Trong nhiều thập kỷ, PCB nhiều lớp đã là nội dung chính của lĩnh vực thiết kế. Khi các thành phần điện tử co lại, cho phép nhiều mạch được thiết kế trên một bo mạch, chức năng của chúng làm tăng nhu cầu về công nghệ sản xuất và thiết kế PCB mới hỗ trợ chúng. Đôi khi việc xếp chồng lên bảng 6 lớp chỉ là một cách để có được nhiều dấu vết trên bảng hơn mức cho phép của bảng 2 lớp hoặc 4 lớp. Giờ đây, việc tạo cấu hình lớp chính xác trong một ngăn xếp 6 lớp để tối đa hóa hiệu suất mạch là quan trọng hơn bao giờ hết.

Do hiệu suất tín hiệu kém, các ngăn xếp lớp PCB được cấu hình không chính xác sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ (EMI). Mặt khác, ngăn xếp 6 lớp được thiết kế tốt có thể ngăn ngừa các vấn đề do trở kháng và nhiễu xuyên âm, đồng thời cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của bảng mạch. Một cấu hình ngăn xếp tốt cũng sẽ giúp bảo vệ bảng mạch khỏi các nguồn nhiễu bên ngoài. Dưới đây là một số ví dụ về cấu hình xếp chồng 6 lớp.

Cấu hình ngăn xếp 6 lớp tốt nhất là gì?

Cấu hình xếp chồng bạn chọn cho bảng 6 lớp sẽ phụ thuộc phần lớn vào thiết kế bạn cần hoàn thiện. Nếu bạn có nhiều tín hiệu được định tuyến, bạn cần 4 lớp tín hiệu để định tuyến. Mặt khác, nếu ưu tiên kiểm soát tính toàn vẹn tín hiệu của mạch tốc độ cao, thì cần phải chọn phương án cung cấp khả năng bảo vệ tốt nhất. Đây là một số cấu hình khác nhau được sử dụng trong bảng 6 lớp.

Cấu hình xếp chồng ban đầu được sử dụng nhiều năm trước cho tùy chọn ngăn xếp đầu tiên:

1. Tín hiệu cao nhất

2. Tín hiệu nội bộ

3. Mặt bằng

4. Máy bay điện

5. Tín hiệu nội bộ

6. Tín hiệu đáy

Đây có lẽ là cấu hình tồi tệ nhất vì lớp tín hiệu không có bất kỳ tấm chắn nào và hai trong số các lớp tín hiệu không tiếp giáp với mặt phẳng. Khi các yêu cầu về hiệu suất và tính toàn vẹn của tín hiệu ngày càng trở nên quan trọng hơn, cấu hình này thường bị bỏ qua. Tuy nhiên, bằng cách thay thế các lớp tín hiệu trên cùng và dưới cùng bằng các lớp mặt đất, bạn sẽ lại có được một ngăn xếp 6 lớp tốt. Điểm bất lợi là nó chỉ để lại hai lớp bên trong để định tuyến tín hiệu.

Cấu hình 6 lớp được sử dụng phổ biến nhất trong thiết kế PCB là đặt lớp định tuyến tín hiệu bên trong ở giữa ngăn xếp:

1. Tín hiệu cao nhất

2. Mặt bằng

3. Tín hiệu nội bộ

4. Tín hiệu nội bộ

5. Máy bay điện

6. Tín hiệu đáy

Cấu hình phẳng cung cấp khả năng che chắn tốt hơn cho lớp định tuyến tín hiệu bên trong, lớp này thường được sử dụng cho các tín hiệu tần số cao hơn. Bằng cách sử dụng vật liệu điện môi dày hơn để tăng khoảng cách giữa hai lớp tín hiệu bên trong, việc xếp chồng này có thể được tăng cường tốt hơn. Tuy nhiên, nhược điểm của cấu hình này là sự tách biệt của mặt phẳng công suất và mặt phẳng đất sẽ làm giảm điện dung mặt phẳng của nó. Điều này sẽ yêu cầu tách nhiều hơn trong thiết kế.

Ngăn xếp 6 lớp được cấu hình để tối đa hóa tính toàn vẹn tín hiệu và hiệu suất của PCB, điều này không phổ biến. Ở đây, lớp tín hiệu được giảm xuống 3 lớp để thêm một lớp mặt đất bổ sung:

1. Tín hiệu cao nhất

2. Mặt bằng

3. Tín hiệu nội bộ

4. Máy bay điện

5. Mặt đất

6. Tín hiệu đáy

Việc xếp chồng này đặt mỗi lớp tín hiệu bên cạnh lớp mặt đất để có được các đặc tính đường trở lại tốt nhất. Ngoài ra, bằng cách làm cho mặt phẳng nguồn và mặt phẳng tiếp giáp với nhau, một tụ điện trong kế hoạch có thể được tạo ra. Tuy nhiên, nhược điểm vẫn là bạn sẽ thực sự mất một lớp tín hiệu để định tuyến.

Sử dụng các công cụ thiết kế PCB

Cách tạo chồng lớp sẽ có tác động rất lớn đến sự thành công của thiết kế PCB 6 lớp. Tuy nhiên, các công cụ thiết kế PCB ngày nay có thể thêm và bớt các lớp khỏi thiết kế để chọn bất kỳ cấu hình lớp nào phù hợp nhất. Phần quan trọng là chọn một hệ thống thiết kế PCB cung cấp tính linh hoạt và tiêu thụ điện năng tối đa để dễ dàng thiết kế để tạo ra loại ngăn xếp 6 lớp.