Przez dekady, wielowarstwowa płytka drukowana były główną treścią dziedziny projektowania. Ponieważ komponenty elektroniczne kurczą się, umożliwiając zaprojektowanie większej liczby obwodów na jednej płytce, ich funkcje zwiększają zapotrzebowanie na nowe technologie projektowania PCB i produkcji, które je obsługują. Czasami układanie 6-warstwowych desek jest po prostu sposobem na uzyskanie większej ilości śladów na desce, niż pozwala na to deska dwuwarstwowa lub czterowarstwowa. Teraz tworzenie prawidłowej konfiguracji warstw w stosie 2-warstwowym w celu maksymalizacji wydajności obwodu jest ważniejsze niż kiedykolwiek.

Ze względu na słabą wydajność sygnału, nieprawidłowo skonfigurowane stosy warstw PCB będą narażone na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI). Z drugiej strony dobrze zaprojektowany 6-warstwowy stos może zapobiec problemom spowodowanym przez impedancję i przesłuchy oraz poprawić wydajność i niezawodność płytki drukowanej. Dobra konfiguracja stosu pomoże również chronić płytkę drukowaną przed zewnętrznymi źródłami hałasu. Oto kilka przykładów konfiguracji z sześcioma warstwami.

Jaka jest najlepsza konfiguracja stosu 6-warstwowego?

Konfiguracja układania, którą wybierzesz dla płyty 6-warstwowej, będzie w dużej mierze zależeć od projektu, który musisz ukończyć. Jeśli masz dużo sygnałów do trasowania, potrzebujesz 4 warstw sygnału do routingu. Z drugiej strony, jeśli priorytet ma kontrola integralności sygnału obwodów o dużej szybkości, należy wybrać opcję, która zapewnia najlepszą ochronę. Oto kilka różnych konfiguracji stosowanych w płytach 6-warstwowych.

Oryginalna konfiguracja stosu używana wiele lat temu dla pierwszej opcji stosu:

1. Najwyższy sygnał

2. Sygnał wewnętrzny

3. Poziom gruntu

4. Samolot mocy

5. Sygnał wewnętrzny

6. Dolny sygnał

To chyba najgorsza konfiguracja, ponieważ warstwa sygnałowa nie ma żadnego ekranowania, a dwie warstwy sygnałowe nie sąsiadują z płaszczyzną. Ponieważ integralność sygnału i wymagania dotyczące wydajności stają się coraz ważniejsze, zwykle rezygnuje się z tej konfiguracji. Jednak zastępując górną i dolną warstwę sygnału warstwami podłoża, ponownie uzyskasz dobry 6-warstwowy stos. Wadą jest to, że pozostawia tylko dwie wewnętrzne warstwy do routingu sygnału.

Najczęściej stosowaną konfiguracją 6-warstwową w projektowaniu PCB jest umieszczenie wewnętrznej warstwy routingu sygnału w środku stosu:

1. Najwyższy sygnał

2. Poziom gruntu

3. Sygnał wewnętrzny

4. Sygnał wewnętrzny

5. Samolot mocy

6. Dolny sygnał

Konfiguracja planarna zapewnia lepsze ekranowanie wewnętrznej warstwy routingu sygnału, która jest zwykle używana dla sygnałów o wyższej częstotliwości. Dzięki zastosowaniu grubszego materiału dielektrycznego w celu zwiększenia odległości między dwiema wewnętrznymi warstwami sygnału można lepiej ulepszyć to ułożenie. Jednak wadą tej konfiguracji jest to, że oddzielenie płaszczyzny zasilania i płaszczyzny uziemienia zmniejszy pojemność płaszczyzny. Będzie to wymagało większego oddzielenia w projekcie.

6-warstwowy stos jest skonfigurowany tak, aby zmaksymalizować integralność sygnału i wydajność płytki drukowanej, co nie jest powszechne. Tutaj warstwa sygnałowa jest redukowana do 3 warstw w celu dodania dodatkowej warstwy uziemienia:

1. Najwyższy sygnał

2. Poziom gruntu

3. Sygnał wewnętrzny

4. Samolot mocy

5. Płaszczyzna naziemna

6. Dolny sygnał

Takie układanie w stos umieszcza każdą warstwę sygnału obok warstwy uziemienia, aby uzyskać najlepszą charakterystykę ścieżki powrotnej. Ponadto, łącząc płaszczyznę zasilania i płaszczyznę uziemienia, można utworzyć kondensator planisty. Wadą jest jednak to, że rzeczywiście utracisz warstwę sygnału do routingu.

Użyj narzędzi do projektowania PCB

Sposób tworzenia stosu warstw będzie miał ogromny wpływ na sukces 6-warstwowego projektu PCB. Jednak dzisiejsze narzędzia do projektowania PCB mogą dodawać i usuwać warstwy z projektu w celu wybrania dowolnej konfiguracji warstw, która jest najbardziej odpowiednia. Ważną częścią jest wybór systemu projektowania PCB, który zapewnia maksymalną elastyczność i zużycie energii dla łatwego projektowania w celu stworzenia 6-warstwowego stosu.