Dati PCB - Guida standard di progettazione stackup per pcb a 4 strati

Questo articolo introdurrà in dettaglio lo stackup standard a 4 strati PCB, la sua struttura, i punti di progettazione, il processo di produzione e i suoi scenari applicativi, fornendo un riferimento completo per ingegneri e progettisti.

I circuiti stampati (PCB) sono un componente fondamentale delle moderne apparecchiature elettroniche. Nei dispositivi elettronici complessi, i PCB multistrato sono ampiamente utilizzati, tra i quali i PCB a 4 strati sono diventati una delle scelte più comuni grazie alle loro prestazioni equilibrate e vantaggi in termini di costi.

1. Standard 4 strati pcb stackup struttura

1.1 Struttura impilata standard (dall'alto al basso):

Strato superiore: utilizzato per posizionare componenti e cablaggio.

Strato interno 1: Come strato di terra (GND), è usato per fornire schermatura elettromagnetica e riferimento del segnale.

Livello interno 2: Come lo strato di potere (potere), utilizzato per la distribuzione di energia.

Strato inferiore: utilizzato per posizionare componenti e cablaggio.

Questa struttura impilata fornisce buone prestazioni elettriche e integrità del segnale ed è adatta per la maggior parte dei progetti elettronici moderatamente complessi.

1.2 Materiale dielettrico interstrato

Il materiale dielettrico tra gli strati è solitamente tessuto pre-impregnato della fibra di vetro (Prepreg) o bordo del nucleo (Core). La costante dielettrica e lo spessore di questi materiali influenzano direttamente il controllo dell'impedenza e l'integrità del segnale del PCB.

1.3 Routing e spaziatura

Quando si progetta un PCB a 4 strati, la larghezza di traccia e la spaziatura devono essere considerate. In genere, gli strati di segnale hanno larghezze di traccia e spaziatura di 0,1-0,2 mm, mentre gli strati di potenza e terra sono progettati in base ai requisiti attuali.

Impilazione standard per pcb a 4 strati

2. Standard 4 strati pcb stackupdesign points

2.1 Potenza e stratificazione del suolo

La potenza e la stratificazione a terra è al centro della progettazione PCB multistrato. Utilizzando lo strato interno 1 come strato di terra e lo strato interno 2 come strato di potere può efficacemente ridurre il rumore tra l'alimentazione elettrica e la terra e fornire una distribuzione stabile dell'energia.

2.2 Integrità del segnale

Nei PCB multistrato, l'integrità del segnale è fondamentale per la progettazione. Gli strati superiore e inferiore sono tipicamente utilizzati per il routing del segnale ad alta velocità, mentre gli strati interni sono utilizzati per la distribuzione del segnale a bassa velocità e dell'energia. Attraverso cablaggio ragionevole e interstrato tramite progettazione, la riflessione del segnale e il crosstalk possono essere efficacemente ridotti.

2.3 Controllo dell'impedenza

Per garantire la stabilità della trasmissione del segnale, è necessario un controllo preciso dell'impedenza. Selezionando i materiali dielettrici appropriati e controllando la larghezza e la spaziatura della traccia, è possibile ottenere un'impedenza differenziale di 50 ohm o 100 ohm.

3. Standard 4 strati pcb stackup processo di produzione

3.1 Selezione dei materiali

La scelta di substrati di alta qualità e tessuto pre-impregnato in fibra di vetro è la base per garantire le prestazioni PCB. I materiali comunemente usati includono FR4, Rogers, ecc., con diverse costanti dielettriche e coefficienti di espansione termica.

3.2 Laminazione laminata

La laminazione laminata è un processo chiave nella produzione di PCB multistrato. Ogni strato di materiale viene pressato insieme ad alta temperatura e ad alta pressione da una pressa a caldo per formare una forte struttura multistrato.

3.3 Placcatura e incisione

Dopo che la laminazione è completata, i modelli di circuito sono formati attraverso processi di galvanizzazione e incisione. Lo strato di rame placcato fornisce una buona conducibilità elettrica e resistenza meccanica, mentre il processo di incisione rimuove lo strato di rame in eccesso per formare modelli di circuito fini.

3.4 Trattamento superficiale

I processi di trattamento delle superfici includono livellamento dell'aria calda (HASL), nichelatura galvanica (ENIG), ecc., fornendo una buona saldabilità e resistenza all'ossidazione.

4. Scenari applicativi

4.1 Elettronica di consumo

Nell'elettronica di consumo come smartphone e tablet, i PCB a 4 strati sono ampiamente utilizzati grazie alle loro elevate prestazioni e basso costo. La sua costruzione multistrato fornisce un'eccellente compatibilità elettromagnetica e integrità del segnale.

4.2 Apparecchiature di comunicazione

Nelle apparecchiature di comunicazione come router e interruttori, il PCB a 4 strati può supportare la trasmissione del segnale ad alta velocità e requisiti complessi di gestione dell'energia per garantire il funzionamento stabile dell'apparecchiatura.

4.3 Controllo industriale

Nei sistemi di automazione industriale e controllo, i PCB a 4 strati possono soddisfare i requisiti di alta affidabilità e durata. La sua struttura multistrato fornisce sufficienti capacità di distribuzione di energia e segnale per adattarsi ad ambienti industriali complessi.

4.4 Elettronica automobilistica

Nei sistemi elettronici automobilistici, come i display di controllo centrali, l'intrattenimento in auto, ecc., il PCB a 4 strati fornisce un'elevata immunità e una distribuzione stabile dell'energia per garantire un funzionamento affidabile del sistema.

Lo stackup standard a 4 strati del pcb è diventato una scelta importante nel design elettronico moderno grazie alle sue prestazioni superiori e all'economia. Attraverso la progettazione ragionevole della laminazione e il processo di produzione, i circuiti stampati ad alta affidabilità e ad alte prestazioni possono essere raggiunti per soddisfare le esigenze di varie applicazioni complesse. Speriamo che questa guida possa aiutare ingegneri e progettisti a comprendere e applicare meglio la tecnologia PCB a 4 strati e promuovere lo sviluppo dell'industria elettronica.