16 qatlamli PCBlar zamonaviy elektron qurilmalar talab qiladigan murakkablik va moslashuvchanlikni ta'minlaydi. Malakali dizayn va stacking ketma-ketliklari va qatlamlararo ulanish usullarini tanlash taxtaning optimal ishlashiga erishish uchun juda muhimdir. Ushbu maqolada biz dizaynerlar va muhandislarga samarali va ishonchli 16 qatlamli elektron platalarni yaratishda yordam berish uchun mulohazalar, ko'rsatmalar va eng yaxshi amaliyotlarni o'rganamiz.

1. 16 qatlamli tenglikni stacking ketma-ketligi asoslarini tushunish

1.1 Stacking tartibining ta'rifi va maqsadi

Stacking ketma-ketligi ko'p qatlamli elektron platani hosil qilish uchun mis va izolyatsion qatlamlar kabi materiallarni laminatsiyalash tartibi va tartibini bildiradi. to'plam.
Stacking ketma-ketligining asosiy maqsadi taxtaning kerakli elektr va mexanik xususiyatlariga erishishdir. U elektron plataning empedansini, signalning yaxlitligini, quvvat taqsimotini, issiqlik boshqaruvini va ishlab chiqarish imkoniyatini aniqlashda muhim rol o'ynaydi. Stacking ketma-ketligi, shuningdek, taxtaning umumiy ishlashi, ishonchliligi va ishlab chiqarish qobiliyatiga ta'sir qiladi.

1.2 Stacking ketma-ketligini loyihalashga ta'sir qiluvchi omillar: Stacking ketma-ketligini loyihalashda bir nechta omillarni hisobga olish kerak.

16 qatlamli PCB:

a) Elektrga oid fikrlar:Signalning to'g'ri yaxlitligini, impedansni nazorat qilishni va elektromagnit parazitlarni kamaytirishni ta'minlash uchun signal, quvvat va yer tekisliklarining joylashuvi optimallashtirilishi kerak.
b) Issiqlik nuqtai nazaridan:Quvvat va er tekisliklarini joylashtirish va termal viyalarni kiritish issiqlikni samarali ravishda yo'qotish va komponentning optimal ish haroratini saqlashga yordam beradi.
c) ishlab chiqarish cheklovlari:Tanlangan stacking ketma-ketligi tenglikni ishlab chiqarish jarayonining imkoniyatlari va cheklovlarini hisobga olishi kerak, masalan, material mavjudligi, qatlamlar soni, burg'ulash nisbati,va tekislashning aniqligi.
d) xarajatlarni optimallashtirish:Materiallarni tanlash, qatlamlar soni va stack-up murakkabligi talab qilinadigan ishlash va ishonchlilikni ta'minlagan holda loyiha byudjetiga mos kelishi kerak.

1.3 16 qatlamli elektron platani stacking ketma-ketliklarining umumiy turlari: 16 qatlamli bir nechta umumiy stacking ketma-ketliklari mavjud

Istalgan ishlash va talablarga qarab PCB. Ba'zi umumiy misollar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

a) Simmetrik stacking ketma-ketligi:Ushbu ketma-ketlik signalning yaxshi yaxlitligi, minimal o'zaro bog'liqlik va muvozanatli issiqlik tarqalishiga erishish uchun signal qatlamlarini quvvat va zamin qatlamlari o'rtasida simmetrik tarzda joylashtirishni o'z ichiga oladi.
b) ketma-ket stacking ketma-ketligi:Ushbu ketma-ketlikda signal qatlamlari ketma-ket quvvat va tuproq qatlamlari o'rtasida joylashgan. Bu qatlamlarni joylashtirish ustidan ko'proq nazoratni ta'minlaydi va signalning yaxlitligi talablariga javob berish uchun foydalidir.
c) Aralash stacking tartibi:Bu nosimmetrik va ketma-ket stacking buyurtmalarining kombinatsiyasini o'z ichiga oladi. Bu taxtaning muayyan qismlari uchun joylashtirishni sozlash va optimallashtirish imkonini beradi.
d) Signalga sezgir stacking ketma-ketligi:Bu ketma-ketlik shovqinga chidamlilik va izolyatsiyani yaxshilash uchun sezgir signal qatlamlarini yer tekisligiga yaqinroq joylashtiradi.

2. 16 qatlamli PCB stacking ketma-ketligini tanlash uchun asosiy fikrlar:

2.1 Signalning yaxlitligi va quvvatning yaxlitligiga e'tibor:

Stacking ketma-ketligi signalning yaxlitligi va taxtaning quvvat yaxlitligiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Signalning buzilishi, shovqin va elektromagnit shovqin xavfini minimallashtirish uchun signal va quvvat/tuproq tekisliklarini to'g'ri joylashtirish juda muhimdir. Asosiy fikrlarga quyidagilar kiradi:

