Công nghệ PCB - Tổng quan về thiết kế phân lớp PCB

Phân lớp PCB đề cập đến việc chia bảng mạch in thành nhiều lớp, mỗi lớp có thiết kế mạch khác nhau để đáp ứng nhu cầu của các thiết bị điện tử hiện đại cho các mạch phức tạp. Phương pháp thiết kế này không chỉ cải thiện chức năng của bảng mà còn làm giảm độ khó của việc định tuyến, làm cho bố cục phức tạp khó đạt được với bảng một lớp có thể thực hiện được trong thiết kế nhiều lớp.

Nguyên tắc phân lớp của bảng mạch PCB sử dụng điện môi cụ thể và cách điện cuộc gọi mạ và nhiều lớp kết nối để tối ưu hóa bố cục và chức năng mạch. Thiết kế nhiều lớp này làm cho bố cục của các thành phần điện tử nhỏ gọn hơn, giảm giao cắt đường, đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của truyền tín hiệu và cải thiện hiệu quả che chắn của nhiễu điện từ.

Nói chung, các bảng mạch PCB thường chứa một lớp tín hiệu, một lớp cung cấp điện và một lớp mặt đất. Lớp tín hiệu chủ yếu được sử dụng để truyền tín hiệu, lớp cung cấp điện cung cấp điện cho các thành phần mạch, và lớp mặt đất được sử dụng để hình thành một phẳng mặt đất để ổn định sự can thiệp giữa tín hiệu và nguồn cung cấp điện. Trong một số ứng dụng phức tạp, các lớp chức năng khác có thể được xem xét là được thêm, chẳng hạn như lớp đồng hồ, lớp che chắn, v.v.

Làm thế nào để thực hiện PCB delamination?

1. Chương trình lớp

Khi thiết kế bảng mạch, bạn cần chọn một sơ đồ lớp dựa trên nhu cầu và đặc điểm của bảng mạch. Các kế hoạch lớp phổ biến là như sau:

(1) Bảng điều khiển đơn: Tất cả các thành phần mạch đều ở cùng một bên, thích hợp cho các mạch đơn giản.

(2) Bảng hai mặt: các thành phần PCB được sắp xếp ở cả hai bên và được kết nối ở giữa bằng lỗ quá.

(3) Bảng bốn lớp: lớp bên ngoài là lớp tín hiệu, lớp bên trong là lớp cung cấp điện và lớp mặt đất, và giữa được kết nối bằng một lỗ quá.

(4) Bảng đa lớp: bao gồm lớp tín hiệu, lớp cung cấp điện, lớp mặt đất, v.v., với các lớp kết nối hoặc qua lỗ ở giữa.

2. Phân phối các thành phần

Quá trình lớp đòi hỏi việc bố trí các thành phần theo nhu cầu thực tế của mạch. Việc phân phối các thành phần có thể được tự động điều chỉnh thông qua phần mềm, cũng có thể được thực hiện thông qua điều chỉnh thủ công. Trong quá trình bố trí, bạn cần chú ý đến khoảng cách giữa các thành phần và sự phù hợp trở kháng và các vấn đề khác.

3. quy tắc dây

Việc phát triển các quy tắc dây là một bước rất quan trọng trong lớp thiết kế PCB. Các quy tắc dây bao gồm hướng sắp xếp mạch, chiều rộng đường, khoảng cách, đặt đất, giao diện, tính toàn vẹn tín hiệu và các yếu tố khác. Các quy tắc dây điện hợp lý có thể cải thiện hiệu suất của bảng mạch để đảm bảo chất lượng truyền tín hiệu mạch.

Sự hiện diện của điện tử delamination giúp cải thiện khả năng dẫn điện của bảng mạch in. Trong quá trình dây của PCB, lớp dẫn điện bao gồm các kim loại (ví dụ: đồng) và các electron được tách trong các kim loại này có thể di chuyển tự do để hình thành các con đường hiện tại. Sự di chuyển của electron tự do này cho phép PCB thể hiện khả năng dẫn điện tốt trong các ứng dụng điện tử tần số cao và mật độ cao, do đó đáp ứng các yêu cầu của điện tử hiện đại cho tốc độ truyền mạch.

