Rancangan Elektronik - Berapa lapisan adalah rancangan PCB terbaik?

Berapa lapisan yang terbaik?

Para desainer berat berapa banyak lapisan untuk dipilih untuk desain berdasarkan kompleksiti seluruh sirkuit direka, terutama berdasarkan kesukaran peranti inti dalam seluruh projek dan kesukaran bentangan peranti.

Berapa lapisan PCB konvensional?

1. Panel tunggal

PCB satu sisi terutama digunakan dalam produk elektronik pengguna yang sangat mudah. Setelah semua, proses ini mudah, dan sekarang bahan papan sirkuit asal murah (FR-1 atau FR-2) dan penutup tembaga tipis. Rancangan papan satu sisi biasanya mengandungi banyak pelompat untuk simulasi laluan sirkuit pada papan dua sisi. Biasanya digunakan dalam sirkuit frekuensi rendah. Kerana jenis desain ini sangat susah untuk bunyi radiasi. Jadi merancang papan sirkuit jenis ini akan menjadi lebih bermasalah. Jika anda tidak memperhatikannya, banyak masalah akan berlaku. Walaupun ada kes yang berjaya dalam rancangan kompleks, mereka semua mungkin hanya selepas pertimbangan berhati-hati dan pemeriksaan terus menerus. Ambil contoh, seperti set TV, yang meletakkan semua sirkuit analog pada satu panel di bawah chassis, dan menggunakan CRT metalisasi untuk melindungi papan sirkuit pada papan penyesuaian digital yang terpisah berhampiran at as pakej bateri. Jika anda perlukan produksi PCB dengan volum tinggi dan biaya rendah, anda perlu melakukannya sendiri.

Dua, panel ganda

Ia sama dengan panel tunggal, semakin rumit ialah panel ganda. Beberapa panel dua sisi masih menggunakan bahan FR-2, tetapi bahan FR-4 lebih biasa digunakan. Peningkatan kekuatan bahan FR-4 lebih menyokong botol. Kerana terdapat dua lapisan foil, papan dua sisi lebih mudah untuk dijalankan, dan isyarat boleh dirancang dengan menyeberangi wayar pada lapisan yang berbeza. Namun, saluran salib tidak disarankan untuk sirkuit analog. Bila mungkin, lapisan bawah patut disimpan sebagai kesehatan sebagai pesawat tanah, dan semua isyarat lain patut dijalurkan pada lapisan atas. Ada beberapa keuntungan untuk membuat pesawat tanah di bawah:

Mendarat biasanya adalah sambungan yang paling umum dalam sirkuit. Anda boleh sambung semua rangkaian GND seluruh papan di lapisan bawah.

Tingkatkan kekuatan mekanik papan sirkuit.

Kurangkan pengendalian semua sambungan tanah dalam sirkuit, dengan itu mengurangi bunyi kondukti isyarat.

Menambah kapasitas yang disebarkan ke setiap rangkaian dalam sirkuit-membantu menekan bunyi radiasi.

Boleh melindungi bunyi radiasi dari bawah papan sirkuit.

Papan tiga, berbilang lapisan

Walaupun keuntungannya, panel dua sisi bukanlah kaedah pembinaan terbaik, terutama untuk desain sirkuit sensitif atau kelajuan tinggi. Oleh itu, untuk desain kelajuan tinggi, kita biasanya menggunakan papan berbilang lapisan untuk desain. Lebar papan paling umum ialah 1.6 mm, bahan ialah FR-4, dan akan ada lapisan GND atau POWER independen dan sebagainya. Terdapat banyak perkara-perkara PCB yang perlu diperhatikan dalam papan berbilang lapisan sendiri. Di bawah kita perlu menjelaskan beberapa alasan yang jelas untuk menggunakan desain papan pelbagai lapisan:

Memiliki lapisan kawat kuasa dan sambungan tanah. Jika bekalan kuasa juga berada di pesawat yang sama, rangkaian bekalan kuasa yang sama lain boleh disambungkan dengan menambah vias.

Lapisan lain boleh digunakan untuk penghalaan isyarat, yang boleh menyediakan lebih banyak ruang penghalaan untuk penghalaan.

Akan terdapat kapasitasi terkirim antara bekalan kuasa dan pesawat tanah, dengan itu mengurangi bunyi frekuensi tinggi.

Namun, sebab lain untuk papan berbilang lapisan mungkin tidak jelas atau intuitif, terutama seperti berikut:

Pemegangan EMI/RFI lebih baik. Kerana kesan pesawat imej, ia telah diketahui sejak era Marconi. Apabila konduktor ditempatkan dekat dengan permukaan konduktif selari, kebanyakan arus frekuensi tinggi akan kembali secara langsung di bawah konduktor dan aliran dalam arah bertentangan. Imej cermin konduktor dalam pesawat membentuk garis penghantaran. Kerana arus dalam garis transmisi sama dan bertentangan, ia relatif tidak terkena oleh bunyi radiasi. Ia pasang isyarat dengan sangat efisien. Kesan pesawat imej sama efektif seperti pesawat tanah dan kuasa, tetapi ia mesti berterusan. Semuanya akan menyebabkan kesan yang berguna hilang dengan cepat.

Kurangkan kos projek keseluruhan produksi batch kecil. Walaupun kos penghasilan papan pelbagai lapisan relatif tinggi, keperluan EMI/RFI dari FCC atau agensi lain mungkin memerlukan ujian yang mahal bagi rancangan. Jika ada masalah, ia mungkin perlu ditekan ke bawah untuk merancang semula PCB untuk ujian tambahan. Compared with 2-layer PCB, the EMI/RFI performance of multilayer PCB can be improved by 20 dB. Jika output kecil, ia masuk akal untuk merancang PCB yang lebih baik dahulu. Secara efektif mencegah saling bercakap antara pelbagai lapisan isyarat.

Keperluan proses produksi relatif tinggi. Berbanding dengan rancangan PCB papan dua lapisan, ia tidak begitu sukar.