a) Signal qatlamini joylashtirish:Past indüktansli qaytish yo'lini ta'minlash va shovqin birikmasini minimallashtirish uchun yuqori tezlikdagi signal qatlamlari yer tekisligiga yaqin joylashtirilishi kerak. Signalning burilishini va uzunligi mos kelishini minimallashtirish uchun signal qatlamlari ham ehtiyotkorlik bilan joylashtirilishi kerak.
b) quvvat tekisligi taqsimoti:Yig'ish ketma-ketligi quvvatning yaxlitligini qo'llab-quvvatlash uchun quvvat tekisligining etarli taqsimlanishini ta'minlashi kerak. Voltajning pasayishi, impedansning uzilishlari va shovqin birikmasini minimallashtirish uchun etarli quvvat va yer tekisliklari strategik tarzda joylashtirilishi kerak.
c) kondensatorlarni ajratish:Adekvat quvvat uzatishni ta'minlash va quvvat manbai shovqinini kamaytirish uchun ajratuvchi kondansatörlarni to'g'ri joylashtirish juda muhimdir. Stacking ketma-ketligi ajratuvchi kondansatkichlarning quvvat va tuproq tekisliklariga yaqinligi va yaqinligini ta'minlashi kerak.

2.2 Issiqlikni boshqarish va issiqlik tarqalishi:

Samarali issiqlik boshqaruvi elektron plataning ishonchliligi va ishlashini ta'minlash uchun juda muhimdir. Stacking ketma-ketligi quvvat va er tekisliklarini, termal viteslarni va boshqa sovutish mexanizmlarini to'g'ri joylashtirishni hisobga olishi kerak. Muhim fikrlarga quyidagilar kiradi:

a) quvvat tekisligi taqsimoti:Quvvat va er tekisliklarining stack bo'ylab to'g'ri taqsimlanishi issiqlikni sezgir qismlardan uzoqlashtirishga yordam beradi va taxta bo'ylab haroratning bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi.
b) termal yo'llar:Yig'ish ketma-ketligi ichki qatlamdan tashqi qatlamga yoki issiqlik qabul qiluvchiga issiqlik tarqalishini osonlashtirish uchun joylashtirish orqali samarali termal ta'minlashga imkon berishi kerak. Bu mahalliylashtirilgan issiq nuqtalarning oldini olishga yordam beradi va samarali issiqlik tarqalishini ta'minlaydi.
c) Komponentlarni joylashtirish:Yig'ish ketma-ketligi haddan tashqari qizib ketmaslik uchun isitish qismlarining joylashishini va yaqinligini hisobga olishi kerak. Issiqlik moslamalari yoki fanatlar kabi sovutish mexanizmlari bilan komponentlarning to'g'ri hizalanishi ham e'tiborga olinishi kerak.

2.3 Ishlab chiqarish cheklovlari va xarajatlarni optimallashtirish:

Stacking ketma-ketligi ishlab chiqarish cheklovlari va xarajatlarni optimallashtirishni hisobga olishi kerak, chunki ular taxtaning texnik-iqtisodiy va arzonligida muhim rol o'ynaydi. Mulohazalarga quyidagilar kiradi:

a) Materialning mavjudligi:Tanlangan stacking ketma-ketligi materiallarning mavjudligi va ularning tanlangan tenglikni ishlab chiqarish jarayoniga muvofiqligi bilan mos kelishi kerak.
b) Qatlamlar soni va murakkabligi:Yig'ish ketma-ketligi tanlangan tenglikni ishlab chiqarish jarayonining cheklovlari doirasida qatlamlar soni, burg'ulash nisbati va hizalama aniqligi kabi omillarni hisobga olgan holda ishlab chiqilishi kerak.
c) xarajatlarni optimallashtirish:Stacking ketma-ketligi materiallardan foydalanishni optimallashtirishi va kerakli ishlash va ishonchlilikni buzmasdan ishlab chiqarish murakkabligini kamaytirishi kerak. Bu moddiy chiqindilar, jarayonning murakkabligi va yig'ish bilan bog'liq xarajatlarni minimallashtirishga qaratilgan bo'lishi kerak.

2.4 Qatlamlarni tekislash va signallarning o'zaro bog'lanishi:

Stacking ketma-ketligi qatlamlarni tekislash bilan bog'liq muammolarni hal qilishi va signalning yaxlitligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan signal o'zaro bog'liqligini minimallashtirishi kerak. Muhim fikrlarga quyidagilar kiradi:

a) nosimmetrik stacking:Quvvat va tuproq qatlamlari orasidagi signal qatlamlarining nosimmetrik tarzda joylashtirilishi ulanishni kamaytirishga va o'zaro bog'lanishni kamaytirishga yordam beradi.
b) Differensial juftlarni marshrutlash:Stacking ketma-ketligi yuqori tezlikdagi differentsial signallarni samarali yo'naltirish uchun signal qatlamlarini to'g'ri tekislash imkonini berishi kerak. Bu signalning yaxlitligini saqlashga va o'zaro bog'lanishni kamaytirishga yordam beradi.
c) Signalni ajratish:Stacking ketma-ketligi o'zaro aloqa va shovqinlarni kamaytirish uchun sezgir analog va raqamli signallarni ajratishni hisobga olishi kerak.