Trong bảng mạch in, hoạt động của các thiết bị điện tử nhiều lớp không chỉ ảnh hưởng đến độ dẫn mà còn liên quan chặt chẽ đến quản lý nhiệt. Các linh kiện điện tử tạo ra nhiệt trong quá trình làm việc, trong khi chuyển động nhiều lớp của các linh kiện điện tử có thể tản nhiệt hiệu quả, làm giảm nhiệt độ hoạt động của mạch. Điều này rất quan trọng để đảm bảo sự ổn định của bảng và kéo dài tuổi thọ, đặc biệt là trong môi trường ứng dụng công suất cao và tần số cao.

Trong các bảng mạch in đa lớp, kết nối giữa các lớp thường dựa vào gia công của micro-blind và thông qua lỗ, và sự di chuyển tự do của điện tử delamination có thể hỗ trợ độ tin cậy của kết nối này. Bản chất của thiết bị điện tử phân tán đảm bảo truyền tải ổn định của tín hiệu điện khi chúng lan truyền giữa các lớp khác nhau. Ngoài ra, đặc tính electron phân tán tốt giúp tăng tốc độ truyền và chất lượng tín hiệu và giảm mất tín hiệu.

PCB delamination cân nhắc

1. Nguyên tắc cơ bản của thiết kế lớp

Trong thiết kế PCB nhiều lớp, phân tầng hợp lý là rất quan trọng. Thông thường, thiết kế sẽ bao gồm các lớp tín hiệu, mặt phẳng nguồn và mặt đất, một lớp như vậy có thể đảm bảo sự ổn định của hiệu suất điện và tính toàn vẹn của tín hiệu.

2.Layout của dòng tín hiệu và lớp trở lại

Mỗi dòng tín hiệu nên có một lớp trả về tương ứng, còn được gọi là lớp hình ảnh. Điều này là để cung cấp một mức tham chiếu đáng tin cậy, đảm bảo tính toàn vẹn tín hiệu và giảm nhiễu tiếng ồn. Thiết kế này đặc biệt phù hợp cho các mạch có truyền tín hiệu tốc độ cao để giảm các vấn đề gây ra bởi biến dạng và phản xạ tín hiệu.

3.Layout của Power và Ground Layers

Các lớp điện và mặt đất được đặt càng gần càng tốt và tốt nhất là liền kề với nhau, cải thiện tính toàn vẹn điện và giảm nhiễu điện từ (EMI). Trong quá trình thiết kế, cần chú ý đặc biệt đến khoảng cách giữa lớp điện và lớp mặt đất để đảm bảo phân phối điện tốt và môi trường hoạt động ổn định.

4. Lựa chọn các lớp

Chọn đúng số lớp là chìa khóa để đảm bảo hiệu suất PCB. Theo yêu cầu thiết kế, lập kế hoạch hợp lý của cấu trúc lớp được thực hiện để đáp ứng các yêu cầu về tính toàn vẹn tín hiệu, phân phối năng lượng và kiểm soát nhiễu điện từ. Thiết kế PCB đa lớp có thể cung cấp mật độ chức năng cao hơn, nhưng nhà thiết kế cần cân bằng hiệu suất và sự phức tạp của sản xuất.

5. Thiết kế lớp nhiệt

Trong PCB đa lớp, thiết kế nhiệt cũng quan trọng như vậy. Một lớp nhiệt thích hợp có thể giúp quản lý nhiệt trong bảng, giảm nguy cơ tăng nhiệt độ và đảm bảo rằng các thành phần hoạt động trong phạm vi nhiệt độ bình thường. Điều này không chỉ kéo dài tuổi thọ của bảng, mà còn cải thiện hiệu suất tổng thể.

6. Tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu

Khi thiết kế một PCB, sự lựa chọn của vật liệu cũng có tác động đáng kể đến hiệu suất của mạch. Các tính chất điện, nhiệt và cơ học của vật liệu phải được xem xét để đảm bảo rằng vật liệu được chọn có thể hỗ trợ hiệu quả các yêu cầu chức năng của thiết kế. Vật liệu chất lượng cao có thể tăng cường độ tin cậy và hiệu suất của bảng.

7.Xử lý tín hiệu tần số cao

Khi xử lý tín hiệu tốc độ cao hoặc tần số cao, điều đặc biệt quan trọng là phải thiết kế cẩn thận bố trí lớp tín hiệu và kết hợp trở kháng để ngăn chặn sự suy giảm và nhiễu tín hiệu. Các lớp tín hiệu nên được thiết kế để ưu tiên các đường truyền tín hiệu để đảm bảo ngắn mạch và giảm độ trễ tín hiệu.

Nói tóm lại, PCB delamanition là một phần quan trọng của thiết kế bảng mạch in, hiệu quả của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, độ tin cậy và mở rộng chức năng của bảng.