Công nghệ PCBA - Đề xuất xếp chồng cho thiết kế bố trí PCB

Các yêu cầu về hiệu suất của bảng mạch PCB không nghiêm ngặt như bây giờ.

Ít vật liệu được sử dụng để sản xuất PCB.

Các công cụ thiết kế PCB không có các tính năng xếp chồng và cấu hình bảng phức tạp như ngày nay.

May mắn thay, vì hầu hết các công cụ thiết kế chính được trang bị các tính năng cấu hình lớp PCB tiên tiến, phần này của quá trình bố trí PCB hiện nay rất khác nhau. Như đã nói, các nhà thiết kế vẫn có trách nhiệm hoàn thành quá trình cấu hình ngăn xếp lớp phù hợp cho thiết kế của họ. Chúng tôi sẽ xem xét quá trình này và thảo luận về một số ý tưởng để xây dựng và cấu hình ngăn xếp lớp trong phần mềm thiết kế PCB.

Số lượng các lớp trên bảng mạch in có liên quan trực tiếp đến số lượng mạng cần định tuyến. Khi nhu cầu về mạch PCB tăng lên, số lượng các thành phần cũng tăng lên và số lượng các mạng cuối cùng. Đồng thời, sự phức tạp và số lượng chân của các thành phần hoạt động đang tăng lên, làm tăng số lượng ròng trên bảng. Câu trả lời cho những sự gia tăng này là giảm chiều rộng dấu vết hoặc tăng số lớp của bảng mạch hoặc cả hai, điều này không may dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn.

Trong khi số lượng trung bình và số lượng ròng của các thiết bị trên PCB đã tăng lên, các chỉ số hiệu suất điện của bảng mạch cũng đã được cải thiện. Các nhà thiết kế nhanh chóng phát hiện ra rằng trong khi hệ thống dây điện trước đây cần bốn lớp bảng mạch để đạt được sáu lớp, trên thực tế, chúng phải đạt được tám lớp để đạt được hiệu suất điện cần thiết. Một số lý do cho các lớp bổ sung này bao gồm:

1. Không gian lớn hơn để cô lập hệ thống cáp trở kháng điều khiển.

2. Định tuyến cặp chênh lệch được giới hạn ở ít lớp nhất có thể.

3. Cấu hình xếp chồng lớp microband và ribbon.

4. Các lớp phẳng bổ sung cho nhiều nguồn điện và lưới nối đất.

Khi chức năng của bảng tiếp tục phát triển, một yếu tố khác đã được giới thiệu trong quá trình tạo ra một ngăn xếp lớp bảng. Tốc độ hoạt động cao hơn của bảng hiện tại có thể yêu cầu vật liệu chế tạo bảng tiên tiến hơn so với các bảng được sử dụng trước đây. Điều này cũng đúng đối với các tấm công suất cao hoặc các tấm sẽ được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Những vật liệu này có thể thay đổi các đặc tính đường truyền của mạch ban đầu được tính cho vật liệu FR-4 tiêu chuẩn, do đó có thể yêu cầu thay đổi cấu hình xếp chồng lớp.

Đối với các thiết bị điện tử tiên tiến ngày nay, điều quan trọng là phải tạo ra một ngăn xếp lớp phù hợp để đảm bảo bảng mạch hoạt động với hiệu suất cao.

Công cụ:

Nếu các công cụ thiết kế PCB không đủ tốt, bạn không thể sử dụng chúng một cách hiệu quả khi tạo ngăn xếp PCB. Điều này không chỉ làm giảm tốc độ làm việc và tăng sự thất vọng trong công việc mà còn có thể ảnh hưởng đến mức độ thiết kế của bảng.

Công cụ CAD PCB có thể làm rất nhiều để giúp các nhà thiết kế bố cục tạo và cấu hình ngăn xếp lớp bảng mạch. Cách đầu tiên là kết hợp trình tạo tự động hoặc trình hướng dẫn, như được hiển thị trong hình trên. Những công cụ này cho phép các nhà thiết kế chỉ định số tầng và cấu hình của ngăn xếp, đòi hỏi phải tạo ra rất nhiều trong cơ sở dữ liệu. Bước tiếp theo là cung cấp cho nhà thiết kế toàn quyền kiểm soát các chi tiết của lớp xếp chồng lên nhau, bao gồm khả năng chỉ định vật liệu bảng dẫn điện và điện môi. Nhà thiết kế sẽ có thể xác định các giá trị và dung sai và cấu hình cách các lớp được bố trí khi thiết lập các tham số bố trí.