ຫນຶ່ງໃນການພິຈາລະນາພື້ນຖານທີ່ສຸດໃນການອອກແບບ PCB ແມ່ນການກໍານົດວິທີການຈໍານວນຫຼາຍຊັ້ນເສັ້ນທາງ, ຍົນພື້ນດິນ, ແລະຍົນພະລັງງານແມ່ນຈໍາເປັນເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງວົງຈອນ. ການອອກແບບ stack-up ຂອງ PCB ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນການປະນີປະນອມ, ການພິຈາລະນາປັດໃຈຕ່າງໆ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນຫຼັກການພື້ນຖານສໍາລັບການອອກແບບ stack-up PCB.
ການວາງແຜນ stack-up
ຊັ້ນນອກທີ່ມີ GND ແລະ PWR: ຊັ້ນເຫຼົ່ານີ້ຕົ້ນຕໍແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບການກໍານົດເສັ້ນທາງແລະຫຍໍ້ອອກຮ່ອງຮອຍ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ HDI (High-Density Interconnect), ຊັ້ນທີສອງມັກຈະເປັນຊັ້ນສັນຍານທີ່ໃຊ້ສໍາລັບການກໍານົດເສັ້ນທາງລະຫວ່າງອົງປະກອບ BGA ທີ່ລະອຽດ. ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ HDI ນີ້, ຜູ້ຜະລິດປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ການເຈາະເລເຊີສໍາລັບການເຈາະຄວາມເລິກຄວບຄຸມເພື່ອເຂົ້າເຖິງຊັ້ນທີສອງ.
ການດຸ່ນດ່ຽງຊັ້ນ: ທຸກໆ stack-ups ຕ້ອງມີ layer stack-up ທີ່ສົມດູນຈາກເສັ້ນສູນກາງຂອງ PCB ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຫຼືລົບລ້າງ warping. ປະເພດແລະຄວາມຫນາຂອງ prepreg (ວັດສະດຸ pre-impregnated) ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກໍານົດກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມຕົ້ນຮູບແບບ CAD.
ການພິຈາລະນາການຜະລິດ: ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດການວິເຄາະ stack-up ກັບຜູ້ຜະລິດເພື່ອກໍານົດນ້ໍາທອງແດງ, ວັດສະດຸ prepreg, ແລະຄວາມຫນາຂອງຫຼັກກ່ອນທີ່ຈະຈັດວາງ CAD, ຮັບປະກັນ impedance ຄວບຄຸມ.
ຄວາມຫນາຂອງວັດສະດຸ:
- ວັດສະດຸ FR1.6 ຂະໜາດ 4 ມມ ແມ່ນໃຊ້ສຳລັບການວາງຊ້ອນກັນ 2–16 ຊັ້ນ.
- 1.8mm FR4 ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ stack-ups ທີ່ມີ 10-20 ຊັ້ນ.
- 2.3mm FR4 ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການ stack-ups ທີ່ມີ 10-32 ຊັ້ນ.
ຄວາມຫນາ PCB ທົ່ວໄປ:
- A. 0.8 ມມ (0.031 ນິ້ວ)
- B. 1.0 ມມ (0.040 ນິ້ວ)
- C. 1.6 ມມ (0.062 ນິ້ວ)
- D. 1.8 ມມ (0.070 ນິ້ວ)
- E. 2.3 ມມ (0.090 ນິ້ວ)
- F. 3.2 ມມ (0.125 ນິ້ວ)
stack-up ຫຼັກການການອອກແບບ
ການແບ່ງຊັ້ນ
ໃນ PCBs ຫຼາຍຊັ້ນ, ຊັ້ນໂດຍປົກກະຕິປະກອບມີຊັ້ນສັນຍານ (S), ຊັ້ນພະລັງງານ (P), ແລະຊັ້ນພື້ນດິນ (GND). ຊັ້ນໄຟຟ້າແລະພື້ນດິນປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຕິດກັນແລະສະຫນອງເສັ້ນທາງກັບຄືນ impedance ຕ່ໍາສໍາລັບປະຈຸບັນທີ່ໄຫຼຜ່ານຮ່ອງຮອຍສັນຍານທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ. ຊັ້ນສັນຍານສ່ວນຫຼາຍແມ່ນຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງຊັ້ນກຳມະກອນ ຫຼືຊັ້ນຍົນອ້າງອີງພື້ນດິນ. ຊັ້ນເທິງແລະລຸ່ມຂອງ PCB ຫຼາຍຊັ້ນແມ່ນປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ສໍາລັບການວາງອົງປະກອບແລະຈໍານວນຂະຫນາດນ້ອຍຂອງເສັ້ນທາງ.
