Μπορεί να δείτε τον όρο "αριθμός στρώσεων" (layer count) στο σχεδιασμό πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) και να αναρωτιέστε τι πραγματικά σημαίνει. Ο ονομαστικός αριθμός στρώσεων δείχνει πόσα στρώματα χαλκού θα ενσωματώσει ο κατασκευαστής στην πλακέτα σας. Ο αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων PCB σας λέει πόσα στρώματα μεταφέρουν στην πραγματικότητα σήματα, ισχύ ή γείωση στο σχεδιασμό σας. Δεν βοηθάει κάθε στρώμα στη λειτουργία του κυκλώματός σας. Αν γνωρίζετε τη διαφορά, μπορείτε να αποφύγετε λάθη στο σχεδιασμό σας και να βεβαιωθείτε ότι η πλακέτα σας λειτουργεί όπως έχει προγραμματιστεί.
Βασικά Συμπεράσματα
Μάθετε τη διαφορά μεταξύ του ονομαστικού και του αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων PCB. Ονομαστικός αριθμός σημαίνει όλα τα επίπεδα. Ο αποτελεσματικός αριθμός μετράει μόνο τα επίπεδα με σήματα, ισχύ ή γείωση.
Πάντα να κοιτάς το δικό σου σχέδιο στοίβαξης πριν φτιάξετε την σανίδα. Αυτό βοηθά το σχέδιό σας να ταιριάζει με τον ονομαστικό αριθμό στρώσεων. Επίσης, αποτρέπει τη σύγχυση.
Βρείτε αποτελεσματικά επίπεδα ελέγχοντας τι κάνει κάθε επίπεδο. Μετρήστε μόνο τα επίπεδα που βοηθούν στη ροή σήματος, την τροφοδοσία ή τη γείωση.
Συζητήστε με σαφήνεια με τον κατασκευαστή σας για το σχέδιό σας. Πείτε του τι κάνει κάθε στρώση. Αυτό βοηθά στην αποφυγή λαθών κατά την κατασκευή του χαρτονιού.
Σκεφτείτε τον αριθμό των στρώσεων όταν σχεδιάζετε το σχεδιασμό της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Η εξισορρόπηση του κόστους, της απόδοσης και των αναγκών κατασκευής βοηθά την πλακέτα σας να λειτουργεί καλύτερα και να διαρκεί περισσότερο.
Ονομαστικός αριθμός στρώσεων PCB
Ορισμός και Προδιαγραφή
Θα δείτε τον όρο ονομαστικός αριθμός στρώσεων σε πολλά έγγραφα σχεδιασμού πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Αυτός ο αριθμός σας λέει πόσα στρώματα χαλκού θα έχει η πλακέτα σας από τον κατασκευαστή. Για παράδειγμα, εάν παραγγείλετε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος 4 στρώσεων, ο ονομαστικός αριθμός στρώσεων είναι τέσσερα. Κάθε στρώμα βρίσκεται πάνω ή κάτω από ένα άλλο στρώμα μέσα στην πλακέτα. Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν αυτόν τον αριθμό για να σχεδιάσουν τη στοίβαξη και να κατασκευάσουν την πλακέτα.
Μπορείτε να βρείτε τον ονομαστικό αριθμό στρώσεων στο σχέδιο στοίβαξης. Αυτό το σχέδιο δείχνει τη σειρά κάθε στρώσης, συμπεριλαμβανομένων των στρώσεων σήματος, ισχύος και γείωσης. Θα πρέπει πάντα να ελέγχετε αυτό το σχέδιο πριν στείλετε το σχέδιό σας για κατασκευή. Εάν εργάζεστε με πλακέτες πολλαπλών στρώσεων, θα δείτε μεγαλύτερους αριθμούς όπως 6, 8 ή ακόμα και 12. Αυτοί οι αριθμοί βοηθούν εσάς και τον κατασκευαστή να μιλάτε για το ίδιο πράγμα.
Συμβουλή: Να αντιστοιχίζετε πάντα τα αρχεία σχεδίασης με τον ονομαστικό αριθμό στρώσεων στο σχέδιο στοίβαξης. Αυτό το βήμα σας βοηθά να αποφύγετε τη σύγχυση αργότερα.
Κοινές Παρανοήσεις
Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι ο ονομαστικός αριθμός στρώσεων σημαίνει ότι κάθε στρώση κάνει κάτι σημαντικό. Αυτή η ιδέα δεν είναι πάντα αληθής. Ορισμένες στρώσεις μπορεί να μην μεταφέρουν σήματα ή ισχύ. Μπορεί να δείτε μια στρώση που λειτουργεί μόνο ως ασπίδα ή μια εικονική στρώση. Αυτές οι στρώσεις εξακολουθούν να μετράνε στον ονομαστικό αριθμό, αλλά δεν βοηθούν στη λειτουργία του κυκλώματός σας.
