Số lớp PCB phụ thuộc vào độ phức tạp của bảng mạch. Từ góc độ xử lý PCB, PCB nhiều lớp được tạo thành từ nhiều “PCB bảng kép” thông qua quá trình xếp chồng và ép. Tuy nhiên, số lớp, trình tự xếp chồng và lựa chọn bo mạch của PCB nhiều lớp được xác định bởi nhà thiết kế PCB, được gọi là “thiết kế xếp chồng PCB”.

Các yếu tố được xem xét trong thiết kế thác PCB

Số lượng lớp và phân lớp của một thiết kế PCB phụ thuộc vào các yếu tố sau:

1. Chi phí phần cứng: Số lượng lớp PCB liên quan trực tiếp đến chi phí phần cứng cuối cùng. Càng có nhiều lớp, chi phí phần cứng sẽ càng cao.

2. Đi dây của các thành phần mật độ cao: các thành phần mật độ cao được đại diện bởi các thiết bị đóng gói BGA, các lớp dây của các thành phần đó về cơ bản xác định các lớp dây của bảng mạch PCB;

3. Kiểm soát chất lượng tín hiệu: đối với thiết kế PCB tập trung tín hiệu tốc độ cao, nếu tập trung vào chất lượng tín hiệu thì yêu cầu giảm hệ thống dây của các lớp lân cận để giảm nhiễu xuyên âm giữa các tín hiệu. Tại thời điểm này, tỷ lệ giữa các lớp dây và lớp tham chiếu (lớp Đất hoặc lớp Nguồn) tốt nhất là 1: 1, điều này sẽ làm tăng các lớp thiết kế PCB. Ngược lại, nếu việc kiểm soát chất lượng tín hiệu là không bắt buộc, sơ đồ lớp dây liền kề có thể được sử dụng để giảm số lượng lớp PCB;

4. Định nghĩa tín hiệu sơ đồ: Định nghĩa tín hiệu sơ đồ sẽ xác định xem hệ thống dây điện của PCB có “trơn tru” hay không. Định nghĩa tín hiệu sơ đồ kém sẽ dẫn đến việc đấu dây PCB không phù hợp và tăng các lớp dây dẫn.

5. Đường cơ sở năng lực xử lý của nhà sản xuất PCB: sơ đồ thiết kế xếp chồng (phương pháp xếp chồng, độ dày xếp chồng, v.v.) do nhà thiết kế PCB đưa ra phải tính đến đầy đủ đường cơ sở năng lực xử lý của nhà sản xuất PCB, chẳng hạn như quy trình xử lý, công suất thiết bị xử lý, tấm PCB thường được sử dụng mô hình, v.v.

Thiết kế xếp tầng PCB yêu cầu ưu tiên và cân bằng tất cả các ảnh hưởng thiết kế trên.

Các quy tắc chung cho thiết kế thác PCB

1. Lớp hình thành và lớp tín hiệu phải được kết hợp chặt chẽ, có nghĩa là khoảng cách giữa lớp hình thành và lớp nguồn phải càng nhỏ càng tốt, và độ dày của môi trường phải càng nhỏ càng tốt, để tăng điện dung giữa lớp nguồn và sự hình thành (nếu không hiểu ở đây bạn có thể nghĩ đến điện dung của bản, độ lớn của tụ tỷ lệ nghịch với khoảng cách).

2, hai lớp tín hiệu càng xa càng tốt không trực tiếp liền kề, do đó, tín hiệu nhiễu xuyên âm dễ dàng, ảnh hưởng đến hiệu suất của mạch.

3, đối với bảng mạch nhiều lớp, chẳng hạn như bảng 4 lớp, bảng 6 lớp, các yêu cầu chung của lớp tín hiệu càng xa càng tốt và một lớp điện bên trong (lớp hoặc lớp điện) liền kề, để bạn có thể sử dụng lớn khu vực của lớp điện bên trong lớp phủ đồng để đóng vai trò che chắn lớp tín hiệu, để tránh nhiễu xuyên âm giữa các lớp tín hiệu.

4. Đối với lớp tín hiệu tốc độ cao, nó thường nằm giữa hai lớp điện bên trong. Mục đích của việc này là một mặt cung cấp lớp che chắn hiệu quả cho tín hiệu tốc độ cao, mặt khác hạn chế tín hiệu tốc độ cao giữa hai lớp điện bên trong, để giảm nhiễu của các lớp tín hiệu khác.

5. Xem xét tính đối xứng của cấu trúc tầng.

6. Nhiều lớp điện bên trong nối đất có thể làm giảm trở kháng nối đất một cách hiệu quả.

Cấu trúc xếp tầng được đề xuất

1, vải dây tần số cao ở lớp trên cùng, để tránh việc sử dụng dây tần số cao cho lỗ và cảm ứng điện cảm. Các đường dữ liệu giữa bộ cách ly trên cùng và mạch truyền và nhận được kết nối trực tiếp bằng hệ thống dây tần số cao.

2. Một mặt đất được đặt bên dưới đường tín hiệu tần số cao để kiểm soát trở kháng của đường kết nối truyền tải và cũng cung cấp một đường dẫn điện cảm rất thấp cho dòng điện trở lại chạy qua.

3. Đặt lớp cấp nguồn dưới lớp đất. Hai lớp tham chiếu tạo thành một tụ điện phụ hf xấp xỉ 100pF / INCH2.

4. Các tín hiệu điều khiển tốc độ thấp được bố trí trong hệ thống dây phía dưới. Các đường này có biên độ lớn hơn để chịu được sự gián đoạn trở kháng do các lỗ gây ra, do đó cho phép tính linh hoạt cao hơn.

Bạn có thể hiểu thiết kế thác PCB không

▲ Ví dụ về thiết kế tấm nhiều lớp bốn lớp

Nếu yêu cầu các lớp cấp nguồn bổ sung (Vcc) hoặc các lớp tín hiệu, thì lớp / lớp cấp nguồn thứ hai bổ sung phải được xếp chồng đối xứng. Bằng cách này, cấu trúc nhiều lớp ổn định và các tấm ván sẽ không bị cong vênh. Các lớp công suất có điện áp khác nhau nên được đặt gần nhau để tăng điện dung bỏ qua tần số cao và do đó triệt tiêu nhiễu.