Technologie PCB - Aperçu de la conception en couches de PCB

La superposition de PCB fait référence à la Division d'une carte de circuit imprimé en plusieurs couches, chacune utilisant une conception de circuit différente pour répondre aux besoins des circuits complexes des appareils électroniques modernes. Cette approche de conception améliore non seulement la fonctionnalité de la carte, mais réduit également la difficulté de câblage, rendant possible la disposition complexe difficile à réaliser pour une carte à couche unique dans une conception multicouche.

Le principe de la superposition des cartes PCB utilise un diélectrique spécifique et un revêtement pour isoler et interconnecter plusieurs couches d'appels entrants afin d'optimiser la disposition et la fonctionnalité du circuit. Cette conception en couches rend la disposition des composants électroniques plus compacte, réduit les croisements de lignes, assure la qualité et la fiabilité de la transmission du signal et améliore l'effet de blindage des interférences électromagnétiques.

En général, une carte PCB contient généralement une couche de signal, une couche d'alimentation et une couche de terre. La couche de signal est principalement utilisée pour transmettre des signaux, la couche d'alimentation alimentant les éléments du circuit et la couche de masse pour former un plan de masse afin de stabiliser les interférences entre le signal et l'alimentation. Dans certaines applications complexes, on peut envisager d'ajouter d'autres couches fonctionnelles telles que la couche d'horloge, la couche de blindage, etc.

Comment faire une superposition de PCB?

1. Procédure de stratification

Lors de la conception d'une carte, il est nécessaire de choisir un schéma de stratification en fonction des besoins et des caractéristiques de la carte. Les schémas de stratification courants sont les suivants:

(1) panneau unique: tous les éléments de circuit sont sur le même côté, adapté aux circuits simples.

(2) panneau double face: les éléments PCB sont disposés sur les deux côtés et reliés par des trous traversants au milieu.

(3) panneau à quatre couches: la couche extérieure est la couche de signal, la couche intérieure est la couche d'alimentation et de mise à la terre, le milieu est relié par des trous traversants.

(4) panneau multicouche: composé d'une couche de signal, d'une couche d'alimentation, d'une couche de mise à la terre, etc., avec une couche d'interconnexion ou un trou au milieu.

2. Distribution des composants

Le processus de stratification nécessite la disposition des composants en fonction des besoins réels du circuit. La distribution des composants peut être ajustée automatiquement par logiciel ou manuellement. Lors de la mise en page, il est nécessaire de prêter attention à des problèmes tels que la distance entre les éléments et l'adaptation d'impédance.

3. Règles de câblage

L'élaboration de règles de câblage est une étape très importante dans la stratification de la conception de PCB. Les règles de câblage comprennent des éléments tels que la direction d'alignement du circuit, la largeur de ligne, l'espacement, la terre, l'interface, l'intégrité du signal, etc. Des règles de câblage raisonnables peuvent améliorer les performances de la carte et garantir la qualité de la transmission du signal du circuit.

La présence d'une électronique hiérarchique contribue à améliorer la conductivité électrique de la carte de circuit imprimé. Lors du câblage d'un PCB, la couche conductrice est constituée de métaux, tels que le cuivre, dans lesquels les électrons stratifiés sont capables de se déplacer librement pour former des voies de courant. Cette mobilité des électrons libres permet aux PCB de présenter une bonne conductivité dans les applications électroniques à haute fréquence et à haute densité, répondant ainsi aux exigences de l'électronique moderne pour la vitesse de transmission des circuits.

Dans une carte de circuit imprimé, l'activité de l'électronique hiérarchique affecte non seulement la conductivité, mais est également étroitement liée à la gestion thermique. Les composants électroniques génèrent de la chaleur pendant le fonctionnement, tandis que le mouvement en couches des composants électroniques peut dissiper efficacement la chaleur et réduire la température de fonctionnement du circuit. Ceci est essentiel pour assurer la stabilité et prolonger la durée de vie de la carte, en particulier dans les environnements d'application haute puissance et haute fréquence.

Dans une carte de circuit imprimé multicouche, la connexion entre les couches repose généralement sur l'usinage de micro - borgnes et de Vias, et la libre circulation de l'électronique hiérarchique peut soutenir la fiabilité de cette connexion. La nature de l'électronique hiérarchique assure une transmission stable des signaux électriques lors de leur propagation entre les différentes couches. En outre, une bonne performance électronique hiérarchique contribue à améliorer le taux de transmission et la qualité du signal et à réduire les pertes de signal.

Considérations relatives à la stratification PCB

1. Principes de base de la conception en couches

Dans la conception de PCB multicouches, une stratification raisonnable est très importante. Généralement, la conception contiendra une couche de signal, un plan d'alimentation et un plan de masse, une telle stratification pouvant assurer la stabilité des performances électriques et l'intégrité du signal.

2. Disposition des lignes de signal et des couches de retour

Chaque ligne de signal doit avoir une couche de retour correspondante, également appelée couche image. Il s'agit de fournir un niveau de référence fiable, d'assurer l'intégrité du signal et de réduire les interférences sonores. Cette conception est particulièrement adaptée aux circuits à transmission de signaux à grande vitesse pour réduire les problèmes causés par la distorsion et la réflexion du signal.

3. Alimentation et disposition de la couche de terre

La couche d'alimentation et la couche de terre sont le plus proches possible et de préférence adjacentes l'une à l'autre, ce qui améliore l'intégrité de l'alimentation et réduit les interférences électromagnétiques (EMI). Lors de la conception, une attention particulière doit être accordée à l'espacement entre la couche d'alimentation et la couche de mise à la terre pour assurer une bonne distribution et un environnement de travail stable.

4. Sélection des couches

Choisir le bon nombre de couches est la clé pour assurer la performance de votre PCB. Selon les exigences de conception, la structure en couches est raisonnablement planifiée pour répondre aux exigences en matière d'intégrité du signal, de distribution de puissance et de contrôle des interférences électromagnétiques. Les conceptions de PCB multicouches peuvent fournir une densité fonctionnelle plus élevée, mais les concepteurs doivent équilibrer les performances et la complexité de la production.

5. Conception de couche chaude

Dans les PCB multicouches, la conception thermique est tout aussi importante. Une couche de chaleur appropriée peut aider à gérer la chaleur dans la carte, réduire le risque d'augmentation de la température et s'assurer que les composants fonctionnent dans la plage de température normale. Cela prolonge non seulement la durée de vie de la carte, mais améliore également les performances globales.

6 importance du choix des matériaux

Lors de la conception d'un PCB, le choix du matériau peut également avoir un impact significatif sur les performances du circuit. Les propriétés électriques, thermiques et mécaniques des matériaux doivent être prises en compte pour s'assurer que les matériaux choisis peuvent répondre efficacement aux exigences fonctionnelles de la conception. Les matériaux de haute qualité peuvent améliorer la fiabilité et les performances de la carte.

7. Traitement des signaux à haute fréquence

Lors du traitement de signaux à haute vitesse ou à haute fréquence, il est particulièrement important de concevoir soigneusement la disposition de la couche de signal et l'adaptation d'impédance pour éviter l'atténuation et l'interférence du signal. La conception de la couche de signal doit prioriser le chemin de transmission du signal pour assurer un court - circuit et réduire la latence du signal.

En bref, la superposition de circuits imprimés est un élément essentiel de la conception d'une carte de circuit imprimé et son efficacité affecte directement les performances, la fiabilité et l'expansion fonctionnelle de la carte.