Ακολουθούν μερικά συνηθισμένα λάθη που πρέπει να αποφύγετε:
Πιστεύοντας ότι κάθε επίπεδο στην καταμέτρηση χρησιμοποιείται για σήματα ή ισχύ.
Αγνοώντας τα αχρησιμοποίητα ή εικονικά επίπεδα στο σχέδιό σας.
Υποθέτοντας ότι όλοι οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν τους ίδιους κανόνες για την καταμέτρηση των στρώσεων.
Θα πρέπει πάντα να ελέγχετε τι κάνει κάθε στρώση στο σχέδιό σας. Μην εμπιστεύεστε μόνο τον ονομαστικό αριθμό στρώσεων. Κοιτάξτε τη στοίβα και δείτε ποιες στρώσεις είναι αποτελεσματικές. Αυτή η συνήθεια θα σας βοηθήσει να κάνετε καλύτερες επιλογές στο σχεδιασμό της πλακέτας σας και να αποφύγετε προβλήματα με τις πολυστρωματικές πλακέτες σας.
Αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων PCB
Τι κάνει μια στρώση αποτελεσματική
Είναι σημαντικό να γνωρίζετε τι καθιστά ένα στρώμα αποτελεσματικό. Ο αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων πλακέτας (PCB) δείχνει πόσες στρώσεις βοηθούν το κύκλωμά σας να λειτουργήσει. Αυτές οι στρώσεις μεταφέρουν σήμα, ισχύ ή γείωση. Μην μετράτε τις στρώσεις που δεν έχουν πραγματική λειτουργία στο σχεδιασμό σας. Ο αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων πλακέτας εξαρτάται από μερικά πράγματα:
Πολυπλοκότητα κυκλώματος: Τα πιο δύσκολα κυκλώματα χρειάζονται περισσότερα επίπεδα για όλα τα σήματα.
Περιορισμοί χώρου: Οι μικρές σανίδες σημαίνουν ότι πρέπει να χρησιμοποιήσετε σωστά κάθε στρώση.
Απαιτήσεις ισχύος: Τα σχέδια υψηλής ισχύος χρειάζονται περισσότερα επίπεδα για ισχύ και θερμότητα.
Μελλοντική επέκταση: Μπορείτε να προσθέσετε επίπεδα για αναβαθμίσεις ή αλλαγές αργότερα.
Όταν σκέφτεστε τον αποτελεσματικό αριθμό στρώσεων πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB), ο σχεδιασμός σας βελτιώνεται. Κάθε στρώση θα πρέπει να βοηθά στη ροή σήματος, την τροφοδοσία ή τη γείωση.
Σήματα, Ισχύς και Επίπεδα Γης
Πρέπει να γνωρίζετε πώς κάθε στρώση συμβάλλει στον αποτελεσματικό αριθμό στρώσεων πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Κάθε τύπος στρώσης έχει τη δική του λειτουργία. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τους κύριους τύπους και τι κάνουν:
Τύπος στρώματος | Σκοπός |
|---|---|
Επίπεδο σήματος | Μεταφέρει ίχνη σήματος μεταξύ των στοιχείων. |
Επίγειο αεροπλάνο | Μειώνει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές και διατηρεί ακεραιότητα σήματος ισχυρός. |
Ισχυρό αεροπλάνο | Προσφέρει ισχύ σε όλους τους τομείς και υποστηρίζει την ακεραιότητα. |
Εσωτερικά επίπεδα | Προσθέτει επιλογές δρομολόγησης για πυκνά σχέδια και βοηθά στην ακεραιότητα. |
Κάτω στρώμα | Ολοκληρώνει τις διαδρομές σήματος και συνδέει εξαρτήματα. |
Τοποθετήστε στρώματα σήματος δίπλα στα επίπεδα γείωσης για να διατηρείτε τα σήματα ασφαλή. Επιλέξτε υλικά που διατηρούν υψηλή ηλεκτρική και θερμική ακεραιότητα. Να ισορροπείτε πάντα τα στρώματα χαλκού για να αποτρέψετε την παραμόρφωση της πλακέτας.
Εικονικές και αχρησιμοποίητες στρώσεις
Τα εικονικά ή αχρησιμοποίητα στρώματα δεν υπολογίζονται στον αποτελεσματικό αριθμό στρώσεων της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Μπορεί να δείτε αυτά τα στρώματα σε πλακέτες πολλαπλών στρώσεων για να γεμίσουν τον χώρο ή να εξισορροπήσουν τον χαλκό. Βοηθούν στη διατήρηση της επίπεδης πλακέτας και στην αποτροπή της θερμικής καταπόνησης. Μερικές φορές, προσθέτετε ένα εικονικό στρώμα για να κάνετε έναν περιττό αριθμό στρώσεων ζυγό. Αυτό το βήμα μπορεί να μειώσει το κόστος και να βοηθήσει στην κατασκευή. Τα εικονικά στρώματα δεν μεταφέρουν σήμα, ισχύ ή γείωση, επομένως δεν βοηθούν στην ακεραιότητα του σήματος ή στην ακεραιότητα του κυκλώματός σας.
