti lahko ta nerazumna zasnova povratne poti povzroči resne težave, zato mora biti ožičenje digitalnega signala visoke hitrosti oddaljeno od referenčne ravnine z več močmi.

4.Določite več referenčnih ravnin tal

 Več ozemljitvenih referenčnih ravnin (ozemljitvenih ravnin) lahko zagotovi dobro povratno pot toka z nizko impedanco, kar lahko zmanjša skupni način EMl.Ozemljitvena in močnostna ravnina morata biti tesno povezani, signalna plast pa mora biti tesno povezana s sosednjo referenčno ravnino.To lahko dosežemo z zmanjšanjem debeline medija med plastmi.

5. Razumno načrtujte kombinacijo ožičenja

Dve plasti, ki ju povezuje signalna pot, se imenujeta "kombinacija ožičenja".Najboljša kombinacija ožičenja je zasnovana tako, da prepreči povratni tok, ki teče iz ene referenčne ravnine v drugo, temveč teče od ene točke (ploskve) ene referenčne ravnine do druge.Da bi dokončali kompleksno ožičenje, je vmesna pretvorba ožičenja neizogibna.Ko se signal pretvori med plastmi, je treba zagotoviti, da povratni tok gladko teče iz ene referenčne ravnine v drugo.Pri načrtovanju je smiselno sosednje plasti obravnavati kot kombinacijo ožičenja.

 

Če mora signalna pot obsegati več plasti, običajno ni smiselno, da bi jo uporabili kot kombinacijo ožičenja, ker pot skozi več plasti ni neenotna za povratne tokove.Čeprav je vzmet mogoče zmanjšati z namestitvijo ločilnega kondenzatorja blizu skoznje luknje ali zmanjšanjem debeline medija med referenčnima ravninama, to ni dobra zasnova.

6.Nastavitev smeri ožičenja

Ko je smer ožičenja nastavljena na isti signalni plasti, mora zagotoviti, da je večina smeri ožičenja dosledna in mora biti pravokotna na smeri ožičenja sosednjih signalnih plasti.Na primer, smer ožičenja ene signalne plasti je mogoče nastaviti na smer "osi Y", smer ožičenja druge sosednje plasti signala pa na smer "osi X".

7. Aizločili enakomerno plastno strukturo 

Iz oblikovane laminacije PCB je razvidno, da je klasična zasnova laminacije skoraj vse sode plasti in ne lihe plasti, ta pojav povzročajo različni dejavniki.

Iz proizvodnega procesa tiskanega vezja lahko vemo, da je vsa prevodna plast v vezju shranjena na jedrni plasti, material jedrne plasti je na splošno dvostranska obloga, ko je polna uporaba jedrne plasti , je prevodna plast tiskanega vezja enakomerna

Enakoplastna tiskana vezja imajo cenovne prednosti.Zaradi odsotnosti plasti medija in bakrene obloge so stroški lihih plasti PCB surovin nekoliko nižji od stroškov sodih plasti PCB.Vendar pa so stroški obdelave tiskanega vezja s plastjo Odd očitno višji od stroškov tiskanega vezja s sodo plastjo, ker mora PCB s plastjo Odd dodati nestandardni postopek lepljenja laminirane jedrne plasti na podlagi postopka strukture jedrne plasti.V primerjavi z običajno strukturo jedrne plasti bo dodajanje bakrene obloge zunaj strukture jedrne plasti povzročilo nižjo učinkovitost proizvodnje in daljši proizvodni cikel.Zunanja jedrna plast pred laminiranjem zahteva dodatno obdelavo, kar poveča tveganje za praske in napačne zareze zunanje plasti.Večje zunanje ravnanje bo znatno povečalo proizvodne stroške.

Ko se notranja in zunanja plast tiskanega vezja ohladita po postopku lepljenja večplastnega vezja, bo različna napetost laminacije povzročila različne stopnje upogibanja na tiskanem vezju.Z večanjem debeline plošče se poveča nevarnost upogibanja kompozitnega tiskanega vezja z dvema različnima strukturama.Lihoslojna tiskana vezja je enostavno upogniti, sodoplastna tiskana vezja pa se lahko izognejo upogibanju.

Če je tiskano vezje zasnovano z lihim številom napajalnih plasti in sodim številom signalnih plasti, je mogoče uporabiti metodo dodajanja napajalnih plasti.Druga preprosta metoda je dodajanje ozemljitvene plasti na sredino sklada, ne da bi spremenili druge nastavitve.To pomeni, da je tiskano vezje ožičeno v neparnem številu plasti, nato pa je na sredini podvojena ozemljitvena plast.

8.  Upoštevanje stroškov

Kar zadeva stroške izdelave, so večslojna vezja zagotovo dražja od enoslojnih in dvoslojnih vezij z enako površino tiskanega vezja in več plasti, višji so stroški.Ko razmišljamo o realizaciji funkcij vezja in miniaturizaciji vezja, da bi zagotovili celovitost signala, EMl, EMC in druge indikatorje delovanja, je treba čim bolj uporabljati večslojna vezja.Na splošno razlika v stroških med večslojnimi vezji ter enoslojnimi in dvoslojnimi vezji ni dosti višja od pričakovane