Tecnología de PCB - Principios de selección y apilamiento de capas de PCB

Antes de diseñar una placa de circuito impreso multicapa, el diseñador debe determinar primero la estructura de la placa de circuito utilizada en función del tamaño del circuito, el tamaño de la placa de circuito y los requisitos de compatibilidad electromagnética (emc), es decir, si se utilizan placas de circuito de 4, 6 o más capas. Después de determinar el número de capas, se determina la ubicación de las capas eléctricas internas y cómo asignar diferentes señales en estas capas. Esta es la elección de una estructura de apilamiento de PCB de varias capas. La estructura apilada es un factor importante que afecta el rendimiento EMC de la placa de PCB y un medio importante para inhibir la interferencia electromagnética.

Principio de selección y superposición del número de capas

Hay muchos factores que deben tenerse en cuenta a la hora de determinar la estructura laminada de los PCB multicapa. Desde el punto de vista del cableado, cuanto más capas hay, mejor es el cableado, pero el costo y la dificultad de hacer placas también aumentarán. Para los fabricantes, si la estructura laminada es simétrica es el foco de atención a la hora de fabricar placas de pcb, por lo que la elección del número de capas debe considerar todas las necesidades para lograr el mejor equilibrio.

Para diseñadores experimentados, después de completar el diseño previo del componente, se centrarán en analizar el cuello de botella del cableado de pcb.

Combinar otras herramientas EDA para analizar la densidad de cableado de la placa de circuito; A continuación, se sintetiza el número y el tipo de líneas de señal con requisitos especiales de cableado, como líneas diferenciales, líneas de señal sensibles, etc., para determinar el número de capas de señal; A continuación, el número de capas eléctricas internas se determina de acuerdo con los requisitos del tipo de fuente de alimentación, aislamiento y antiinterferencia. De esta manera, básicamente se determina el número de capas de toda la placa de circuito.

Después de determinar el número de capas de la placa de circuito, la siguiente tarea es organizar razonablemente el orden de colocación de cada capa de circuito. En este paso, los principales factores a tener en cuenta son los siguientes dos puntos.

(1) distribución de capas de señal especiales.

(2) distribución de la capa de alimentación y la formación de puesta a tierra.

Si hay más capas en la placa de circuito pcb, hay más tipos de capas especiales de señal, capas de tierra y capas de energía dispuestas y combinadas. Cuanto más difícil sea determinar qué combinación es la mejor, pero los principios generales son los siguientes.

(1) la capa de señal debe ser adyacente a la capa eléctrica interna (fuente de alimentación interna / formación de conexión), y la gran película de cobre de la capa eléctrica interna se utiliza para proporcionar blindaje a la capa de señal.

(2) la capa de potencia interna y la formación de puesta a tierra deben acoplarse estrechamente, es decir, el espesor del medio entre la capa de potencia interna y la formación de puesta a tierra debe ser menor para aumentar la capacidad entre la capa de potencia y la formación y aumentar la frecuencia de resonancia. El espesor del medio entre la capa de alimentación interna y la formación de tierra se puede establecer en el gestor de pila de capas de protol. Al seleccionar el Comando [diseño] / [layer Stack manager] el sistema aparece el cuadro de diálogo Layer Stack manager, haciendo doble clic en el texto prepreg con el ratón y apareciendo el cuadro de diálogo. Se puede cambiar el grosor del aislamiento en la opción "grosor" del cuadro de diálogo.

Si la diferencia de potencial eléctrico entre la fuente de alimentación y el cable de tierra no es grande, se puede utilizar un espesor de aislamiento más pequeño, como 5 mil (0127 mm).

(3) la capa de transmisión de señal de alta velocidad en el circuito debe ser la capa intermedia de la señal y intercalada entre dos capas eléctricas internas. De esta manera, la película de cobre de las dos capas eléctricas internas puede proporcionar un blindaje electromagnético para la transmisión de señales de alta velocidad, al tiempo que puede limitar efectivamente la radiación de señales de alta velocidad entre las dos capas eléctricas internas sin causar interferencias externas.

(4) evitar que dos capas de señal sean directamente adyacentes. Es fácil introducir comentarios cruzados entre las capas de señal adyacentes, lo que resulta en un fallo funcional del circuito. La adición de un plano de tierra entre las dos capas de señal puede evitar eficazmente la conversación cruzada.

(5) las capas eléctricas internas de múltiples puesta a tierra pueden reducir efectivamente la resistencia a la puesta a tierra. Por ejemplo, las capas de señal a y b utilizan planos de tierra separados, lo que puede reducir efectivamente la interferencia de modo común.

(6) teniendo en cuenta la simetría de la estructura de la capa.

Estructura apilada de uso común

El siguiente ejemplo utiliza placas de 4 capas para ilustrar cómo optimizar la disposición y combinación de varias laminaciones de pcb.

Para las placas de 4 capas comunes, hay varios métodos de apilamiento (de arriba a abajo).

(1) siganl 1 (superior), gnd (interior 1), Power (interior 2), siganl 2 (inferior).

(2) siganl 1 (superior), Power (interior 1), gnd (interior 2), siganl 2 (inferior).

(3) Power (power) (superior), siganl 1 (interior 1), gnd (interior 2) y siganl 2 (inferior).