Ψευδο ή ψεύτικα προβλήματα αριθμού στρώσεων
Τι είναι μια ψευδο-τυπωμένη πλακέτα 6 επιπέδων
Μερικές φορές, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τη λέξη «ψευδο» όταν μιλούν για στρώσεις PCB. Μια ψευδο-τυπωμένη πλακέτα 6 στρώσεων μοιάζει σαν να έχει έξι στρώσεις. Αλλά δεν είναι κατασκευασμένη με τον ίδιο τρόπο όπως μια πραγματική πλακέτα 6 στρώσεων. Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν αυτό το κόλπο για να διορθώσουν προβλήματα όπως η διασταυρούμενη επικοινωνία σε κανονικές πλακέτες. Για παράδειγμα, μια ψευδο-στοίβα 8 στρώσεων χρησιμοποιεί τρεις πυρήνες. Ο μεσαίος πυρήνας αφαιρείται, έτσι υπάρχει περισσότερος χώρος μεταξύ των στρώσεων. Αυτός ο επιπλέον χώρος βοηθά στην αποφυγή της διασταυρούμενης επικοινωνίας και βελτιώνει τη σύζευξη. Ακόμα κι αν η πλακέτα έχει μόνο έξι στρώσεις χαλκού, οι άνθρωποι εξακολουθούν να την αποκαλούν «ψευδο-πλακέτα 8 στρώσεων». Αυτό συμβαίνει επειδή κατασκευάζεται σχεδόν με τον ίδιο τρόπο όπως μια πραγματική πλακέτα 8 στρώσεων. Η τιμή είναι περίπου η ίδια με μια πραγματική πλακέτα 8 στρώσεων, καθώς τα βήματα είναι παρόμοια.
Μπορείτε να επιλέξετε έναν ψευδοαριθμό στρώσεων για ειδικές ανάγκες σχεδιασμού. Αλλά θα πρέπει να γνωρίζετε ότι ο αριθμός των στρώσεων δεν είναι πάντα ο ίδιος με τον αριθμό των λειτουργικών στρώσεων χαλκού. Να κοιτάτε πάντα το σχέδιο στοίβαξης για να δείτε ποια στρώματα μεταφέρουν σήματα, ισχύ ή γείωση.
Κίνδυνοι και παγίδες στον πραγματικό κόσμο
Η χρήση μιας ψευδο-τυπωμένης πλακέτας 6 στρώσεων μπορεί να προκαλέσει προβλήματα, ειδικά σε σχέδια που πρέπει να είναι πολύ αξιόπιστα. Ενδέχεται να αντιμετωπίσετε προβλήματα με τον τρόπο λειτουργίας της πλακέτας σας. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει ορισμένους συνηθισμένους κινδύνους και τι θα μπορούσε να πάει στραβά:
Τύπος κινδύνου | Ειδικά Θέματα |
|---|---|
Ζητήματα ακεραιότητας σήματος | Έντονο χτύπημα σε σημαντικά σήματα |
Τα τεστ οφθαλμικού διαγράμματος δεν περνούν | |
Το ποσοστό σφάλματος bit συστήματος υπερβαίνει το όριο | |
Προβλήματα σταθερότητας ισχύος | Οι αλλαγές τάσης υπερβαίνουν τα ασφαλή επίπεδα |
Ακούτε πολύ θόρυβο εναλλαγής | |
Αποτυχίες δοκιμών ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) | Πάρα πολλή ακτινοβολία φεύγει από την πλακέτα |
Τα τεστ ανοσίας δεν έχουν αποτέλεσμα | |
Δυσκολίες στη διαχείριση της θερμότητας | Ορισμένα σημεία ζεσταίνονται πολύ και δεν μπορούν να κρυώσουν |
Χρειάζεστε περισσότερα θερμικά στρώματα ή οπές διέλευσης |
Θα πρέπει πάντα να μιλήστε με τον κατασκευαστή σας πριν επιλέξετε έναν ψευδοαριθμό στρώσεων. Εάν δεν ελέγξετε την πραγματική δομή της πλακέτας, η πλακέτα σας ενδέχεται να αποτύχει στις δοκιμές σήματος ή να υπερθερμανθεί. Ο προσεκτικός έλεγχος κάθε στρώσης σάς βοηθά να αποφύγετε αυτά τα προβλήματα και να δημιουργήσετε μια πλακέτα στην οποία μπορείτε να εμπιστευτείτε.
