Leiterplatte Blog - Sprechen über die Schichtstapelplanung des PCB-Layoutdesigns

Leiterplatte LayoutDesigner sind in der Regel nicht an der Planung der Schichtstapelung beteiligt, die zum Bau der Leiterplatte verwendet wird, die sie entwerfen. Um das Design Tool einzurichten, Sie müssen natürlich die richtige Anzahl der Schichten und deren Konfiguration kennen, aber darüber hinaus, sie/Sie werden keine weitere Interaktion haben. Dies liegt vor allem an drei Gründen: Die Leistungsanforderungen von Leiterplattes sind nicht so streng wie jetzt. Weniger Material wird verwendet, um Leiterplattes. Leiterplatte Design-Tools verfügen einfach nicht über die komplexen Layer-Stack-up- und Konfigurationsmöglichkeiten von heute. Zum Glück, dieser Teil der Leiterplatte Layoutprozess ist jetzt sehr anders, da die meisten großen Designwerkzeuge mit fortschrittlichen PCB-Layer-Konfigurationsfunktionen ausgestattet sind. Ich habe gesagt, dass, Designer sind weiterhin dafür verantwortlich, den Prozess der Konfiguration des richtigen Lagenstacks für ihre Designs abzuschließen. Wir schauen uns den Prozess an und diskutieren einige Ideen für den Aufbau und die Konfiguration von Layer Stacks in Leiterplatte Design Software.

Die Anzahl der Schichten auf Leiterplatten stehen in direktem Zusammenhang mit der Anzahl der Netze, die geroutet werden müssen. Mit der Zunahme der Schaltungsanforderung der Leiterplatte, die Anzahl der Komponenten steigt auch, und die Anzahl der letzten Netze steigt auch. Zur gleichen Zeit, Auch die Komplexität und Pin-Anzahl aktiver Komponenten steigt, was die Nettozahl auf dem Board erhöht. Die Antwort auf diese Zunahmen ist, die Spurbreite zu reduzieren oder die Anzahl der Schichten auf der Platine zu erhöhen, oder beides, was leider zu höheren Herstellungskosten führt. Während die durchschnittliche und Nettozahl der Komponenten auf einem Leiterplatte hat zugenommen, So auch die elektrischen Leistungskennzahlen der Platine. Designer stellten schnell fest, dass beim Routing zuvor vier Schichten statt sechs erforderlich waren, Sie mussten tatsächlich acht Schichten erreichen, um die gewünschte elektrische Leistung zu erreichen. Einige reasons for these additional layers include:
1) More room for isolated controlled impedance routing.
2) Differential pair routing is limited to as few layers as possible.
3) Microstrip and stripline layer stack configuration.
4) Additional plane layers for multiple power and ground nets.
Mit der Weiterentwicklung der Board-Funktionalität, Ein weiterer Faktor wird in den Prozess der Erstellung eines Brettschichtstapels eingeführt. Die höheren Betriebsgeschwindigkeiten heutiger Leiterplatten erfordern möglicherweise mehr Leiterplattenherstellungsmaterial als zuvor verwendete Leiterplatten. Dasselbe gilt für Hochleistungsplatinen oder -platinen, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden. Diese Materialien können die Übertragungsleitungseigenschaften von Schaltungen ändern, die ursprünglich für Standard-FR-4-Materialien berechnet wurden, was wiederum Änderungen an der Layerstapelkonfiguration erfordern kann.

Mit der modernen Elektronik, Es ist entscheidend, den richtigen Stapel der Brettschicht zu erstellen, um sicherzustellen, dass das Board seine hohe Leistung erbringt. Und da wir gerade alle Anforderungen besprochen haben, Layoutdesigner stehen mehr denn je unter Druck, das richtige Stapeln zu bekommen. Lassen Sie uns sehen, welchen anderen Schwierigkeiten Layoutdesigner gegenüberstehen. Die Notwendigkeit, Produkte auf den Markt zu bringen, ist dringender denn je. Unternehmen stehen nicht nur vor größerem Wettbewerbsdruck, aber andere Kräfte sind im Spiel. Zum Beispiel, Der jüngste COVID-19-Ausbruch hat einen Rausch für medizinische Designbemühungen ausgelöst, um neue Medizinprodukte in Produktion zu bringen, um das Virus zu bekämpfen. Während alle Aspekte des Designs den Druck spüren, diese Anforderungen zu erfüllen, Leiterplatte Gerade Designer stehen vor der Herausforderung, Boards schnell und fehlerfrei fertigzustellen. Wie bereits erwähnt, Die Anforderungen an Schichtkonfigurationen und Plattenmaterialien werden von Tag zu Tag komplexer. Viele Designer sind mit all diesen Prozessen oder Materialien nicht vertraut und benötigen Hilfe von außen, um den richtigen Lagenstack für ihr Design zu schaffen. Some Leiterplatte Design-Tools sind immer noch nicht benutzerfreundlich genug für Designer, um sie bei der Erstellung ihrer Leiterplatte Stapel. Dies verlangsamt nicht nur und erhöht die Frustration der Arbeit, aber es kann auch die Designebene der Platine beeinflussen. Leiterplatte Layoutdesigner stehen vor vielen Herausforderungen, wenn sie versuchen, ihre Arbeit zu erledigen. Dies gilt insbesondere, wenn versucht wird, eine Board-Stack-up-Konfiguration zu erstellen, um sicherzustellen, dass das Board wie erwartet funktioniert, während die Platine fehlerfrei und kostengünstig hergestellt werden kann. Werfen wir einen Blick auf einige der Möglichkeiten, die Leiterplatte Designwerkzeuge können Designern helfen. Leiterplatte CAD-Tools können viele Dinge tun, um Layoutdesignern beim Erstellen und Konfigurieren von Brettschichtstapelungen zu helfen. Die erste ist, einen automatischen Generator oder Assistenten zu integrieren, wie im Bild oben gezeigt. Mit diesen Werkzeugen können Designer die Anzahl der Ebenen und die Konfiguration des Stapels angeben, die umfangreiche Erstellung in der Datenbank erfordert. Als nächstes gibt es die Möglichkeit, dem Designer die volle Kontrolle über die Details des Layerstapels zu geben, einschließlich der Fähigkeit, leitfähige und dielektrische Plattenmaterialien anzugeben. Konstrukteure sollten Werte und Toleranzen angeben können, und konfigurieren, wie Ebenen beim Festlegen von Layoutparametern angelegt werden sollen. Aber nicht alle Hilfe, die Designer benötigen, kommt von diesen Tools. Designer benötigen viel Branchenwissen, um die Materialien und Prozesse, mit denen sie arbeiten, besser zu verstehen. Hier, Designer können von der Entwicklung von Beziehungen zu Leiterplatte Auftragshersteller, um genaue Informationen für die Erstellung ihrer Brettschichtstapel zu erhalten. Wie bereits gesagt, Hersteller machen das seit Jahren und sie sind sehr gut darin. Layoutdesigner sollten ermutigt werden, an ihren Leiterplatte CM frühzeitig, um das richtige Layout zu haben, bevor sie beginnen Leiterplatte design.