2.5 Empedans nazorati va RF/mikroto'lqinli integratsiya:

RF/mikroto'lqinli ilovalar uchun to'g'ri empedans nazorati va integratsiyaga erishish uchun stacking ketma-ketligi juda muhimdir. Asosiy fikrlarga quyidagilar kiradi:

a) boshqariladigan empedans:Stacking ketma-ketligi iz kengligi, dielektrik qalinligi va qatlamni joylashtirish kabi omillarni hisobga olgan holda boshqariladigan empedans dizayniga imkon berishi kerak. Bu RF/mikroto'lqinli signallar uchun to'g'ri signal tarqalishini va impedans mosligini ta'minlaydi.
b) Signal qatlamini joylashtirish:RF/mikroto'lqinli signallar boshqa signallarning shovqinini minimallashtirish va signalning yaxshiroq tarqalishini ta'minlash uchun tashqi qatlamga yaqin joylashtirilishi kerak.
c) RF himoyasi:Stacking ketma-ketligi RF/mikroto'lqinli signallarni shovqinlardan ajratish va himoya qilish uchun zamin va ekranlash qatlamlarini to'g'ri joylashtirishni o'z ichiga olishi kerak.

3.Qatlamlararo ulanish usullari

3.1 Teshiklar, ko'r teshiklar va ko'milgan teshiklar orqali:

Vialar turli qatlamlarni ulash vositasi sifatida bosilgan elektron platalar (PCB) dizaynida keng qo'llaniladi. Ular tenglikni barcha qatlamlari orqali burg'ulash teshiklari va elektr uzluksizligini ta'minlash uchun qoplangan. Teshiklar orqali kuchli elektr aloqasi mavjud va ularni yasash va ta'mirlash nisbatan oson. Biroq, ular PCBda qimmatli joyni egallaydigan va marshrutlash imkoniyatlarini cheklaydigan kattaroq matkap o'lchamlarini talab qiladi.
Ko'r va ko'milgan yo'llar - bu fazodan foydalanish va marshrutlashning moslashuvchanligida afzalliklarni taklif qiluvchi muqobil qatlamlararo ulanish usullari.
Ko'r vizalar PCB yuzasidan burg'ulanadi va barcha qatlamlardan o'tmasdan ichki qatlamlarda tugaydi. Ular qo'shni qatlamlar orasidagi aloqalarni o'rnatishga imkon beradi, shu bilan birga chuqurroq qatlamlarga ta'sir qilmaydi. Bu taxta maydonidan yanada samarali foydalanish imkonini beradi va burg'ulash teshiklari sonini kamaytiradi. Boshqa tomondan, ko'milgan viyalar PCBning ichki qatlamlari ichida to'liq yopilgan va tashqi qatlamlarga cho'zilmaydigan teshiklardir. Ular tashqi qatlamlarga ta'sir qilmasdan ichki qatlamlar orasidagi aloqalarni ta'minlaydi. Ko'milgan tirqishlar teshik va ko'r-ko'rona ko'ra ko'proq joy tejaydigan afzalliklarga ega, chunki ular tashqi qatlamda hech qanday joy egallamaydi.
Teshiklarni, ko'r-ko'rona va ko'milgan viteslarni tanlash PCB dizaynining o'ziga xos talablariga bog'liq. Teshiklar orqali odatda oddiyroq dizaynlarda yoki mustahkamlik va ta'mirlash mumkin bo'lgan asosiy masalalar bo'lgan joylarda qo'llaniladi. Kosmos muhim omil bo'lgan yuqori zichlikdagi dizaynlarda, masalan, qo'l qurilmalari, smartfonlar va noutbuklar, ko'r va ko'milgan viteslarga afzallik beriladi.

3.2 Mikropor vaHDI texnologiyasi:

Mikroviyalar kichik diametrli teshiklardir (odatda 150 mikrondan kam), ular PCBlarda yuqori zichlikdagi qatlamlararo ulanishlarni ta'minlaydi. Ular kichraytirish, signal yaxlitligi va marshrutlashning moslashuvchanligi bo'yicha muhim afzalliklarni taklif qiladi.
Mikroviyalarni ikki turga bo'lish mumkin: teshikli mikroviyalar va ko'r mikroviyalar. Mikroviyalar PCB ning yuqori yuzasidan burg'ulash teshiklari orqali qurilgan va barcha qatlamlar bo'ylab cho'zilgan. Ko'r-ko'rona mikroviyalar, nomidan ko'rinib turibdiki, faqat ma'lum ichki qatlamlarga cho'ziladi va barcha qatlamlarga kirmaydi.
Yuqori zichlikdagi o'zaro bog'liqlik (HDI) - bu yuqori kontaktlarning zanglashiga olib kelishi va ishlashiga erishish uchun mikrovia va ilg'or ishlab chiqarish usullaridan foydalanadigan texnologiya. HDI texnologiyasi kichikroq komponentlarni joylashtirish va qat'iy marshrutlash imkonini beradi, natijada kichikroq shakl omillari va signalning yaxlitligi yuqori bo'ladi. HDI texnologiyasi an'anaviy PCB texnologiyasidan kichiklashtirish, yaxshilangan signal tarqalishi, signal buzilishining kamayishi va kengaytirilgan funksionallik nuqtai nazaridan bir qator afzalliklarni taqdim etadi. Bu bir nechta mikrovia bilan ko'p qatlamli dizaynlarni yaratishga imkon beradi, shu bilan o'zaro bog'lanish uzunligini qisqartiradi va parazit sig'im va indüktansni kamaytiradi.
HDI texnologiyasi, shuningdek, RF/mikroto'lqinli ilovalar uchun juda muhim bo'lgan yuqori chastotali laminatlar va yupqa dielektrik qatlamlar kabi ilg'or materiallardan foydalanishga imkon beradi. Bu impedansni yaxshiroq boshqarishni ta'minlaydi, signal yo'qotilishini kamaytiradi va ishonchli yuqori tezlikda signal uzatilishini ta'minlaydi.