Σύγκριση ονομαστικού και αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων
Βασικές διαφορές
Πρέπει να γνωρίζετε τις κύριες διαφορές μεταξύ του ονομαστικού και του αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων. Αυτές οι διαφορές σας βοηθούν να αποφύγετε λάθη στο σχεδιασμό πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει πώς λειτουργεί κάθε τύπος αριθμού στρώσεων:
Χαρακτηριστικό | Ονομαστικός αριθμός στρώσεων | Αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων |
|---|---|---|
Τι σημαίνει | Συνολικός αριθμός στρώσεων χαλκού που κατασκευάστηκαν | Αριθμός στρώσεων που μεταφέρουν σήμα, ισχύ ή γείωση |
Πού το βρίσκεις | Σχέδια σε στοίβα και φανταστικές σημειώσεις | Πραγματικά αρχεία σχεδίασης και δρομολόγηση |
Που χρησιμοποιείται για | Κατασκευή και προσφορά | Ηλεκτρική απόδοση και διάταξη |
Περιλαμβάνει εικονικά επίπεδα; | Ναι | Οχι |
Επηρεάζει τη ροή σήματος; | Δεν είναι πάντα | Ναι |
Βλέπετε ότι ο ονομαστικός αριθμός στρώσεων σας λέει πόσες στρώσεις θα κατασκευάσει ο κατασκευαστής. Ο αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων σας λέει πόσες στρώσεις βοηθούν το κύκλωμά σας να λειτουργήσει. Τα εικονικά ή αχρησιμοποίητα στρώματα υπολογίζονται στον ονομαστικό αριθμό, αλλά όχι στον αποτελεσματικό αριθμό. Μόνο τα στρώματα που μεταφέρουν σήμα, ισχύ ή γείωση θεωρούνται αποτελεσματικά.
Σημείωση: Αν κοιτάξετε μόνο τον ονομαστικό αριθμό στρώσεων, ίσως να νομίζετε ότι η πλακέτα σας έχει περισσότερες διαδρομές σήματος από ό,τι πραγματικά έχει. Αυτό το λάθος μπορεί να προκαλέσει προβλήματα σε πλακέτες πολλαπλών στρώσεων.
Πώς να αναγνωρίσετε στο σχέδιό σας
Μπορείτε να εντοπίσετε τη διαφορά μεταξύ του ονομαστικού και του αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων ελέγχοντας τα αρχεία στοίβας και σχεδίασης. Ακολουθούν ορισμένα βήματα που μπορείτε να ακολουθήσετε:
Ανοίξτε το σχέδιο στοίβαξης. Μετρήστε κάθε στρώση χαλκού. Αυτό σας δίνει τον ονομαστικό αριθμό στρώσεων.
Εξετάστε κάθε επίπεδο στο σχέδιό σας. Αναρωτηθείτε: Μεταφέρει αυτό το επίπεδο σήμα, ισχύ ή γείωση; Εάν ναι, θεωρήστε το ως αποτελεσματικό.
Ελέγξτε για εικονικές ή αχρησιμοποίητες στρώσεις. Αυτές οι στρώσεις δεν μεταφέρουν σήμα. Μην τις θεωρείτε αποτελεσματικές.
Ελέγξτε τη δρομολόγησή σας. Βεβαιωθείτε ότι κάθε σήμα έχει μια σαφή διαδρομή σε ένα πραγματικό επίπεδο.
Συγκρίνετε τους αριθμούς σας. Εάν οι ονομαστικοί και οι πραγματικοί αριθμοί δεν ταιριάζουν, ελέγξτε γιατί.
Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε αυτήν τη λίστα ελέγχου για να σας βοηθήσει:
Έχει κάθε επίπεδο στη στοίβα ίχνη ή επίπεδα για σήμα, ισχύ ή γείωση;
Υπάρχουν στρώσεις χωρίς δρομολόγηση ή μόνο με γέμιση χαλκού; Αυτές μπορεί να είναι εικονικές στρώσεις.
Προσθέσατε στρώσεις μόνο για μηχανική αντοχή ή για να εξισορροπήσετε την σανίδα; Αυτές δεν θεωρούνται αποτελεσματικές.
Συμβουλή: Πάντα να μιλάτε στον κατασκευαστή σας εάν παρατηρείτε κάποια αναντιστοιχία μεταξύ του ονομαστικού και του αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων. Η σαφής επικοινωνία σας βοηθά να αποφύγετε δαπανηρά λάθη.
