Saat ini, tren produk elektronik yang semakin kompak membutuhkan desain tiga dimensi: PCB Multilayer. Namun, penumpukan lapisan menimbulkan masalah baru terkait dengan perspektif desain ini. Salah satu masalahnya adalah mendapatkan build tumpukan berkualitas tinggi untuk proyek tersebut.

Penumpukan PCB menjadi semakin penting karena semakin banyak sirkuit cetak yang kompleks diproduksi dengan banyak lapisan.

Desain laminasi PCB yang baik sangat penting untuk mengurangi radiasi sirkuit PCB dan sirkuit terkait. Sebaliknya, penumpukan yang buruk dapat secara signifikan meningkatkan radiasi, yang berbahaya dari perspektif keselamatan.

Apa itu penumpukan PCB?

Laminasi PCB melapisi insulasi dan tembaga dari PCB sebelum desain tata letak akhir selesai. Mengembangkan penumpukan yang efektif adalah proses yang kompleks. PCB menghubungkan daya dan sinyal antara perangkat fisik, dan pelapisan material papan yang tepat secara langsung memengaruhi fungsinya.

Mengapa laminasi PCB?

Mengembangkan laminasi PCB sangat penting untuk merancang papan yang efisien. Laminasi PCB memiliki banyak manfaat karena struktur multi-layer meningkatkan kapasitas distribusi energi, melindungi terhadap interferensi elektromagnetik, membatasi interferensi silang, dan mendukung transmisi sinyal berkecepatan tinggi.

Meskipun tujuan utama penumpukan adalah untuk menempatkan beberapa sirkuit elektronik pada satu papan melalui beberapa lapisan, struktur tumpukan PCB juga memberikan keuntungan penting lainnya. Langkah-langkah ini termasuk meminimalkan kerentanan papan sirkuit terhadap kebisingan eksternal dan mengurangi masalah crosstalk dan impedansi dalam sistem kecepatan tinggi.

Laminasi PCB yang baik juga dapat membantu memastikan biaya produksi akhir yang lebih rendah. Laminasi PCB dapat menghemat waktu dan uang dengan memaksimalkan efisiensi dan meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik di seluruh proyek.

Sumber foto: pixabay

Catatan dan aturan untuk desain laminasi PCB

Jumlah lapisan rendah

Tumpukan sederhana dapat mencakup empat lapisan PCB, sementara papan yang lebih kompleks memerlukan laminasi sekuensial profesional. Meskipun lebih kompleks, level yang lebih tinggi memungkinkan desainer lebih banyak ruang untuk ditata tanpa meningkatkan risiko menemukan solusi yang mustahil.

Biasanya, delapan lantai atau lebih diperlukan untuk mencapai tingkat penempatan dan jarak yang optimal untuk memaksimalkan fungsionalitas. Radiasi juga dapat dikurangi dengan menggunakan bidang massa dan bidang daya pada panel multilayer.

Lapisan rendah

Susunan lapisan tembaga dan isolasi yang membentuk sirkuit merupakan operasi tumpang tindih PCB. Untuk mencegah pelengkungan PCB, buat penampang papan simetris dan seimbang saat mengatur lapisan. Misalnya, dalam delapan lapisan, lapisan kedua dan ketujuh harus memiliki ketebalan yang sama untuk mencapai keseimbangan yang optimal.

Lapisan sinyal harus selalu berdekatan dengan bidang, sedangkan bidang daya dan bidang massa digabungkan dengan erat. Yang terbaik adalah menggunakan beberapa lapisan pembumian karena biasanya mengurangi radiasi dan impedansi tanah.

● Jenis bahan lapisan

Sifat termal, mekanik, dan listrik dari setiap substrat dan bagaimana mereka berinteraksi sangat penting untuk memilih pilihan bahan laminasi PCB.

Papan sirkuit biasanya terdiri dari inti fiberglass yang kuat, yang memberikan ketebalan dan kekakuan PCB. Beberapa PCB fleksibel dapat dibuat dari plastik fleksibel suhu tinggi.

Lapisan permukaan adalah foil tipis yang terbuat dari foil tembaga yang menempel pada papan. Tembaga hadir di kedua sisi PCB dua sisi, dan ketebalan tembaga bervariasi sesuai dengan jumlah lapisan PCB.

Bagian atas foil tembaga ditutupi dengan lapisan pemblokiran untuk membuat jejak tembaga bersentuhan dengan logam lain. Bahan ini sangat penting untuk membantu pengguna menghindari jumper las di tempat yang tepat.

Lapisan sablon diterapkan pada lapisan penahan solder untuk menambahkan simbol, angka, dan huruf agar mudah dipasang dan pemahaman yang lebih baik tentang papan.

● Tentukan kabel dan lubang tembus

Desainer harus merutekan sinyal berkecepatan tinggi melalui lapisan perantara antar lapisan. Hal ini memungkinkan ground plane untuk menyediakan perisai yang berisi radiasi yang dipancarkan dari orbit dengan kecepatan tinggi.

Penempatan level sinyal yang dekat dengan level bidang memungkinkan arus balik mengalir pada bidang yang berdekatan, sehingga meminimalkan induktansi jalur balik. Tidak ada kapasitansi yang cukup antara catu daya yang berdekatan dan lapisan pembumian untuk menyediakan decoupling di bawah 500 MHz menggunakan teknik konstruksi standar.

● Jarak antar lapisan

Saat kapasitansi menurun, kopling yang ketat antara sinyal dan bidang arus balik sangat penting. Catu daya dan pembumian juga harus dipasangkan dengan erat.

Lapisan sinyal harus selalu dekat satu sama lain bahkan jika mereka berada di bidang yang berdekatan. Kopling yang ketat dan jarak antar lapisan sangat penting untuk pensinyalan tanpa gangguan dan fungsionalitas keseluruhan.

kesimpulan

Teknologi laminasi PCB Ada banyak desain PCB multi-layer yang berbeda. Ketika beberapa lapisan terlibat, pendekatan TIGA DIMENSI yang mempertimbangkan struktur internal dan tata letak permukaan harus digabungkan. Dengan kecepatan operasi yang tinggi dari sirkuit modern, susunan PCB yang hati-hati harus dilakukan untuk meningkatkan kapasitas distribusi dan membatasi interferensi. PCB yang dirancang dengan buruk dapat mengurangi transmisi sinyal, produktivitas, transmisi daya, dan keandalan jangka panjang.