Progettazione PCB - Struttura di stack PCB multistrato

Struttura di stack PCB multistrato

Prima di progettare un circuito stampato multistrato, il progettista deve determinare la struttura del circuito stampato (CEM) in base alle dimensioni del circuito, alle dimensioni del circuito stampato e ai requisiti di compatibilità elettromagnetica, cioè l'uso di 4, 6 o più circuiti stampati.

Circuito. Determinare il numero di livelli, determinare la posizione dei livelli interni e determinare come distribuire segnali diversi su questi livelli. Questa è la scelta della struttura a cascata del PCB.

La struttura a cascata è un fattore importante che influisce sulle prestazioni CEM del circuito stampato ed è anche un mezzo importante per sopprimere le interferenze elettromagnetiche. Questa sezione introduce il contenuto pertinente della struttura in laminato multistrato dei PCB.

1.1 Principi per la selezione di strati e pile Molti fattori devono essere considerati quando si determina la struttura in laminato della scheda multistrato PCB.

In termini di cablaggio PCB, più strati sono alti e il meglio è il cablaggio, ma il costo e la difficoltà della scheda aumenteranno.

Per i produttori di PCB, nel processo di produzione dei circuiti stampati, la simmetria della struttura impilata è stata ampiamente analizzata. Pertanto, la selezione di ogni strato deve considerare tutti gli aspetti necessari per raggiungere il massimo equilibrio.

Per i progettisti esperti, dopo che il componente è preimpostato, il collo di bottiglia di routing del circuito stampato sarà analizzato e combinato con altri strumenti EDA per analizzare la densità del cavo del circuito stampato, seguito dal numero e dal tipo di linee di segnale con requisiti di cablaggio speciali.

Quando si determina il numero di strati di segnale, composito come linee differenziali e linee di segnale sensibili, e quindi determinare il numero di strati interni in base al tipo di alimentazione, requisiti di isolamento e protezione dalle interferenze.

In questo modo, il numero di strati del circuito stampato è fondamentalmente determinato. Dopo aver determinato il numero di strati del circuito stampato, il compito successivo è quello di organizzare razionalmente l'ordine di posizionamento degli strati del circuito.

In questa fase devono essere presi in considerazione due fattori principali.

(1) L'assegnazione dello strato speciale del segnale.

(2) La distribuzione di alimenti e pascoli. Ci sono più strati del circuito stampato, compresi strati speciali del segnale, strati e strati di potenza.

È più difficile determinare quale combinazione è la migliore, ma i principi generali sono i seguenti.

(1) Lo strato del segnale dovrebbe essere adiacente allo strato interno (potenza/formazione interna) e la pellicola di rame principale dello strato interno dovrebbe essere utilizzata per proteggere lo strato del segnale.

Ci deve essere un accoppiamento stretto tra lo strato interno dell'alimentazione elettrica e lo strato, cioè lo spessore medio tra lo strato interno dell'alimentazione elettrica e lo strato deve essere un valore inferiore per migliorare la capacità tra lo strato di alimentazione elettrica e lo strato e aumentare la frequenza di risonanza.

Lo strato di potenza interno e lo spessore dielettrico tra i livelli possono essere definiti nel gestore dello stack proton (gestore dello stack layer). Comando, finestra di dialogo di gestione a livello di sistema, fare doppio clic sul testo pre-estratto con il puntatore del mouse.

1. Livello di isolamento nell'opzione piega della finestra di dialogo. Se la differenza di potenziale tra alimentazione e terra non è importante, è possibile utilizzare uno spessore di isolamento inferiore, ad esempio 5 ml (0,127 mm).

(3) Lo strato di trasmissione del segnale ad alta velocità nel circuito dovrebbe essere lo strato medio del segnale e interferire tra i due strati interni. Pertanto, i film di rame dei due strati interni possono essere scudi elettromagnetici per la trasmissione del segnale ad alta velocità e possono limitare efficacemente la radiazione dei segnali ad alta velocità tra i due strati interni senza causare interferenze esterne.

(4) Aprire i due strati di segnale direttamente adiacenti. È facile eseguire crosstalk tra strati di segnale adiacenti, con conseguente guasto del circuito. Aggiungendo un piano di qualità tra i due livelli di segnale, la conversazione incrociata può essere efficacemente prevenuta.

(5) Alcuni strati di uso del suolo possono resistere efficacemente alla terra. Ad esempio, l'interferenza in modalità comune può essere efficacemente ridotta utilizzando diversi piani di qualità nei livelli di segnale A e B. Considera la simmetria della struttura stratificata.

Di seguito è riportato un esempio di quattro strati per illustrare come ottimizzare la disposizione e la combinazione di diverse strutture a cascata. Su una scheda a quattro strati fluente, ci sono diverse modalità di impilamento (su e giù).

Quindi, come facciamo a scegliere tra il primo piano e il secondo piano? In generale, il progettista sceglierà la Figura 1 come struttura della scheda a quattro strati.

Ma il circuito stampato comune posiziona solo i componenti sullo strato superiore. Pertanto, è meglio utilizzare il frame 1. Tuttavia, quando gli strati superiori e inferiori devono mettere lo spessore tra i componenti e lo strato di potenza interno e questo strato tra gli strati più grandi e l'accoppiamento non è buono, almeno uno strato di linea di segnale deve essere considerato.

Ci sono meno linee di segnale nello strato inferiore e una grande superficie di rame può essere utilizzata per accoppiare lo strato di potenza.

Al contrario, se la parte si trova principalmente nello strato inferiore, al fine di realizzare la mappa. Poi lo strato di potere è accoppiato con lo strato di filato stesso.

Tenendo conto del requisito di simmetria, lo schema 1 è generalmente accettato. Dopo aver completato l'analisi della struttura in laminato a quattro strati, viene fornito un esempio della struttura in laminato a sei strati per illustrare il dispositivo e il metodo combinati, nonché il metodo di ottimizzazione della struttura in laminato a sei strati.

Sotto tutti gli aspetti, la Figura 3 è chiaramente la migliore, e la Figura 3 è anche una struttura a cascata regolare di laminati a sei strati. Analizzando questi due esempi, penso che i lettori abbiano una certa comprensione della struttura a cascata, ma in alcuni casi un sistema non può soddisfare tutti i requisiti, il che richiede la considerazione della priorità dei principi di progettazione.

Purtroppo, perché il design dei PCB è legato alle caratteristiche del circuito aggiornato.

Le prestazioni del firewall e l'aspetto progettuale dei diversi circuiti sono diversi, quindi in realtà questi principi non hanno il valore di riferimento finale.

Tuttavia, questo deve essere il principio di progettazione 2 (strato di potenza interno e strato dovrebbero essere soddisfatti nel primo disegno.

Inoltre, i segnali ad alta velocità devono essere eseguiti nel circuito e quindi il principio di progettazione 3 (lo strato di trasmissione del segnale ad alta velocità nel circuito dovrebbe essere l'intercalare del segnale nello strato medio e il sandwich tra i due interni) deve essere soddisfatto.

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