Αν ακολουθήσετε αυτά τα βήματα, θα ξέρετε πόσα επίπεδα βοηθούν πραγματικά το σχέδιό σας. Θα βεβαιωθείτε επίσης ότι οι πλακέτες πολλαπλών επιπέδων σας λειτουργούν όπως έχει προγραμματιστεί. Η καλή διαχείριση του αριθμού των επιπέδων διατηρεί τις διαδρομές σήματος καθαρές και την πλακέτα σας αξιόπιστη.
Γιατί έχει σημασία ο αριθμός των στρώσεων
Επιπτώσεις στον σχεδιασμό και τη διάταξη
Θα πρέπει να λάβετε υπόψη τον αριθμό των στρώσεων νωρίς στο σχεδιασμό της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Ο αριθμός των στρώσεων αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο τοποθετείτε τα εξαρτήματα και τα ίχνη διαδρομής. Πλακέτες υψηλής πυκνότητας συχνά χρειάζονται επιπλέον επίπεδα για όλες τις συνδέσεις. Η προσθήκη επιπέδων σας δίνει περισσότερο χώρο για τη δρομολόγηση του σήματος. Βοηθά επίσης στον καλύτερο έλεγχο της σύνθετης αντίστασης. Αυτό διατηρεί την ακεραιότητα του σήματος ισχυρή, ακόμη και σε δύσκολα κυκλώματα.
Ακολουθεί ένας πίνακας που δείχνει πώς ο αριθμός των επιπέδων επηρεάζει το σχέδιό σας:
Άποψη | εξήγηση |
|---|---|
Αριθμός και κόστος στρώσεων | Κάθε επιπλέον στρώση κάνει την κατασκευή πιο δύσκολη και κοστίζει περισσότερο. |
Πολυπλοκότητα κυκλώματος | Περισσότερα επίπεδα βοηθούν στη δρομολόγηση σε σχέδια με πολύ κόσμο. |
Ακεραιότητα σήματος | Τα επιπλέον στρώματα βοηθούν στον έλεγχο της σύνθετης αντίστασης και στη μείωση του θορύβου. |
Διανομή ενέργειας | Περισσότερες στρώσεις βοηθούν στην κατανομή της ισχύος και στον έλεγχο της θερμότητας. |
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ειδικά επίπεδα ισχύος και γείωσης για να διατηρήσετε τις διαδρομές σήματος σύντομες. Αυτό βοηθά στον έλεγχο της σύνθετης αντίστασης και κάνει την πλακέτα σας να λειτουργεί καλύτερα.
Κατασκευή και Κόστος
Ο αριθμός των στρώσεων αλλάζει το κόστος της σανίδας σας. Κάθε νέα στρώση προσθέτει περισσότερο υλικό και βήματα. Οι σανίδες με περισσότερες από δύο στρώσεις κοστίζουν πολύ περισσότερο. Για παράδειγμα, μια σανίδα 4 στρώσεων μπορεί να κοστίσει δύο ή τρεις φορές περισσότερο από μια σανίδα 2 στρώσεων. Εάν χρησιμοποιήσετε 8 στρώσεις, η τιμή μπορεί να είναι πέντε έως δέκα φορές υψηλότερη. Περισσότερες στρώσεις σημαίνουν επίσης περισσότερες πιθανότητες για λάθη, επομένως το κόστος δοκιμών αυξάνεται.
Εδώ είναι μερικά βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
Κάθε στρώση χρειάζεται περισσότερο υλικό και δυσκολεύει τα πράγματα.
Περισσότερα επίπεδα σημαίνουν περισσότερα βήματα και υψηλότερο κίνδυνο προβλημάτων.
Ο προσεκτικός σχεδιασμός μπορεί να εξοικονομήσει έως και 50% του κόστους χωρίς να χάσει τη λειτουργικότητά του.
Καταμέτρηση επιπέδων | Αύξηση κόστους (%) |
|---|---|
2 στρώματα | Βασικό κόστος |
4-6 στρώσεις | Αύξηση 30-40%. |
8+ στρώματα | 5-10 φορές περισσότερο |
Πρέπει πάντα να εξισορροπείτε αυτά που χρειάζεστε με αυτά που μπορείτε να ξοδέψετε.
Απόδοση και αξιοπιστία
Ο σωστός αριθμός στρώσεων κάνει την σανίδα σας να λειτουργεί καλύτερα και να διαρκεί περισσότερο. Περισσότερες στρώσεις σας βοηθούν έλεγχος της σύνθετης αντίστασης και διατήρηση σημάτων ισχυρό. Σε γρήγορους σχεδιασμούς, πρέπει να σταματήσετε τις καθυστερήσεις σήματος και τον θόρυβο. Πάρα πολλά επίπεδα μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα σήματος από μεγάλα ίχνη και επιπλέον εφέ. Τα εσωτερικά επίπεδα μπορούν να παγιδεύσουν θερμότητα, επομένως μπορεί να χρειαστείτε θερμικές οπές ή ψύκτρες.
