PCB Teknik - PCB laminat tasarımında uygulanmalı prensipler

PCB tasarladığında, devre tarafından gereken en temel sorunlardan birisi, devre tarafından gereken fonksiyonları ve düzenleme katlarını gerçekleştirmek için yeryüzü uçakları ve güç uçaklarının ne kadar sürücü katı gerektiğini düşünülecek en temel sorunları, Uçağın katlarının sayısını, devre fonksiyonu, sinyal integriteti, EMI, EMC ve üretim maliyeti gibi ihtiyaçlarıyla bağlantılır. Çoğu tasarımlar için PCB performansı şartları, hedef maliyeti, üretim teknolojisi ve sistem karmaşıklığında karışık ihtiyaçları var. PCB laminat tasarımı genellikle çeşitli faktörler düşündükten sonra kompromis tarafından belirlenir. Yüksek hızlı dijital devreler ve radyo devreleri genelde çoklu katlı tahta tasarımlarını kabul ediyor.

Kascading tasarımında dikkati çekilmeli 8 prensip aşağıda listelendirildir:

1. Kelime

Çok katı PCB'de genellikle sinyal katı (S), güç (P) uça ğı ve yeryüzü (GND) uçağı içerir. Elektrik uçağı ve toprak uçağı genelde bölüm olmadan güçlü uçaklardır. Yaklaşık sinyal izlerinin a ğırlığı için iyi düşük impedance dönüş yolunu sağlayacaklar. Sinyal katı genellikle bu güç veya yeryüzü referens uçak katları arasında, simetrik strip çizgi veya asimetrik strip çizgi oluşturuyor. Çoklukatı PCB'nin üst ve alt katları genelde komponentleri ve küçük bir sayı izler yerleştirmek için kullanılır. Bu sinyal izleri izler tarafından oluşturduğu direk radyasyon azaltmak için çok uzun olmamalı.

2. Tek güç referans uçağını belirleyin (güç uçağını)

Elektrik integritesini çözmek için önemli bir ölçüdür. Kıpırdama kapasiteleri sadece PCB'nin üst ve alt katlarına yerleştirilebilir. Çıkarma kapasitelerinin izleri, parçaları ve vialları kapasitelerinin etkisini ciddiye etkileyecek. Bu şekilde düzenlence kapasitelerini bağlayan izlerin mümkün olduğunca kısa ve genişlik olması gerektiğini ve viala bağlı kablolar da mümkün olduğunca kısa tutmalı. Örneğin, yüksek hızlı bir dijital devre içinde, PCB'nin üst katına dekorasyon kapasitesini yerleştirebilirsiniz, ikinci katını yüksek hızlı dijital devre (bir işlemci gibi) elektrik katmanı gibi (üçüncü katmanı sinyal katmanı olarak kullanabilirsiniz ve dördüncü katmanı sinyal katmanı olarak kullanabilirsiniz. Yüksek hızlı dijital devre alanı olarak ayarlayın.

Ayrıca, aynı yüksek hızlı dijital cihaz tarafından kullanılan sinyal izlerinin referens uçağıyla aynı güç katmanı kullandığını garanti etmeye çalışın ve bu güç katmanı yüksek hızlı dijital cihazının enerji sağlaması katmanıdır.

3. Çoklu güç referans uçağını belirleyin

Çok güç referens uçağı farklı voltajlar ile birçok fiziksel bölgelere bölünecek. Eğer sinyal katmanı çoklu enerji teslim katmanına yaklaşırsa, yakın sinyal katmanın sinyal akışı, istenmeyen bir dönüş yolu ile karşılaşacak ve dönüş yolunda boşluklar yaratacak. Yüksek hızlı dijital sinyaller için, bu mantıksız dönüş yolu tasarımı ciddi sorunlar olabilir. Bu yüzden yüksek hızlı dijital sinyal sürücüsü çoklu güç referens uçağından uzak olması gerekiyor.

4. Çeşitli toprak referans uçaklarını belirleyin (toprak uçakları)

Çoklu toprak referansı uçakları (yeryüzü uçakları) ortak modu EML'i azaltır ve sıradan düşük impedans dönüş yolunu sağlayabilir. Yer uçağı ve güç uçağı sıkı olarak birleşmeli ve sinyal katı da yakın referans uçağıyla sıkı olarak birleşmeli. Bu, katlar arasındaki ortamın kalıntısını azaltarak başarılabilir.

5. Doğrusu, sürücü kombinasyonu tasarlayın

Sinyal yolu tarafından uzanan iki katı "fırlatma kombinasyon" denir. En iyi fırlatma kombinasyon tasarımı, bir referans uça ğından diğerine akışmaktan uzaklaşmak, ama bir referans uçağının bir noktasından başka bir noktasına (yüzeyine) dönüşmek. Karmaşık dönüşü tamamlamak için, izlerin katı-katı dönüşü mümkün değil. Sinyal katları arasında değiştirildiğinde, dönüş akışının bir referans uçaktan diğerine doğrudan yayılabilmesini sağlayın. Bir tasarımda, yakın katları bir dizin kombinasyonu olarak kullanmak mantıklı. Eğer sinyal yolunun çoklu katı genişletilmesi gerekirse, genelde kullanmak için mantıklı bir tasarım değil, çünkü çoklu katlardan bir yol dönüş akışı için düzgün değil. Yer sıçramasını küçültmesi mümkün olmasına rağmen, fıçının yakınlarına kapasitörleri ayırmak veya kaynaklı uçaklar arasındaki dielektrik kalıntısını azaltmak mümkün değil.

