Tecnología de PCB - Resumen del diseño jerárquico de PCB

La estratificación de PCB se refiere a la División de las placas de circuito impreso en varias capas, cada una de las cuales adopta un diseño de circuito diferente para satisfacer las necesidades de circuitos complejos de los equipos electrónicos modernos. Este método de diseño no solo mejora la función de la placa de circuito, sino que también reduce la dificultad del cableado, lo que hace posible un diseño complejo difícil de lograr en la placa de circuito de una sola capa en el diseño de varias capas.

El principio de estratificación de la placa de circuito impreso utiliza capas específicas de aislamiento y interconexión de llamadas eléctricas con dieléctrico y recubrimiento para optimizar el diseño y la función del circuito. Este diseño jerárquico hace que el diseño de los componentes electrónicos sea más compacto, reduce el cruce de líneas, garantiza la calidad y fiabilidad de la transmisión de señales y mejora el efecto de blindaje de la interferencia electromagnética.

En términos generales, las placas de circuito PCB suelen contener capas de señal, capas de energía y capas de tierra. La capa de señal se utiliza principalmente para transmitir señales, la capa de alimentación suministra energía a los componentes del circuito, y la capa de conexión se utiliza para formar un plano de tierra para estabilizar la interferencia entre la señal y la fuente de alimentación. En algunas aplicaciones complejas, se puede considerar agregar otras capas funcionales, como capas de reloj, capas de blindaje, etc.

¿¿ cómo estratificar los pcb?

1. procedimiento jerárquico

Al diseñar una placa de circuito, es necesario seleccionar un esquema jerárquico de acuerdo con las necesidades y características de la placa de circuito. Los esquemas de estratificación comunes son los siguientes:

(1) panel único: todos los componentes del circuito están en el mismo lado y son adecuados para circuitos simples.

(2) placa de doble cara: los componentes PCB están dispuestos a ambos lados y el Medio está conectado a través de un agujero.

(3) placa de cuatro capas: la capa exterior es la capa de señal, la capa interior es la fuente de alimentación y la formación de conexión, y el Medio está conectado a través de un agujero.

(4) placa multicapa: compuesta por una capa de señal, una capa de alimentación, una formación de tierra, etc., con una capa de interconexión o un agujero en el medio.

2. distribución de componentes

El proceso de estratificación requiere que los componentes se diseñen de acuerdo con las necesidades reales del circuito. La distribución de los componentes se puede ajustar automáticamente a través del software o se puede lograr mediante ajustes manuales. En el proceso de diseño, hay que prestar atención a la distancia entre los componentes y la coincidencia de resistencia.

3. reglas de cableado

La formulación de reglas de cableado es un paso muy importante en la estratificación del diseño de pcb. Las reglas de cableado incluyen la dirección de alineación del circuito, el ancho de línea, el espaciamiento, la puesta a tierra, la interfaz, la integridad de la señal y otros elementos. Las reglas de cableado razonables pueden mejorar el rendimiento de la placa de circuito y garantizar la calidad de la transmisión de la señal del circuito.

La presencia de dispositivos electrónicos estratificados ayuda a mejorar la conductividad eléctrica de las placas de circuito impreso. Durante el cableado de los pcb, la capa conductora está compuesta por metales, como el cobre, en los que los electrones estratificados pueden moverse libremente para formar una vía de corriente. Esta movilidad de electrones libres hace que los PCB muestren una buena conductividad eléctrica en aplicaciones electrónicas de alta frecuencia y alta densidad, cumpliendo así con los requisitos de la electrónica moderna para la velocidad de transmisión del circuito.

En las placas de circuito impreso, la actividad de los dispositivos electrónicos estratificados no solo afecta la conductividad eléctrica, sino que también está estrechamente relacionada con la gestión térmica. Los componentes electrónicos generan calor durante el trabajo, y el movimiento estratificado de los componentes electrónicos puede disipar eficazmente el calor y reducir la temperatura de funcionamiento del circuito. Esto es esencial para garantizar la estabilidad y prolongar la vida útil de la placa de circuito, especialmente en entornos de aplicación de alta potencia y alta frecuencia.

En una placa de circuito impreso multicapa, la conexión entre capas generalmente depende del procesamiento de micro - ceguera y a través de agujeros, y el libre movimiento de dispositivos electrónicos estratificados puede soportar la fiabilidad de esta conexión. La naturaleza de los dispositivos electrónicos estratificados garantiza una transmisión estable de las señales eléctricas cuando se propagan entre diferentes capas. Además, un buen rendimiento electrónico jerárquico ayuda a mejorar la velocidad y la calidad de transmisión de la señal y reducir la pérdida de señal.

Precauciones para la estratificación de PC

1. principios básicos del diseño jerárquico

En el diseño de PCB de varias capas, la estratificación razonable es muy importante. En general, el diseño incluirá una capa de señal, un plano de alimentación y un plano de tierra, una estratificación que garantizará la estabilidad del rendimiento eléctrico y la integridad de la señal.

2. diseño de la línea de señal y la capa de retorno

Cada línea de señal debe tener una capa de retorno correspondiente, también conocida como capa de imagen. Esto es para proporcionar un nivel de referencia confiable, garantizar la integridad de la señal y reducir la interferencia acústica. Este diseño es especialmente adecuado para circuitos con transmisión de señal de alta velocidad para reducir los problemas causados por la distorsión y reflexión de la señal.

3. distribución de la fuente de alimentación y la formación de tierra

La capa de alimentación y la formación de tierra están lo más cerca posible y preferentemente adyacentes entre sí, lo que mejora la integridad de la fuente de alimentación y reduce la interferencia electromagnética (emi). Durante el diseño, se debe prestar especial atención a la distancia entre la capa de alimentación y la formación de tierra para garantizar una buena distribución y un ambiente de trabajo estable.

4. selección de capas

Elegir el número correcto de capas es la clave para garantizar el rendimiento de los pcb. De acuerdo con los requisitos de diseño, la estructura jerárquica se planifica razonablemente para cumplir con los requisitos de integridad de la señal, distribución de potencia y control de interferencia electromagnética. El diseño de PCB multicapa puede proporcionar una mayor densidad funcional, pero los diseñadores necesitan equilibrar el rendimiento y la complejidad de la producción.

5. diseño de la capa térmica

En los PCB multicapa, el diseño térmico es igualmente importante. Una capa térmica adecuada puede ayudar a gestionar el calor en la placa de circuito, reducir el riesgo de aumento de la temperatura y garantizar que el componente funcione dentro del rango normal de temperatura. Esto no solo prolonga la vida útil de la placa de circuito, sino que también mejora el rendimiento general.

6. importancia de la selección de materiales

Al diseñar el pcb, la elección del material también tendrá un impacto significativo en el rendimiento del circuito. Se deben tener en cuenta las propiedades eléctricas, térmicas y mecánicas del material para garantizar que el material seleccionado pueda soportar eficazmente los requisitos funcionales del diseño. Los materiales de alta calidad pueden mejorar la fiabilidad y el rendimiento de la placa de circuito.

7. procesamiento de señales de alta frecuencia

Al procesar señales de alta velocidad o alta frecuencia, es particularmente importante diseñar cuidadosamente el diseño de la capa de señal y la coincidencia de resistencia para evitar la atenuación e interferencia de la señal. El diseño de la capa de señal debe priorizar la ruta de transmisión de la señal para garantizar cortocircuitos y reducir el retraso de la señal.

En resumen, la estratificación de PCB es una parte importante del diseño de la placa de circuito impreso, y su efectividad afecta directamente el rendimiento, la fiabilidad y la expansión funcional de la placa de circuito.