Μπορείτε να ακολουθήσετε αυτές τις συμβουλές για καλύτερη απόδοση:
Χρησιμοποιήστε ειδικά επίπεδα γείωσης και ισχύος για ισχυρά σήματα.
Διατηρήστε τις διαδρομές σήματος σύντομες για καλό έλεγχο της σύνθετης αντίστασης.
Προσέξτε για θερμά σημεία σε μεγάλες σανίδες.
Μια πλακέτα 4 στρώσεων συχνά σας προσφέρει έναν καλό συνδυασμό αντοχής και απόδοσης. Για πολύ γρήγορα ή δύσκολα κυκλώματα, μπορεί να χρειαστείτε 6, 8 ή περισσότερα στρώματα για να διατηρείτε τα σήματα και την αντίσταση υπό έλεγχο.
Προσδιορισμός του αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων PCB
Πρακτικά βήματα
Μπορείτε να ακολουθήσετε μερικά απλά βήματα για να βρείτε τον αποτελεσματικό αριθμό στρώσεων PCB. Ξεκινήστε με έναν βασικό αριθμό και δείτε αν ταιριάζει στις ανάγκες σας. Εάν αντιμετωπίσετε προβλήματα όπως συνωστισμένες διαδρομές σήματος, προβλήματα τροφοδοσίας ή θερμότητα, ίσως χρειαστεί να προσθέσετε περισσότερες στρώσεις. Κάθε στρώση θα πρέπει να έχει μια σαφή λειτουργία στο σχεδιασμό της πλακέτας σας.
Ξεκινήστε με τον αριθμό των στρώσεων που πιστεύετε ότι χρειάζεστε.
Ελέγξτε αν κάθε επίπεδο βοηθάει με το σήμα, την ισχύ ή τη γείωση.
Προσθέστε περισσότερα επίπεδα εάν παρατηρήσετε συμφόρηση δρομολόγησης ή προβλήματα τροφοδοσίας.
Χρήση βέλτιστες πρακτικές για το stack-up σας, όπως η διατήρηση της ισορροπίας των στρωμάτων και η αντιστοίχιση των στρωμάτων σήματος με τα επίπεδα γείωσης ή ισχύος.
Βεβαιωθείτε ότι κάθε επίπεδο υποστηρίζει τους στόχους σχεδιασμού σας.
Συμβουλή: Αν προσθέσετε στρώσεις απλώς για να γεμίσετε τον χώρο, δεν θεωρούνται αποτελεσματικές. Μετρήστε μόνο τις στρώσεις που βοηθούν στη λειτουργία του κυκλώματός σας.
Αναθεώρηση του Stack-Up σας
Θα πρέπει πάντα να ελέγξτε το stack-up σας σχέδια και τεκμηρίωση για να βεβαιωθείτε ότι ο αριθμός των στρώσεων είναι σωστός. Ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα για να ελέγξετε την εργασία σας:
Χρησιμοποιήστε το εργαλείο διάταξης PCB για να δημιουργήσετε το stack-up και να εκτελέσετε ελέγχους κανόνων σχεδίασης. Αυτό σας βοηθά να εντοπίσετε σφάλματα νωρίς.
Κοιτάξτε το pinout BGA και τον αριθμό εισόδων/εξόδων. Αυτό σας δείχνει πόσα επίπεδα χρειάζεστε για το σχέδιό σας.
Συζητήστε με τον κατασκευαστή σας πριν ολοκληρώσετε την κατασκευή του εξοπλισμού σας. Μπορούν να σας πουν αν το σχέδιό σας ταιριάζει με αυτό που μπορούν να κατασκευάσουν.
Ελέγξτε ότι κάθε στρώση έχει το σωστό πάχος και υλικό. Για πλακέτες IPC κλάσης 3, διατηρήστε το διηλεκτρικό πάχος τουλάχιστον 2.56 mil με δύο προ-εμποτισμένες στρώσεις.
Αποδεχτείτε ότι μπορεί να υπάρχει μια μικρή ανοχή στην καταγραφή στρώσεων, συνήθως έως 50µm.
Ελέγξτε όλες τις απαιτήσεις, όπως τον τύπο της πλακέτας, τα υλικά και τις τιμές σύνθετης αντίστασης για ίχνη υψηλής ταχύτητας.
Εάν το σχέδιό σας στοίβαξης έχει ελλείπουσες ή ασαφείς λεπτομέρειες, θα μπορούσατε να καταλήξετε με λάθος αριθμό στρώσεων. Η έλλειψη πληροφοριών σχετικά με το πάχος ή το βάρος του χαλκού μπορεί να προκαλέσει αναντιστοιχίες μεταξύ των αρχείων σχεδιασμού σας και αυτού που κατασκευάζει ο κατασκευαστής. Να ελέγχετε πάντα ξανά την τεκμηρίωσή σας για να αποφύγετε αυτά τα λάθη.