3.3 Qatlamlararo ulanish materiallari va jarayonlari:

Qatlamlararo ulanish materiallari va usullarini tanlash yaxshi elektr ishlashi, mexanik ishonchliligi va PCBlarning ishlab chiqarilishini ta'minlash uchun juda muhimdir. Ba'zi tez-tez ishlatiladigan qatlamlararo ulanish materiallari va texnikasi:

a) mis:Mis o'zining mukammal o'tkazuvchanligi va lehimliligi tufayli o'tkazuvchan qatlamlarda va tenglikni o'tkazgichlarda keng qo'llaniladi. Ishonchli elektr aloqasini ta'minlash uchun odatda teshikka qo'yiladi.
b) lehimlash:To'lqinli lehim yoki qayta oqimli lehim kabi lehimlash usullari ko'pincha tenglikni va boshqa komponentlar ustidagi teshiklar orasidagi elektr aloqalarini o'rnatish uchun ishlatiladi. Yo'lakka lehim pastasini qo'llang va lehimni eritib, ishonchli aloqa hosil qilish uchun issiqlikni qo'llang.
c) elektrokaplama:Elektr o'tkazuvchanligini oshirish va yaxshi elektr ulanishlarini ta'minlash uchun viyalarni plastinkalash uchun elektrsiz mis qoplama yoki elektrolitik mis kabi elektrokaplama usullari qo'llaniladi.
d) bog'lash:Qatlamli tuzilmalarni birlashtirish va ishonchli o'zaro bog'lanishlarni yaratish uchun yopishtiruvchi bog'lash yoki termokompressiyali bog'lash kabi bog'lash usullari qo'llaniladi.
e) dielektrik material:PCB to'plami uchun dielektrik materialni tanlash qatlamlararo ulanishlar uchun juda muhimdir. FR-4 yoki Rogers laminatlari kabi yuqori chastotali laminatlar odatda yaxshi signal yaxlitligini ta'minlash va signal yo'qotilishini minimallashtirish uchun ishlatiladi.

3.4 Kesma dizayni va ma'nosi:

PCB stackupining tasavvurlar dizayni qatlamlar orasidagi ulanishlarning elektr va mexanik xususiyatlarini aniqlaydi. Kesma dizayni uchun asosiy fikrlar quyidagilardan iborat:

a) qatlamlarning joylashishi:PCB to'plamida signal, quvvat va tuproq tekisliklarining joylashishi signalning yaxlitligiga, quvvatning yaxlitligiga va elektromagnit parazitga (EMI) ta'sir qiladi. Signal qatlamlarini quvvat va tuproq tekisliklari bilan to'g'ri joylashtirish va moslashtirish shovqin birikmasini minimallashtirishga yordam beradi va past indüktans qaytish yo'llarini ta'minlaydi.
b) Empedans nazorati:Kesma dizayni, ayniqsa, yuqori tezlikdagi raqamli yoki RF / mikroto'lqinli signallar uchun boshqariladigan empedans talablarini hisobga olishi kerak. Bu kerakli xarakterli empedansga erishish uchun dielektrik materiallar va qalinliklarni tegishli tanlashni o'z ichiga oladi.
c) issiqlik boshqaruvi:Kesma dizayni samarali issiqlik tarqalishini va termal boshqaruvni hisobga olishi kerak. Quvvat va tuproqli tekisliklarni, termal viteslarni va sovutish mexanizmlari bo'lgan komponentlarni (issiqlik qabul qiluvchilar kabi) to'g'ri joylashtirish issiqlikni tarqatish va optimal ish haroratini saqlashga yordam beradi.
d) Mexanik ishonchlilik:Bo'lim dizayni mexanik ishonchlilikni hisobga olishi kerak, ayniqsa termal aylanish yoki mexanik stressga duchor bo'lishi mumkin bo'lgan ilovalarda. Materiallarni to'g'ri tanlash, bog'lash usullari va stackup konfiguratsiyasi PCBning strukturaviy yaxlitligi va chidamliligini ta'minlashga yordam beradi.

