Leiterplattentechnisch - PCB-Delaminierung Design Übersicht

PCB-Delaminierung bezieht sich auf die Aufteilung von Leiterplatten in mehrere Schichten, von denen jede eine andere Schaltungskonstruktion verwendet, um den Bedürfnissen moderner elektronischer Geräte für komplexe Schaltungen gerecht zu werden. Diese Konstruktionsmethode verbessert nicht nur die Funktionalität der Platte, sondern reduziert auch die Schwierigkeit der Verkabelung, wodurch komplexe Layouts möglich sind, die mit einlagigen Platten schwierig zu erreichen sind.

Das Delaminationsprinzip von Leiterplatten verwendet spezifische Dielektriken und Beschichtungen, um mehrere Schichten elektrisch zu isolieren und miteinander zu verbinden, um Schaltungslayout und Funktionalität zu optimieren. Dieses geschichtete Design ermöglicht eine kompaktere Auslegung elektronischer Komponenten, reduziert Leitungsüberquerungen, gewährleistet die Qualität und Zuverlässigkeit der Signalübertragung und verbessert die Abschirmung elektromagnetischer Störungen.

Im Allgemeinen enthalten Leiterplatten in der Regel eine Signalschicht, eine Stromversorgungsschicht und eine Erdschicht. Die Signalschicht wird hauptsächlich zur Übertragung von Signalen verwendet, die Stromversorgungsschicht liefert Strom für die Schaltungskomponenten und die Erdschicht wird verwendet, um eine Erdebene zu bilden, um die Störungen zwischen dem Signal und der Stromversorgung zu stabilisieren. In einigen komplexen Anwendungen können andere funktionelle Schichten wie Taktschichten, Abschirmschichten usw. als hinzugefügt werden.

Wie wird die PCB-Delamination durchgeführt?

1.Layering Programm

Bei der Konstruktion einer Leiterplatte müssen Sie ein Schichtschema wählen, das auf den Bedürfnissen und Eigenschaften der Leiterplatte basiert. Häufige Schichtsysteme sind wie folgt:

(1) einseitige Platte: alle Schaltungskomponenten sind auf der gleichen Seite, geeignet für einfache Schaltungen.

(2) Doppelseitige Platte: PCB-Komponenten sind auf beiden Seiten angeordnet und in der Mitte durch Überlöcher verbunden.

(3) Vierlagige Platte: die äußere Schicht ist die Signalschicht, die innere Schicht ist die Stromversorgung und die Erdschicht, und die Mitte ist durch ein Überloch verbunden.

(4) Mehrschichtplatte: bestehend aus Signalschicht, Stromversorgungsschicht, Erdschicht usw., mit miteinander verbindenden Schichten oder über Löcher in der Mitte.

2.Verteilung der Komponenten

Der Schichtprozess erfordert die Anordnung der Komponenten entsprechend den tatsächlichen Bedürfnissen der Schaltung. Die Verteilung der Komponenten kann über die Software automatisch eingestellt werden, kann auch durch manuelle Einstellung realisiert werden. Im Layout-Prozess müssen Sie auf den Abstand zwischen den Komponenten und der Impedanzübereinstimmung und andere Probleme achten.

3.Wiring Regeln

Die Entwicklung von Verdrahtungsregeln ist ein sehr wichtiger Schritt bei der Schichtung des PCB-Designs. Verkabelungsregeln umfassen Schaltungsausrichtung, Leitungsbreite, Abstand, Erdung, Schnittstelle, Signalintegrität und andere Elemente. Angemessene Verdrahtungsregeln können die Leistung der Leiterplatte verbessern, um die Qualität der Schaltungssignalübertragung zu gewährleisten.

Das Vorhandensein von Delaminierungselektronik hilft, die Leitfähigkeit von Leiterplatten zu verbessern. Bei der Verkabelung von Leiterplatten besteht die leitfähige Schicht aus Metallen (z.B. Kupfer) und die delaminierten Elektronen in diesen Metallen können sich frei bewegen, um Strompfade zu bilden. Diese freie Elektronenmobilität ermöglicht es PCBs, eine gute Leitfähigkeit in Hochfrequenz- und Hochdichte-Elektronikanwendungen zu zeigen und damit den Anforderungen moderner Elektronik an Schaltungsübertragungsgeschwindigkeiten gerecht zu werden.

