จำนวนชั้นของ PCB ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของ แผงวงจร. จากมุมมองของการประมวลผล PCB PCB หลายชั้นทำจาก “PCB แผงคู่” หลายแผ่นผ่านกระบวนการซ้อนและกด อย่างไรก็ตาม จำนวนเลเยอร์ ลำดับการเรียงซ้อน และการเลือกบอร์ดของ PCB หลายชั้นนั้นถูกกำหนดโดยผู้ออกแบบ PCB ซึ่งเรียกว่า “การออกแบบการซ้อน PCB”

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาในการออกแบบน้ำตก PCB

จำนวนชั้นและการแบ่งชั้นของการออกแบบ PCB ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:

1. ต้นทุนฮาร์ดแวร์: จำนวนเลเยอร์ PCB เกี่ยวข้องโดยตรงกับต้นทุนฮาร์ดแวร์ขั้นสุดท้าย ยิ่งมีเลเยอร์มากเท่าใด ต้นทุนฮาร์ดแวร์ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

2. การเดินสายไฟของส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูง: ส่วนประกอบที่มีความหนาแน่นสูงแสดงโดยอุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ BGA ชั้นสายไฟของส่วนประกอบดังกล่าวโดยทั่วไปจะกำหนดชั้นสายไฟของบอร์ด PCB

3. การควบคุมคุณภาพสัญญาณ: สำหรับการออกแบบ PCB ที่มีความเข้มข้นของสัญญาณความเร็วสูง หากเน้นที่คุณภาพของสัญญาณ จำเป็นต้องลดการเดินสายของชั้นที่อยู่ติดกันเพื่อลดการครอสทอล์คระหว่างสัญญาณ ในขณะนี้ อัตราส่วนของชั้นสายไฟและชั้นอ้างอิง (ชั้นกราวด์หรือชั้นพลังงาน) ดีที่สุดที่ 1:1 ซึ่งจะทำให้ชั้นการออกแบบ PCB เพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน หากไม่ต้องการการควบคุมคุณภาพสัญญาณ สามารถใช้โครงร่างเลเยอร์การเดินสายที่อยู่ติดกันเพื่อลดจำนวนชั้น PCB ได้

4. นิยามสัญญาณแผนผัง: นิยามสัญญาณแผนผังจะกำหนดว่าการเดินสาย PCB นั้น “ราบรื่น” หรือไม่ คำจำกัดความของสัญญาณแผนผังที่ไม่ดีจะนำไปสู่การเดินสาย PCB ที่ไม่เหมาะสมและเพิ่มชั้นการเดินสาย

5. พื้นฐานความสามารถในการประมวลผลของผู้ผลิต PCB: โครงร่างการออกแบบการซ้อน (วิธีการซ้อน ความหนาของการซ้อน ฯลฯ) ที่กำหนดโดยผู้ออกแบบ PCB จะต้องคำนึงถึงพื้นฐานความสามารถในการประมวลผลของผู้ผลิต PCB ทั้งหมด เช่น กระบวนการประมวลผล ความจุอุปกรณ์การประมวลผล แผ่น PCB ที่ใช้กันทั่วไป รุ่น ฯลฯ

การออกแบบ PCB cascading จำเป็นต้องมีการจัดลำดับความสำคัญและความสมดุลของอิทธิพลการออกแบบข้างต้นทั้งหมด

กฎทั่วไปสำหรับการออกแบบน้ำตก PCB

1. การก่อตัวและชั้นสัญญาณควรเชื่อมโยงกันอย่างแน่นหนา ซึ่งหมายความว่าระยะห่างระหว่างชั้นหินและชั้นพลังงานควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และความหนาของตัวกลางควรเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อเพิ่ม ความจุระหว่างชั้นพลังงานและการก่อตัว (หากคุณไม่เข้าใจในที่นี้ คุณสามารถนึกถึงความจุของเพลต ขนาดของความจุจะแปรผกผันกับระยะห่าง)

2 สองชั้นสัญญาณเท่าที่เป็นไปได้ไม่อยู่ติดกันโดยตรง สัญญาณ crosstalk ง่าย ส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจร

3 สำหรับแผงวงจรหลายชั้นเช่นบอร์ด 4 ชั้นบอร์ด 6 ชั้นข้อกำหนดทั่วไปของชั้นสัญญาณให้มากที่สุดและชั้นไฟฟ้าภายใน (ชั้นหรือชั้นพลังงาน) ที่อยู่ติดกันเพื่อให้คุณสามารถใช้ขนาดใหญ่ พื้นที่เคลือบทองแดงชั้นไฟฟ้าภายในมีบทบาทในการป้องกันชั้นสัญญาณ เพื่อหลีกเลี่ยง crosstalk ระหว่างชั้นสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ

4. สำหรับชั้นสัญญาณความเร็วสูง โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่างชั้นไฟฟ้าภายในสองชั้น จุดประสงค์คือเพื่อให้ชั้นป้องกันที่มีประสิทธิภาพสำหรับสัญญาณความเร็วสูงในด้านหนึ่ง และเพื่อจำกัดสัญญาณความเร็วสูงระหว่างชั้นไฟฟ้าภายในสองชั้นในอีกทางหนึ่ง เพื่อลดการรบกวนของชั้นสัญญาณอื่นๆ

5. พิจารณาความสมมาตรของโครงสร้างน้ำตก

6. ชั้นไฟฟ้าภายในที่มีกราวด์หลายชั้นสามารถลดอิมพีแดนซ์ของกราวด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โครงสร้างการเรียงซ้อนที่แนะนำ

1, ผ้าสายไฟความถี่สูงในชั้นบนสุดเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้สายไฟความถี่สูงไปยังรูและการเหนี่ยวนำการเหนี่ยวนำ สายข้อมูลระหว่างตัวแยกส่วนบนและวงจรส่งและรับเชื่อมต่อโดยตรงด้วยการเดินสายความถี่สูง

2. ระนาบพื้นวางอยู่ใต้สายสัญญาณความถี่สูงเพื่อควบคุมอิมพีแดนซ์ของสายเชื่อมต่อส่งและยังให้เส้นทางการเหนี่ยวนำที่ต่ำมากสำหรับกระแสย้อนกลับที่จะไหลผ่าน

3. วางชั้นพาวเวอร์ซัพพลายไว้ใต้ชั้นกราวด์ เลเยอร์อ้างอิงทั้งสองสร้างตัวเก็บประจุบายพาส hf เพิ่มเติมที่ประมาณ 100pF/ INCH2

4. สัญญาณควบคุมความเร็วต่ำถูกจัดเรียงไว้ที่สายไฟด้านล่าง เส้นเหล่านี้มีระยะขอบที่ใหญ่กว่าเพื่อทนต่อความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ที่เกิดจากรู ทำให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น

คุณเข้าใจการออกแบบคาสเคด PCB ไหม

▲ ตัวอย่างการออกแบบแผ่นเคลือบสี่ชั้น

หากจำเป็นต้องมีเลเยอร์ของพาวเวอร์ซัพพลายเพิ่มเติม (Vcc) หรือเลเยอร์สัญญาณ เลเยอร์/เลเยอร์ของพาวเวอร์ซัพพลายที่สองเพิ่มเติมจะต้องวางซ้อนกันอย่างสมมาตร ด้วยวิธีนี้ โครงสร้างลามิเนตจะมีเสถียรภาพและกระดานจะไม่บิดเบี้ยว ชั้นกำลังไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกันควรอยู่ใกล้กับชั้นหินเพื่อเพิ่มความจุบายพาสความถี่สูง และทำให้ลดเสียงรบกวน