Technologie PCB - Conception d'empilement de PCB

Le nombre de couches d'une conception d'empilement de PCB dépend de la complexité de la carte. Du point de vue du processus d'usinage de PCB, les PCB multicouches sont fabriqués en empilant et en pressant plusieurs morceaux de « PCB double face». Cependant, le nombre de couches de PCB multicouches, l'ordre d'empilement entre les couches et le choix de la carte sont déterminés par le concepteur de la carte. C'est ce qu'on appelle la « conception d'empilement de pcb».

Facteurs à considérer dans la conception d'empilement de PCB

Le nombre de couches de conception de PCB et la conception de PCB laminé dépendent des facteurs suivants:

1. Coût matériel: le nombre de couches de PCB est directement lié au coût matériel final. Plus il y a de couches, plus le coût du matériel est élevé. Les PCB matériels, représentés par des produits de consommation, sont généralement les plus limités en nombre de couches, par exemple les produits pour ordinateurs portables. Le nombre de couches de la carte mère PCB est généralement de 4 ~ 6 couches, rarement plus de 8 couches;

2. Sortie d'élément de haute densité: élément de haute densité représenté par le dispositif d'emballage BGA. Le nombre de couches sortantes de ces éléments détermine essentiellement le nombre de couches de câblage de la carte PCB;

3. Contrôle de la qualité du signal: pour la conception de PCB avec concentration de signal à grande vitesse, si l'accent est mis sur la qualité du signal, vous devez réduire le câblage de couche adjacente pour réduire la diaphonie entre les signaux. A ce stade, le nombre de couches de câblage et le nombre de couches de référence (à l'échelle de la couche de terre ou de la couche d'alimentation) sont de préférence de 1: 1, ce qui augmentera le nombre de couches de conception de PCB; Inversement, si le contrôle de la qualité du signal n'est pas obligatoire, un schéma de couches de câblage adjacentes peut être utilisé pour réduire le nombre de couches PCB;

4. Définition du signal schématique: la définition du signal schématique déterminera si le câblage PCB est « lisse», tandis que le mauvais signal schématique entraînera un câblage PCB irrégulier et augmentera le nombre de couches de câblage;

5. Base de capacité de traitement du fabricant de PCB: la conception d'empilement (méthode d'empilement, épaisseur d'empilement, etc.) donnée par le concepteur de PCB doit tenir pleinement compte de la base de capacité de traitement du fabricant de PCB, telle que: processus de traitement, capacité de l'équipement de traitement, modèles de carte PCB couramment utilisés, etc.

Conception d'empilement de PCB

La conception d'empilement de PCB nécessite de rechercher la priorité et l'équilibre entre tous les facteurs d'influence de conception mentionnés ci - dessus.

Principes généraux de conception d'empilement de PCB

1. La couche de terre et la couche de signal doivent être étroitement couplées, ce qui signifie que la distance entre la couche de terre et la couche d'alimentation doit être aussi petite que possible et l'épaisseur du diélectrique doit être aussi mince que possible pour augmenter la capacité entre la couche d'alimentation et la couche de terre (Si vous ne comprenez pas ici), vous pouvez envisager un condensateur plat, La taille du condensateur est inversement proportionnelle à l'espacement).

2. Deux couches de signal essayez de ne pas être directement adjacentes, de sorte que la diaphonie du signal peut très bien se produire, affectant les performances du circuit.

3. Pour les cartes de circuit imprimé multicouches, telles que les cartes à 4 et 6 couches, il est généralement nécessaire que la couche de signal soit aussi proche que possible de la couche électrique interne (couche de terre ou couche d'alimentation), ce qui peut utiliser le revêtement de cuivre de grande surface de la couche électrique interne pour réaliser le rôle de la couche de signal de blindage, On évite ainsi efficacement la diaphonie entre les couches de signal.

4. Pour la couche de signal à grande vitesse, il est généralement situé entre deux couches électriques internes. Ceci a pour but, d'une part, de fournir un blindage efficace pour le signal haute vitesse et, d'autre part, de confiner le signal haute vitesse à l'intérieur de deux couches électriques internes. Entre les couches, réduisant les interférences avec les autres couches de signal.

5. Considérez la symétrie de la structure stratifiée.

6. Plusieurs couches électriques internes mises à la terre peuvent réduire efficacement l'impédance de mise à la terre.

Conception recommandée d'empilement de PCB

1. Placez la trace de haute fréquence à la couche supérieure pour éviter l'introduction de l'inductance due à l'utilisation de trous excessifs pendant la trace de haute fréquence. Au niveau supérieur, les lignes de données de l'isolateur et des circuits d'émission et de réception sont directement connectées aux pistes haute fréquence.

2. Placez le plan de masse sous la ligne de signal à haute fréquence pour contrôler l'impédance de la ligne de connexion de transmission et fournir un chemin inductif très faible pour le courant de retour.

3. Placez le plan d'alimentation sous le plan du sol. Ces deux couches de référence forment un condensateur de dérivation haute fréquence supplémentaire d'environ 100 PF / Inch 2.

4. La conception d'empilement de PCB organise le signal de commande à basse vitesse au niveau inférieur. Ces lignes de signal ont une grande marge pour résister aux discontinuités d'impédance induites par les Vias et sont donc plus flexibles.