4.16 qatlamli tenglikni loyihalash bo'yicha ko'rsatmalar

4.1 Qatlamlarni taqsimlash va taqsimlash:

16 qatlamli elektron platani loyihalashda ishlash va signalning yaxlitligini optimallashtirish uchun qatlamlarni ehtiyotkorlik bilan ajratish va taqsimlash muhimdir. Bu erda darajalarni taqsimlash bo'yicha ba'zi ko'rsatmalar mavjud
va tarqatish:

Kerakli signal qatlamlari sonini aniqlang:
Sxema dizaynining murakkabligini va yo'naltirilishi kerak bo'lgan signallar sonini ko'rib chiqing. Barcha kerakli signallarni qabul qilish uchun etarli signal qatlamlarini ajrating, etarli marshrut maydonini ta'minlang va ortiqcha signallarga yo'l qo'ymang.tirbandlik. Er va quvvat samolyotlarini tayinlang:
Erga va quvvat samolyotlariga kamida ikkita ichki qatlamni tayinlang. Yer tekisligi signallar uchun barqaror havolani ta'minlashga yordam beradi va elektromagnit parazitlarni (EMI) kamaytiradi. Quvvat tekisligi kuchlanish pasayishini minimallashtirishga yordam beradigan past empedansli quvvat taqsimlash tarmog'ini ta'minlaydi.
Alohida sezgir signal qatlamlari:
Ilovaga qarab, shovqin va o'zaro bog'lanishning oldini olish uchun sezgir yoki yuqori tezlikdagi signal qatlamlarini shovqinli yoki yuqori quvvatli qatlamlardan ajratish kerak bo'lishi mumkin. Bu ular orasiga maxsus tuproq yoki quvvat samolyotlarini joylashtirish yoki izolyatsiya qatlamlarini qo'llash orqali amalga oshirilishi mumkin.
Signal qatlamlarini teng taqsimlang:
Qo'shni signallar orasidagi bog'lanishni minimallashtirish va signal yaxlitligini saqlash uchun signal qatlamlarini taxta to'plami bo'ylab teng ravishda taqsimlang. Qatlamlararo o'zaro aloqani minimallashtirish uchun signal qatlamlarini bir xil stackup maydonida bir-birining yonida joylashtirishdan saqlaning.
Yuqori chastotali signallarni ko'rib chiqing:
Agar dizayningizda yuqori chastotali signallar mavjud bo'lsa, uzatish liniyasining ta'sirini kamaytirish va tarqalish kechikishlarini kamaytirish uchun yuqori chastotali signal qatlamlarini tashqi qatlamlarga yaqinroq joylashtirishni o'ylab ko'ring.

4.2 Marshrutlash va signalni marshrutlash:

Marshrutlash va signal izi dizayni signalning to'g'ri yaxlitligini ta'minlash va shovqinlarni minimallashtirish uchun juda muhimdir. 16 qatlamli elektron platalarda joylashish va signallarni yo'naltirish bo'yicha ba'zi ko'rsatmalar:

Yuqori oqim signallari uchun kengroq izlardan foydalaning:
Quvvat va tuproqli ulanishlar kabi yuqori oqimga ega signallar uchun qarshilik va kuchlanish pasayishini minimallashtirish uchun kengroq izlardan foydalaning.
Yuqori tezlikdagi signallar uchun mos keladigan empedans:
Yuqori tezlikdagi signallar uchun, aks ettirish va signalning zaiflashishini oldini olish uchun iz empedansi uzatish liniyasining xarakterli empedansiga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Boshqariladigan empedansni loyihalash usullaridan foydalaning va iz kengligini to'g'ri hisoblang.
Iz uzunligi va kesishish nuqtalarini minimallashtiring:
Parazit sig'im, indüktans va shovqinni kamaytirish uchun iz uzunligini iloji boricha qisqa tuting va kesishish nuqtalari sonini kamaytiring. Komponentlarni joylashtirishni optimallashtiring va uzoq, murakkab izlardan qochish uchun maxsus marshrutlash qatlamlaridan foydalaning.
Yuqori tezlikdagi va past tezlikdagi signallarni ajrating:
Shovqinning yuqori tezlikdagi signallarga ta'sirini kamaytirish uchun yuqori tezlikdagi va past tezlikdagi signallarni ajrating. Yuqori tezlikdagi signallarni maxsus signal qatlamlariga joylashtiring va ularni yuqori quvvatli yoki shovqinli komponentlardan uzoqroq tuting.
Yuqori tezlikdagi signallar uchun differentsial juftliklardan foydalaning:
Shovqinni minimallashtirish va yuqori tezlikdagi differensial signallar uchun signal yaxlitligini saqlash uchun differentsial juftlarni marshrutlash usullaridan foydalaning. Signalning chayqalishi va o'zaro bog'lanishning oldini olish uchun differensial juftlarning empedansi va uzunligini mos ravishda saqlang.

4.3 Tuproq qatlami va quvvat qatlami taqsimoti:

Er va quvvat samolyotlarini to'g'ri taqsimlash yaxshi quvvat yaxlitligiga erishish va elektromagnit parazitlarni kamaytirish uchun juda muhimdir. 16 qatlamli elektron platalarda yer va quvvat tekisligini belgilash bo'yicha ba'zi ko'rsatmalar:

Maxsus yer va quvvat samolyotlarini ajrating:
Maxsus zamin va quvvat samolyotlari uchun kamida ikkita ichki qatlamni ajrating. Bu tuproq aylanishlarini minimallashtirishga, EMIni kamaytirishga va yuqori chastotali signallar uchun past empedansli qaytish yo'lini ta'minlashga yordam beradi.
Alohida raqamli va analog yer tekisliklari:
Dizaynda raqamli va analog bo'limlar mavjud bo'lsa, har bir bo'lim uchun alohida er tekisliklari bo'lishi tavsiya etiladi. Bu raqamli va analog bo'limlar o'rtasidagi shovqin birikmasini minimallashtirishga yordam beradi va signalning yaxlitligini yaxshilaydi.
Er va quvvat samolyotlarini signal tekisliklariga yaqin joylashtiring:
Loop maydonini kamaytirish va shovqinni qabul qilishni kamaytirish uchun yer va quvvat samolyotlarini ular oziqlanadigan signal tekisliklariga yaqin joylashtiring.
Quvvat samolyotlari uchun bir nechta yo'llardan foydalaning:
Quvvatni teng taqsimlash va quvvat tekisligi empedansini kamaytirish uchun quvvat tekisliklarini ulash uchun bir nechta avizolardan foydalaning. Bu ta'minot kuchlanishining pasayishini kamaytirishga yordam beradi va quvvatning yaxlitligini yaxshilaydi.
Quvvat samolyotlarida tor bo'yinlardan saqlaning:
Quvvat samolyotlarida tor bo'yinlardan saqlaning, chunki ular oqimning to'planishiga olib kelishi va qarshilikni oshirishi mumkin, bu esa kuchlanishning pasayishiga va quvvat tekisligining samarasizligiga olib keladi. Turli quvvat tekisliklari hududlari o'rtasida kuchli aloqalardan foydalaning.

4.4 Termal pad va joylashtirish orqali:

Issiqlikni samarali ravishda tarqatish va komponentlarning haddan tashqari qizib ketishining oldini olish uchun termal prokladkalar va viteslarni to'g'ri joylashtirish juda muhimdir. 16 qatlamli elektron platalarga joylashtirish orqali termal pad uchun ba'zi ko'rsatmalar:

Termal padni issiqlik hosil qiluvchi komponentlar ostiga qo'ying:
Issiqlik ishlab chiqaruvchi komponentni (masalan, quvvat kuchaytirgich yoki yuqori quvvatli IC) aniqlang va termal padni to'g'ridan-to'g'ri uning ostiga qo'ying. Ushbu termal yostiqlar issiqlikni ichki termal qatlamga o'tkazish uchun to'g'ridan-to'g'ri termal yo'lni ta'minlaydi.
Issiqlik tarqalishi uchun bir nechta termal yo'llardan foydalaning:
Samarali issiqlik tarqalishini ta'minlash uchun termal qatlam va tashqi qatlamni ulash uchun bir nechta termal yo'llardan foydalaning. Issiqlik teng taqsimlanishiga erishish uchun bu viteslarni termal yostiqning atrofida staddalangan tarzda joylashtirish mumkin.
Termal empedans va qatlam yig'ilishini ko'rib chiqing:
Termal yo'llarni loyihalashda, taxta materialining termal empedansini va qatlamlar to'plamini hisobga oling. Issiqlik qarshiligini minimallashtirish va issiqlik tarqalishini maksimal darajada oshirish uchun o'lcham va oraliq orqali optimallashtiring.

4.5 Komponentlarni joylashtirish va signalning yaxlitligi:

Komponentlarni to'g'ri joylashtirish signalning yaxlitligini saqlash va shovqinlarni minimallashtirish uchun juda muhimdir. 16 qatlamli elektron plataga komponentlarni joylashtirish bo'yicha ba'zi ko'rsatmalar:

Guruh bilan bog'liq komponentlar:
Xuddi shu quyi tizimning bir qismi bo'lgan yoki kuchli elektr ta'siriga ega bo'lgan tegishli komponentlarni guruhlang. Bu iz uzunligini qisqartiradi va signalning zaiflashishini kamaytiradi.
Yuqori tezlikdagi komponentlarni yaqin tuting:
Iz uzunligini minimallashtirish va signalning to'g'ri yaxlitligini ta'minlash uchun yuqori chastotali osilatorlar yoki mikrokontrollerlar kabi yuqori tezlikdagi komponentlarni bir-biriga yaqin joylashtiring.
Kritik signallarning iz uzunligini minimallashtiring:
Tarqatish kechikishi va signalning zaiflashishini kamaytirish uchun muhim signallarning iz uzunligini minimallashtiring. Ushbu komponentlarni iloji boricha yaqinroq joylashtiring.
Alohida sezgir komponentlar:
Interferentsiyani minimallashtirish va signalning yaxlitligini saqlash uchun analog komponentlar yoki past darajadagi sensorlar kabi shovqinga sezgir komponentlarni yuqori quvvatli yoki shovqinli komponentlardan ajrating.
Kondensatorlarni ajratishni ko'rib chiqing:
Toza quvvatni ta'minlash va kuchlanish o'zgarishini minimallashtirish uchun ajratuvchi kondansatörlarni har bir komponentning quvvat pinlariga iloji boricha yaqinroq joylashtiring. Ushbu kondansatörler elektr ta'minotini barqarorlashtirishga yordam beradi va shovqin birikmasini kamaytiradi.