ການກໍານົດຍົນອ້າງອິງພະລັງງານດຽວ
Decoupling capacitors ຄວນຖືກວາງໄວ້ພຽງແຕ່ຊັ້ນເທິງແລະລຸ່ມຂອງ PCB. ເສັ້ນທາງ, pads, ແລະໂດຍຜ່ານການເຊື່ອມຕໍ່ capacitors ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງເຂົາເຈົ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະຮັບປະກັນວ່າຮ່ອງຮອຍທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຕົວເກັບປະຈຸ decoupling ແມ່ນສັ້ນແລະກວ້າງເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ໂດຍມີທາງຜ່ານທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັບຮ່ອງຮອຍເຫຼົ່ານີ້ສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.
ການກໍານົດແຜນການອ້າງອິງພະລັງງານຫຼາຍ
ຍົນອ້າງອິງພະລັງງານຫຼາຍແມ່ນແບ່ງອອກເປັນພາກພື້ນແຍກຕ່າງຫາກ, ແຕ່ລະສະຫນອງລະດັບແຮງດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຖ້າຊັ້ນສັນຍານຢູ່ຕິດກັບຍົນພະລັງງານຫຼາຍອັນ, ສັນຍານຢູ່ໃນຊັ້ນເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະພົບກັບເສັ້ນທາງກັບຄືນທີ່ບໍ່ດີ, ເຊິ່ງອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງສັນຍານ. ດັ່ງນັ້ນ, ເສັ້ນທາງສັນຍານດິຈິຕອລຄວາມໄວສູງຄວນຈະຖືກຮັກສາໄວ້ຫ່າງຈາກຍົນອ້າງອີງພະລັງງານຫຼາຍອັນ.
ການກໍານົດແຜນການອ້າງອິງພື້ນດິນຫຼາຍເສັ້ນ (Ground Planes)
ຍົນອ້າງອິງພື້ນດິນຫຼາຍເສັ້ນໃຫ້ເສັ້ນທາງກັບຄືນ impedance ຕ່ໍາສໍາລັບກະແສ, ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນ EMI ຮູບແບບທົ່ວໄປ (ການແຊກແຊງໄຟຟ້າ). ຍົນພື້ນດິນ ແລະ ຍົນພະລັງງານຄວນຕິດກັນຢ່າງແໜ້ນໜາ, ແລະຊັ້ນສັນຍານຄວນຖືກຕິດກັນຢ່າງແໜ້ນໜາກັບຍົນອ້າງອີງທີ່ຢູ່ຕິດກັນ.
ການອອກແບບການລວມເສັ້ນທາງ
ການປະສົມປະສານຂອງຊັ້ນທີ່ສັນຍານຂ້າມຜ່ານແມ່ນເອີ້ນວ່າ "ການລວມເສັ້ນທາງ." ການອອກແບບປະສົມປະສານເສັ້ນທາງທີ່ດີທີ່ສຸດຫລີກລ້ຽງການກັບຄືນຈາກການໄຫຼລະຫວ່າງຍົນອ້າງອີງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍວິທີທາງການ, ກະແສກັບຄືນຄວນໄຫຼຈາກຈຸດຫນຶ່ງໃນຍົນອ້າງອີງໄປຫາຈຸດອື່ນໃນຍົນດຽວກັນ.