Σημείωση: Η προσεκτική αναθεώρηση της στοίβας σας διασφαλίζει ότι η σανίδα σας λειτουργεί όπως έχει προγραμματιστεί και ανταποκρίνεται στους στόχους σχεδιασμού σας.
Επικοινωνία αριθμού στρώσεων με τους κατασκευαστές
Βέλτιστες Πρακτικές
Πρέπει να μιλάτε με σαφήνεια με τον κατασκευαστή σας. Η καλή επικοινωνία σας βοηθά να αποτρέψετε τα λάθη. Διατηρεί το έργο σας σε καλή κατάσταση. Να μοιράζεστε πάντα τους στόχους σας για τον πίνακα. Εξηγήστε τι κάνει κάθε στρώση στο σχέδιό σας. Εάν χρησιμοποιείτε μια ειδική στοίβα, ενημερώστε τον κατασκευαστή σας νωρίς. Κάντε ερωτήσεις σχετικά με τη διαδικασία του. Ακούστε τις συμβουλές του. Δοκιμάστε αυτές τις βέλτιστες πρακτικές:
Δώστε στον κατασκευαστή σας ένα σαφές σχέδιο στοίβαξης.
Λιστα τι κάνει κάθε στρώση στο σχέδιό σας.
Ζητήστε σχόλια σχετικά με τις επιλογές επιπέδων σας.
Επιβεβαιώστε τον αριθμό των στρώσεων πριν ξεκινήσετε την κατασκευή της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος.
Ελέγξτε αν ο κατασκευαστής σας χρησιμοποιεί κατασκευή από αλουμινόχαρτο ή πυρήνα.
Ζητήστε ενημερώσεις κατά τη διάρκεια της κατασκευής για να εντοπίσετε προβλήματα έγκαιρα.
Ελέγξτε την τελική σανίδα με τον κατασκευαστή σας πριν από την αποστολή.
Αν ακολουθήσετε αυτά τα βήματα, μπορείτε να αποφύγετε τη σύγχυση. Θα βεβαιωθείτε ότι η κατασκευή της πλακέτας σας ταιριάζει με το σχέδιό σας.
Συμβουλές τεκμηρίωσης
Χρειάζεστε ισχυρά έγγραφα για την καλή κατασκευή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Τα σαφή έγγραφα βοηθούν τον κατασκευαστή σας να κατανοήσει το σχέδιό σας. Κατασκευάζουν την πλακέτα σας με τον σωστό τρόπο. Πάντα. ορίστε το stackup σας και εξηγήστε κάθε στρώση. Η ισορροπημένη κατασκευή διατηρεί την πλακέτα σας σταθερή. Οι σύγχρονοι κατασκευαστές προτιμούν την κατασκευή με αλουμινόχαρτο. Κάνει την κατασκευή πλακέτας PCB ευκολότερη. Εάν καθορίσετε τη στοίβαξη σας, θα λάβετε καλύτερες προσφορές. Μπορείτε να συγκρίνετε το κόστος. Οι τυπικές στοίβες λειτουργούν καλά για βασικά σχέδια. Μπορεί να χρειαστείτε προσαρμοσμένες επιλογές για προηγμένες πλακέτες.
Ακολουθεί ένας πίνακας με χρήσιμες συμβουλές τεκμηρίωσης:
Άκρο | εξήγηση |
|---|---|
Ο ορισμός μιας στοίβας αποφεύγει την παραλλαγή | Η σαφής τεκμηρίωση εμποδίζει διαφορετικούς κατασκευαστές να χρησιμοποιούν διαφορετικά υλικά. Αυτό διατηρεί την απόδοση ίδια. |
Η ισορροπημένη κατασκευή έχει σημασία | Εξασφαλίζει ότι τα διηλεκτρικά στρώματα είναι ομοιόμορφα γύρω από το κέντρο. Αυτό βοηθά στη σταθερότητα. |
Προτιμάται η κατασκευή από αλουμινόχαρτο | Οι σύγχρονοι κατασκευαστές προτιμούν το αλουμινόχαρτο με προ-εμποτισμό. Είναι πιο εύκολο από τις κατασκευές πλήρους πυρήνα. |
Ο καθορισμός των stack-ups απλοποιεί την προσφορά | Τα τεκμηριωμένα stack-ups βοηθούν τους κατασκευαστές να δίνουν προσφορές που μπορείτε να συγκρίνετε. Αυτό βοηθάει με το κόστος. |
Οι τυπικές στοίβες καλύπτουν βασικές ανάγκες | Λειτουργούν καλά για τις περισσότερες πολυστρωματικές πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Ενδέχεται να μην λειτουργούν για προηγμένα σχέδια. |
Θα πρέπει πάντα να ελέγχετε τα έγγραφά σας πριν τα στείλετε για κατασκευή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Οι σαφείς σημειώσεις και τα σχέδια βοηθούν τον κατασκευαστή σας να αποφύγει λάθη με τον αριθμό των στρώσεων και τη χρήση των στρώσεων.