5.Stack-up dizayn uchun simulyatsiya va tahlil vositalari

5.1 3D modellashtirish va simulyatsiya dasturi:

3D modellashtirish va simulyatsiya dasturi stackup dizayni uchun muhim vositadir, chunki u dizaynerlarga PCB stackuplarining virtual tasvirlarini yaratishga imkon beradi. Dastur qatlamlarni, komponentlarni va ularning jismoniy o'zaro ta'sirini tasavvur qilishi mumkin. Yig'ilishni simulyatsiya qilish orqali dizaynerlar signalning o'zaro ta'siri, EMI va mexanik cheklovlar kabi potentsial muammolarni aniqlashlari mumkin. Shuningdek, u komponentlarning joylashishini tekshirishga va umumiy PCB dizaynini optimallashtirishga yordam beradi.

5.2 Signal yaxlitligini tahlil qilish vositalari:

Signal yaxlitligini tahlil qilish vositalari PCB stackuplarining elektr ishlashini tahlil qilish va optimallashtirish uchun juda muhimdir. Ushbu vositalar signal xatti-harakatlarini simulyatsiya qilish va tahlil qilish uchun matematik algoritmlardan foydalanadi, jumladan impedans nazorati, signalni aks ettirish va shovqinni ulash. Simulyatsiya va tahlilni amalga oshirish orqali dizaynerlar signalning yaxlitligi bilan bog'liq potentsial muammolarni loyihalash jarayonining boshida aniqlashlari va ishonchli signal uzatilishini ta'minlash uchun zarur tuzatishlar kiritishlari mumkin.

5.3 Termik tahlil vositalari:

Termal tahlil asboblari PCBlarning termal boshqaruvini tahlil qilish va optimallashtirish orqali stackup dizaynida muhim rol o'ynaydi. Ushbu asboblar stackning har bir qatlamida issiqlik tarqalishini va harorat taqsimotini simulyatsiya qiladi. Quvvatni yo'qotish va issiqlik uzatish yo'llarini to'g'ri modellashtirish orqali dizaynerlar issiq nuqtalarni aniqlashlari, mis qatlamlari va termal yo'llarni joylashtirishni optimallashtirish va muhim komponentlarning to'g'ri sovishini ta'minlashlari mumkin.

5.4 Ishlab chiqarish uchun dizayn:

Ishlab chiqarish uchun dizayn stackup dizaynining muhim jihati hisoblanadi. Tanlangan stack-upni samarali ishlab chiqarishga yordam beradigan turli xil dasturiy vositalar mavjud. Ushbu vositalar material mavjudligi, qatlam qalinligi, ishlab chiqarish jarayoni va ishlab chiqarish narxi kabi omillarni hisobga olgan holda, kerakli stackupga erishishning maqsadga muvofiqligi haqida fikr-mulohazalarni taqdim etadi. Ular dizaynerlarga ishlab chiqarishni soddalashtirish, kechikishlar xavfini kamaytirish va hosildorlikni oshirish uchun stackingni optimallashtirish uchun asosli qarorlar qabul qilishda yordam beradi.

6.16 qatlamli PCB uchun bosqichma-bosqich loyihalash jarayoni

6.1 Dastlabki talablar to'plami:

Ushbu bosqichda 16 qatlamli PCB dizayni uchun barcha kerakli talablarni to'plang. PCB ning funksionalligini, talab qilinadigan elektr ishlashini, mexanik cheklovlarni va bajarilishi kerak bo'lgan har qanday maxsus dizayn ko'rsatmalari yoki standartlarini tushuning.

6.2 Komponentlarni taqsimlash va tartibga solish:

Talablarga muvofiq, PCB-ga komponentlarni ajrating va ularning joylashishini aniqlang. Signalning yaxlitligi, termal mulohazalar va mexanik cheklovlar kabi omillarni ko'rib chiqing. Komponentlarni elektr xarakteristikalari asosida guruhlang va shovqinlarni minimallashtirish va signal oqimini optimallashtirish uchun ularni strategik ravishda taxtaga joylashtiring.

6.3 Stack-up dizayni va qatlamlarni taqsimlash:

16 qatlamli PCB uchun stack-up dizaynini aniqlang. Tegishli materialni tanlash uchun dielektrik doimiy, issiqlik o'tkazuvchanligi va xarajat kabi omillarni hisobga oling. Elektr talablariga muvofiq signal, quvvat va yer tekisliklarini tayinlang. Muvozanatli stackni ta'minlash va signal yaxlitligini yaxshilash uchun yer va quvvat samolyotlarini nosimmetrik tarzda joylashtiring.

6.4 Signalni marshrutlash va marshrutni optimallashtirish:

Ushbu bosqichda signal izlari to'g'ri impedans nazoratini, signalning yaxlitligini ta'minlash va signalning o'zaro bog'lanishini minimallashtirish uchun komponentlar o'rtasida yo'naltiriladi. Kritik signallarning uzunligini minimallashtirish uchun marshrutlashni optimallashtiring, sezgir izlarni kesib o'tmang va yuqori tezlikdagi va past tezlikdagi signallar o'rtasidagi ajralishni saqlang. Zarur bo'lganda differensial juftliklar va boshqariladigan impedans marshrutlash usullaridan foydalaning.