In Leiterplatten beeinflusst die Aktivität der Delaminierungselektronik nicht nur die Leitfähigkeit, sondern ist auch eng mit dem Wärmemanagement verbunden. Elektronische Komponenten im Arbeitsprozess erzeugen Wärme, und die Bewegung der Delaminierung der Elektronik kann effektiv Wärme ableiten, die Betriebstemperatur der Schaltung reduzieren. Dies ist unerlässlich, um die Stabilität zu gewährleisten und die Lebensdauer der Leiterplatte zu verlängern, insbesondere in Umgebungen mit hoher Leistung und hoher Frequenz.

Bei mehrschichtigen Leiterplatten beruht die Verbindung zwischen Schichten normalerweise auf der Bearbeitung von Mikroblind- und Durchgangslöchern, und die freie Bewegung der Delaminationselektronik kann die Zuverlässigkeit dieser Verbindung unterstützen. Die Art der Delaminationselektronik gewährleistet eine stabile Übertragung elektrischer Signale, die sich zwischen verschiedenen Schichten ausbreiten. Darüber hinaus helfen gute Delaminationselektroneneigenschaften, die Übertragungsrate und Qualität von Signalen zu erhöhen und Signalverluste zu reduzieren.

PCB-Delaminierungsüberlegungen

1.Grundprinzipien der Schichtgestaltung

Bei der Konstruktion von mehrschichtigen Leiterplatten ist eine vernünftige Schichtung sehr wichtig. Normalerweise enthält das Design die Signalschicht, die Leistungsebene und die Erdebene, eine solche Schichtung kann die Stabilität der elektrischen Leistung und der Signalintegrität gewährleisten.

2.Layout von Signalleitungen und Rückschichten

Jede Signalleitung sollte eine entsprechende Rückgabeschicht, auch als Bildschicht bekannt, aufweisen. Dies soll ein zuverlässiges Referenzpegel liefern, die Signalintegrität sicherstellen und Geräuschstörungen reduzieren. Diese Konstruktion eignet sich besonders für Schaltungen mit hoher Geschwindigkeitssignalübertragung, um Probleme durch Signalverzerrung und Reflexionen zu reduzieren.

3.Layout der Energie- und Bodenschichten

Die Leistungs- und Erdschichten liegen möglichst nah und bevorzugt benachbart zueinander, was die Leistungsintegrität verbessert und elektromagnetische Störungen (EMI) verringert. Bei der Konstruktion sollte besondere Aufmerksamkeit auf den Abstand zwischen der Leistungs- und Erdschicht geschenkt werden, um eine gute Stromverteilung und eine stabile Betriebsumgebung zu gewährleisten.

4.Auswahl der Ebenen

Die Wahl der richtigen Anzahl an Schichten ist der Schlüssel zur Sicherstellung der PCB-Leistung. Gemäß den Konstruktionsanforderungen wird die rationale Planung der Schichtstruktur durchgeführt, um den Anforderungen an Signalintegrität, Leistungsverteilung und elektromagnetische Störungssteuerung gerecht zu werden. Mehrschichtiges PCB-Design kann eine höhere Funktionsdichte bieten, aber der Designer muss Leistung und Produktionskomplexität ausgleichen.

5.Thermal Schicht Design

Bei mehrschichtigen Leiterplatten ist die thermische Konstruktion ebenso wichtig. Eine richtige thermische Schicht kann helfen, die Wärme in der Platte zu verwalten, das Risiko eines Temperaturanstiegs zu verringern und sicherzustellen, dass die Komponenten innerhalb des normalen Temperaturbereichs arbeiten. Dies verlängert nicht nur die Lebensdauer des Boards, sondern verbessert auch die Gesamtleistung.

6.Bedeutung der Materialauswahl

Bei der Gestaltung einer Leiterplatte hat die Wahl der Materialien auch einen erheblichen Einfluss auf die Leistung der Schaltung. Die elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften des Materials müssen berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das gewählte Material die funktionellen Anforderungen des Designs effektiv unterstützen kann. Hochwertige Materialien können die Zuverlässigkeit und Leistung der Platte verbessern.

7. Handhabung von Hochfrequenzsignalen

Beim Umgang mit Hochgeschwindigkeits- oder Hochfrequenzsignalen ist es besonders wichtig, das Layout der Signalschicht und die Impedanzanpassung sorgfältig zu gestalten, um Signaldämpfung und Störungen zu verhindern. Die Konstruktion der Signalschicht sollte dem Signalübertragungspfad Priorität geben, um sicherzustellen, dass der Kurzschluss und die Verzögerung des Signals reduziert werden.

Kurz gesagt, PCB Delamanition ist ein wichtiger Teil des Leiterplattendesigns, dessen Wirksamkeit sich direkt auf die Leistung, Zuverlässigkeit und Funktionserweiterung der Leiterplatte auswirkt.