6. Düzenleme yönünü ayarlayın

Aynı sinyal katı üzerinde, sürükleme yönlerinin çoğunun uyumlu olması ve yakın sinyal katlarının sürükleme yönüne doğru yol olması gerekir. Örneğin, bir sinyal katmanın dönüşüm yöntemi "Y-aksi" yöntemi olarak ayarlanabilir ve diğer yakın sinyal katmanın dönüşüm yöntemi "X-aksi" yöntemi olarak ayarlanabilir.

7. Hatta numaralı katı yapısını kabul et

Yaklaşık bütün klasik stack tasarımları numaralı bir katlardır, tuhaf sayı katlarda değil tasarlanmış PCB stacından bulunabilir. Bu acil durum aşağıda gösterilen birçok faktör tarafından neden oluyor.

Çap tahtasının üretim sürecinden anlayabilir ki devre tahtasının tüm yönetici katları çekirdek katında kaydedildir. Merkezi katmanın materyali genellikle iki taraflı bir üst stratejidir. Bilge katı tamamen kullanıldığında, basılı devre tahtasının yönetici katı Numarası bile.

Hatta sayılmış devre tahtalarında maliyetler var. Diyelektrik ve bakra katmanın eksikliği yüzünden, tuhaf sayılmış devre tahtasının hatı maliyeti bile sayılmış devre tahtasının maliyetinden biraz daha düşük. Ancak, tuhaf sayılmış devre tahtalarının, temel katı yapısının temel üzerinde standart olmayan laminat çekirdek katı bağlama sürecini eklemesi gerekiyor, tek sayılmış devre tahtalarının işleme maliyeti, hatta sayılmış devre tahtalarından daha yüksektir. Normal çekirdek katı yapısıyla karşılaştırıldığında, temel katı yapısına bakar eklemek üretim etkinliğin in ve uzaktan üretim döngüsünün azalmasına neden olur. Laminasyon ve bağlamadan önce, dışarıdaki çekirdek katmanın ekstra işlemlerine ihtiyacı var. Bu, çökme riskini arttırır ve dışarıdaki katmanın yanlış etkisini arttırır. Ekstra dış katı tedavisi üretim maliyetini büyük olarak artıracak.

Bastırılmış devre tahtası çok katı devre bağlama sürecinde, iç ve dış katlar soğulduğunda farklı laminasyon tensyonları bastırılmış devre tahtası farklı derecelere bağlanmasına neden olur. Ayrıca, devre tahtasının kalınlığı arttığı sürece, kompozit yazılmış devre tahtasını iki farklı yapılarla birleştirmek riski daha büyükleşecek. Tuhaf sayılmış devre tahtaları kapatmak kolay ve hatta sayılmış devre tahtaları devre tahtasından uzaklaşabilir.

Tasarımlandırdığında, eğer tuhaf bir sayı katı yerleştirilirse, bu yöntem katlarının sayısını arttırmak için kullanılabilir.

Eğer tasarım yazdırılmış devre tahtasının güç sağlamı katı bir çift sayıdır ve sinyal katı tuhaf bir sayıdır, sinyal katmanı eklemenin yöntemi kabul edilebilir. Eklenmiş sinyal katmanı maliyeti arttırmayacak, ama işleme zamanı kısayabilir ve basılı devre tahtasının kalitesini geliştirebilir.

Eğer basılı devre tahtasını tuhaf bir sayı güç katı ve hatta bir sayı sinyal katı ile tasarlarsanız, güç katı eklemenin yöntemini kullanabilirsiniz. Diğer ayarları değiştirmeden başka basit bir yöntem çubuğun ortasına yeryüzü katını eklemek, yani ilk olarak basılı devre tahtasını tuhaf sayılı bir katta yönlendirmek ve ortaya yeryüzü katını koparmak.

Mikrodalgılık devrelerinde ve karışık medya devrelerinde (farklı dielektrik konstantleri) bir sinyal katı, çubuk dengelenmesini azaltmak için basılı devre tabağının merkezinde boş bir sinyal katı eklenebilir.

8. Para düşünceleri

Yapılım maliyeti ile aynı PCB alanında, çok katı devre tahtasının maliyeti kesinlikle tek katı ve çift katı devre tahtasından daha yüksektir ve daha fazla katlar, maliyeti daha yüksektir. Fakat devre fonksiyonlarının ve devre tahtasının miniaturasyonu gerçekleştirmesini ve sinyal integritesini, EML, EMC ve diğer performans göstericilerini düşündüğünde, mümkün olduğunca çok katı devre tahtaları kullanılmalı. Düzenli değerlendirme, çok katı devre tahtaları ve tek katı devre tahtaları arasındaki maliyetin farkı beklenmekten daha yüksek değildir.