Monikerroksinen painetun piirilevyn suunnittelu PCBA-kokoonpanossa

Multilayer Printed Circuit Board (PCB) on yleinen piirilevytyyppi, jota käytetään PCBA:ssa (Painetun piirilevyn kokoonpano) kokoonpano. Niitä käytetään usein monimutkaisissa elektronisissa laitteissa, koska ne voivat tarjota enemmän johdotuksia ja signaalikerroksia, jotka tukevat enemmän elektronisia komponentteja ja monimutkaisia ​​piirejä. Seuraavat ovat tärkeitä huomioita monikerroksisen piirilevyn suunnittelussa:

1. Hierarkkinen suunnittelu:

Määritä kerrosten lukumäärä: Monikerroksisen piirilevyn kerrosten lukumäärän päättäminen on tärkeä päätös. Kerrosten lukumäärän valinnan tulee perustua piirin monimutkaisuuteen, komponenttien lukumäärään, signaalitiheyteen ja EMI-vaatimuksiin (sähkömagneettinen häiriö).

Maa- ja tehotasot: Monikerroksiset piirilevyt sisältävät usein maadoitus- ja tehotasoja virranjakelu- ja signaalin maadoitusnastaa varten. Maatasojen ja tehotasojen oikea sijoittelu on erittäin tärkeää melun ja EMI:n vähentämiseksi.

2. Signaalin ja tehon suunnittelu:

Signaalin kerros: Jaa erityyppiset signaalit eri PCB-kerroksille signaalihäiriöiden mahdollisuuden vähentämiseksi. Tyypillisesti nopeat digitaaliset ja analogiset signaalit on kerrostettava toistensa häiriöiden estämiseksi.

Tehotasot: Varmista, että tehotasot ovat jakautuneet tasaisesti, jotta tehon jakautuminen on vakaa ja jännitehäviöt ja virran kierto vähenevät.

3. Johdot ja nastat:

Johdotuksen suunnittelu: Käytä suunnittelutyökaluja johdotuksen suunnitteluun varmistaaksesi, että signaalin jäljet ​​ovat lyhyitä, suoria ja täyttävät signaalin eheysvaatimukset.

Pin-määritys: Määritä komponenttien nastat asianmukaisesti, jotta niihin on helppo päästä käsiksi ja yhdistää samalla, kun vähennät ylikuulumisen riskiä.

4. Kerrosten välinen liitäntä:

Läpivientiläpiviennit ja sokeat läpiviennit: Monikerroksiset piirilevyt vaativat usein läpimeneviä ja sokeita läpivientejä signaalien yhdistämiseksi eri kerroksilla. Varmista, että reiät on suunniteltu oikein juottamisen ja liitäntöjen mahdollistamiseksi.

Kerrosten välinen etäisyys: Ota huomioon eri kerrosten välinen etäisyys ja eristysvaatimukset sähköisten häiriöiden estämiseksi.

5. EMI-hallinta:

EMI-suodatus: Harkitse suunnittelussasi EMI-suodattimia ja suojausta sähkömagneettisten häiriöiden vähentämiseksi.

Differentiaaliparit: Käytä nopeille differentiaalisignaaleille differentiaaliparijohdotusta ylikuulumisen ja EMI:n vähentämiseksi.

6. Lämmönhallinta:

Lämpösuunnittelu: Harkitse jäähdytyselementin tai lämpökerroksen lisäämistä monikerroksiseen piirilevyyn lämpötilan tehokkaan hallitsemiseksi.

Jäähdytyselementti: Tarjoaa jäähdytyselementin suuritehoisille komponenteille ylikuumenemisen estämiseksi.

7. PCB-materiaali ja paksuus:

Materiaalin valinta: Valitse sopivat PCB-materiaalit sähköisen suorituskyvyn ja mekaanisen lujuuden vaatimusten mukaisesti.

Piirilevyn paksuus: Harkitse piirilevyn kokonaispaksuutta varmistaaksesi, että se sopii laitteen koteloon ja liittimiin.

Monikerroksisen piirilevyn suunnittelu edellyttää sähköisten, lämpö-, mekaanisten ja EMI-tekijöiden kattavaa huomioon ottamista. Käytä suunnitteluprosessin aikana ammattimaisia ​​piirilevysuunnittelutyökaluja simuloidaksesi ja varmistaaksesi piirin suorituskyvyn ja varmistaaksesi, että lopullinen piirilevy täyttää laitteen vaatimukset. Lisäksi on tärkeää työskennellä piirilevyjen valmistajien kanssa varmistaakseen, että he voivat tuottaa monikerroksisia piirilevyjä, jotka täyttävät suunnitteluvaatimukset.