6.5 Qatlamlararo ulanishlar va joylashtirish orqali:

Qatlamlar orasidagi bog'lovchi yo'llarni joylashtirishni rejalashtirish. Qatlam o'tishlari va komponentlar ulanishlari asosida teshik yoki ko'r teshik kabi mos keladigan turni aniqlang. Signalni aks ettirish, empedans uzilishlarini minimallashtirish va tenglikni teng taqsimlashni ta'minlash uchun tartib orqali optimallashtiring.

6.6 Yakuniy dizaynni tekshirish va simulyatsiya:

Ishlab chiqarishdan oldin yakuniy dizayn tekshiruvi va simulyatsiyalar amalga oshiriladi. Signal yaxlitligi, quvvat yaxlitligi, issiqlik harakati va ishlab chiqarish qobiliyati uchun PCB dizaynlarini tahlil qilish uchun simulyatsiya vositalaridan foydalaning. Dizaynni dastlabki talablarga muvofiq tekshiring va ishlashni optimallashtirish va ishlab chiqarish qobiliyatini ta'minlash uchun kerakli tuzatishlarni kiriting.
Dizayn jarayonida barcha talablar bajarilishi va yuzaga kelishi mumkin bo'lgan muammolar hal qilinishini ta'minlash uchun elektr muhandislari, mexanik muhandislar va ishlab chiqarish guruhlari kabi boshqa manfaatdor tomonlar bilan hamkorlik qiling va aloqa o'rnating. Fikr-mulohaza va yaxshilanishlarni o'z ichiga olish uchun dizaynlarni muntazam ravishda ko'rib chiqing va takrorlang.

7.Sanoat boʻyicha ilgʻor tajribalar va misollar

7.1 16 qatlamli PCB dizaynining muvaffaqiyatli holatlari:

1 misol:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd yuqori tezlikdagi tarmoq uskunalari uchun 16 qatlamli PCBni muvaffaqiyatli ishlab chiqdi. Signalning yaxlitligi va quvvat taqsimotini diqqat bilan ko'rib chiqish orqali ular yuqori ishlashga erishadilar va elektromagnit shovqinlarni minimallashtiradi. Ularning muvaffaqiyatining kaliti boshqariladigan empedans marshrutlash texnologiyasidan foydalangan holda to'liq optimallashtirilgan stack-up dizaynidir.

2-tadqiqot:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd. kompaniyasi murakkab tibbiy asbob uchun 16 qatlamli PCBni ishlab chiqdi. Yuzaki o'rnatish va teshik qismlarining kombinatsiyasidan foydalanib, ular ixcham, ammo kuchli dizaynga erishdilar. Komponentlarni ehtiyotkorlik bilan joylashtirish va samarali marshrutlash signalning mukammal yaxlitligi va ishonchliligini ta'minlaydi.

7.2 Muvaffaqiyatsizliklardan o'rganing va tuzoqlardan qoching:

1-tadqiqot:Ba'zi pcb ishlab chiqaruvchilari aloqa uskunasining 16 qatlamli PCB dizaynida signalning yaxlitligi bilan bog'liq muammolarga duch kelishdi. Muvaffaqiyatsizlik sabablari impedans nazoratining etarli darajada hisobga olinmaganligi va yer tekisligining to'g'ri taqsimlanmaganligi edi. O'rganilgan saboq signalning yaxlitligi talablarini sinchkovlik bilan tahlil qilish va qat'iy impedans nazoratini loyihalash bo'yicha ko'rsatmalarni bajarishdir.

2-tadqiqot:Ba'zi PCB ishlab chiqaruvchilari dizaynning murakkabligi tufayli 16 qatlamli PCB bilan ishlab chiqarishda qiyinchiliklarga duch kelishdi. Ko'r-ko'rona va zich o'ralgan komponentlardan ortiqcha foydalanish ishlab chiqarish va yig'ishda qiyinchiliklarga olib keladi. Olingan saboq, tanlangan PCB ishlab chiqaruvchisining imkoniyatlarini hisobga olgan holda dizayn murakkabligi va ishlab chiqarish qobiliyati o'rtasidagi muvozanatni saqlashdir.

16 qatlamli tenglikni loyihalashda xatolar va tuzoqlarning oldini olish uchun quyidagilar muhim:

a. Dizayn talablari va cheklovlarini to'liq tushunib oling.
b. Signal yaxlitligi va quvvat taqsimotini optimallashtiradigan stacked konfiguratsiyalar. c. Ishlashni optimallashtirish va ishlab chiqarishni soddalashtirish uchun komponentlarni ehtiyotkorlik bilan taqsimlang va tartibga soling.
d. To'g'ri marshrutlash usullarini ta'minlash, masalan, empedansni nazorat qilish va ko'r yo'llardan ortiqcha foydalanishdan qochish.
e. Dizayn jarayonida ishtirok etuvchi barcha manfaatdor tomonlar, jumladan, elektrotexnika va mexanik muhandislar va ishlab chiqarish guruhlari bilan hamkorlik qilish va samarali muloqot qilish.
f. Ishlab chiqarishdan oldin yuzaga kelishi mumkin bo'lgan muammolarni aniqlash va tuzatish uchun har tomonlama dizayn tekshiruvi va simulyatsiyani amalga oshiring.