Αν χρησιμοποιήσετε αυτές τις συμβουλές, η κατασκευή πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) θα γίνει πιο ομαλή. Θα έχετε πλακέτες που ταιριάζουν με το σχέδιό σας.
Τώρα γνωρίζετε ότι ο ονομαστικός αριθμός στρώσεων είναι ο συνολικός αριθμός στρώσεων χαλκού. Ο αποτελεσματικός αριθμός στρώσεων δείχνει ποιες στρώσεις βοηθούν το κύκλωμά σας να λειτουργήσει. Εάν δώσετε σαφείς λεπτομέρειες και μιλήσετε με τον συνεργάτη κατασκευής σας, ο σχεδιασμός σας θα πάει καλύτερα. Οι πλακέτες σας θα είναι επίσης πιο αξιόπιστες. Μιλήστε με την ομάδα κατασκευής σας νωρίς στο σχεδιασμό σας. Αυτό σας βοηθά να αποφύγετε δαπανηρά λάθη. Επίσης, διασφαλίζει ότι η πλακέτα σας καλύπτει όλες τις ανάγκες.
Σχεδιάστε το stack-up σας για να εξισορροπήσετε το κόστος, την απόδοση και την κατασκευή του πίνακα.
Συνεργαστείτε με τον συνεργάτη σας στην κατασκευή για να δείτε αν η σανίδα σας μπορεί να κατασκευαστεί.
Χρησιμοποιήστε καλούς τρόπους για να τοποθετήσετε επίπεδα και να διατηρήσετε ισχυρά σήματα.
Αν ακολουθήσετε αυτά τα βήματα, ο σχεδιασμός και η κατασκευή του πίνακα θα πάνε καλά.
Συχνές Ερωτήσεις
Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του ονομαστικού και του αποτελεσματικού αριθμού στρώσεων PCB;
Μπορείτε να βρείτε το ονομαστικός αριθμός στρώσεων στο σχέδιο στοίβαξης. Σας λέει πόσα στρώματα χαλκού υπάρχουν στην πλακέτα σας. Ο αριθμός των αποτελεσματικών στρώσεων μετράει μόνο τα στρώματα που μεταφέρουν σήματα, ισχύ ή γείωση. Τα εικονικά ή τα αχρησιμοποίητα στρώματα δεν υπολογίζονται ως αποτελεσματικά.
Γιατί υπάρχουν εικονικά επίπεδα στα σχέδια PCB;
Οι κατασκευαστές τοποθετούν ψεύτικες στρώσεις για να διατηρούν την ισορροπία της πλακέτας ή να βοηθούν στη μείωση της θερμότητας. Αυτές οι στρώσεις δεν μεταφέρουν σήματα ή ισχύ. Τις χρειάζεστε για αντοχή, όχι για ηλεκτρικούς λόγους.
Μπορεί ένας υψηλότερος ονομαστικός αριθμός στρώσεων να βελτιώσει την απόδοση της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB);
Δεν βοηθάει κάθε επιπλέον στρώση την πλακέτα σας να λειτουργεί καλύτερα. Μόνο τα αποτελεσματικά επίπεδα κάνουν το κύκλωμά σας να αποδίδει καλά. Τα εικονικά επίπεδα δεν βοηθούν με τα σήματα ή την ισχύ. Θα πρέπει να εστιάσετε σε αυτό που κάνει κάθε επίπεδο για το σχέδιό σας.
Πώς μπορώ να ελέγξω αν ένα layer είναι αποτελεσματικό στο σχέδιό μου;
Ελέγξτε τη διάταξη της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Εάν μια στρώση έχει ίχνη σήματος, επίπεδα ισχύος ή επίπεδα γείωσης, τότε είναι αποτελεσματική. Οι στρώσεις με μόνο γέμισμα από χαλκό ή χωρίς δρομολόγηση δεν είναι αποτελεσματικές.
Πρέπει να ενημερώσω τον κατασκευαστή μου για τον ονομαστικό και τον αποτελεσματικό αριθμό στρώσεων;
Ναι. Θα πρέπει πάντα να δίνετε και τους δύο αριθμούς στον κατασκευαστή σας. Αυτό τον βοηθά να γνωρίζει τι χρειάζεστε και αποτρέπει τα λάθη. Η καλή επικοινωνία σας προσφέρει καλύτερες πινακίδες.
