Morda boste pri načrtovanju tiskanih vezij opazili število terminskih plasti in se spraševali, kaj to v resnici pomeni. Nominalno število plasti kaže, koliko bakrenih plasti bo proizvajalec vgradil v vašo ploščo. Učinkovito število plasti na tiskanem vezju vam pove, koliko plasti dejansko prenaša signale, napajanje ali ozemljitev v vaši zasnovi. Vsaka plast ne bo pomagala delovati vašemu vezju. Če poznate razliko, se lahko izognete napakam pri načrtovanju in zagotovite, da vaša plošča deluje po načrtih.
Ključni izdelki
Spoznajte razliko med nominalnim in efektivnim številom plasti tiskanega vezja. Nominalno pomeni vse plasti. Efektivno šteje samo plasti s signali, napajanjem ali ozemljitvijo.
Vedno poglejte na svoje risba nakladanja preden izdelate ploščo. To pomaga, da se vaša zasnova ujema z nominalnim številom plasti. Prav tako preprečuje zmedo.
Učinkovite plasti poiščite tako, da preverite, kaj vsaka plast počne. Štejte le plasti, ki pomagajo pri pretoku signala, moči ali ozemljitvi.
Z izdelovalcem se jasno pogovorite o svojem načrtu. Povejte mu, kaj vsaka plast počne. To pomaga preprečiti napake pri izdelavi plošče.
Pri načrtovanju zasnove tiskanega vezja pomislite na število plasti. Uravnoteženje stroškov, zmogljivosti in potreb po izdelavi pomaga, da vaša plošča deluje bolje in traja dlje.
Nominalno število plasti tiskanega vezja
Definicija in specifikacija
Izraz nominalno število plasti boste videli v številnih dokumentih o načrtovanju tiskanih vezij. Ta številka vam pove, koliko bakrenih plasti bo imela vaša plošča pri proizvajalcu. Če na primer naročite 4-plastno tiskano vezje, je nominalno število plasti štiri. Vsaka plast se nahaja na vrhu ali pod drugo plastjo znotraj plošče. Proizvajalci uporabljajo to številko za načrtovanje razporeditve in izdelavo plošče.
Nominalno število plasti najdete na risbi zlaganja. Ta risba prikazuje vrstni red posameznih plasti, vključno s signalno, napajalno in ozemljitveno plastjo. To risbo vedno preverite, preden pošljete svojo zasnovo v proizvodnjo. Če delate z večplastnimi ploščami, boste videli višje številke, kot so 6, 8 ali celo 12. Te številke pomagajo vam in proizvajalcu, da se pogovarjata o isti stvari.
Nasvet: Vedno uskladite svoje datoteke z načrtom z nominalnim številom plasti v risbi zlaganja. Ta korak vam pomaga preprečiti kasnejšo zmedo.
Pogoste napačne predstave
Mnogi ljudje mislijo, da nominalno število plasti pomeni, da vsaka plast opravlja nekaj pomembnega. Ta ideja ni vedno resnična. Nekatere plasti morda ne prenašajo signalov ali napajanja. Morda boste videli plast, ki deluje le kot ščit ali lažno plast. Te plasti se še vedno štejejo v nominalno število, vendar ne pomagajo pri delovanju vezja.
Tukaj je nekaj pogostih napak, ki se jim morate izogniti:
Prepričanje, da se vsaka plast v štetju uporablja za signale ali napajanje.
Ignoriranje neuporabljenih ali navideznih plasti v vaši zasnovi.
Ob predpostavki, da vsi proizvajalci uporabljajo enaka pravila za štetje plasti.
Vedno preverite, kaj vsaka plast počne v vaši zasnovi. Ne zanašajte se samo na nominalno število plasti. Oglejte si razporeditev in preverite, katere plasti so učinkovite. Ta navada vam bo pomagala pri sprejemanju boljših odločitev pri zasnovi tiskanega vezja in se izogniti težavam z večplastnimi ploščami.
Učinkovito število plasti tiskanega vezja
Kaj naredi plast učinkovito
Pomembno je vedeti, kaj naredi plast učinkovito. Učinkovito število plasti na tiskanem vezju kaže, koliko plasti pomaga pri delovanju vašega vezja. Te plasti prenašajo signal, napajanje ali ozemljitev. Ne štejte plasti, ki nimajo prave vloge v vaši zasnovi. Učinkovito število plasti na tiskanem vezju je odvisno od nekaj stvari:
Kompleksnost vezja: Tržja vezja potrebujejo več plasti za vse signale.
Prostorske omejitve: Majhne plošče pomenijo, da morate vsako plast dobro izkoristiti.
Zahteve glede moči: Visokozmogljive zasnove potrebujejo več plasti za moč in toploto.
Prihodnja širitev: Kasneje boste morda dodali sloje za nadgradnje ali spremembe.
Ko pomislite na efektivno število plasti na tiskanem vezju, postane vaša zasnova boljša. Vsaka plast bi morala pomagati pri pretoku signala, napajanju ali ozemljitvi.
Signalni, napajalni in ozemljitveni sloji
Vedeti morate, kako vsaka plast prispeva k efektivnemu številu plasti na tiskanem vezju. Vsaka vrsta plasti ima svojo nalogo. Spodnja tabela prikazuje glavne vrste in njihovo delovanje:
Vrsta plasti | Namen |
|---|---|
Signalna plast | Prenaša signalne sledi med komponentami. |
Zemeljsko letalo | Zmanjšuje elektromagnetne motnje in ohranja celovitost signala močna. |
Power Plane | Zagotavlja moč na vseh področjih in podpira integriteto. |
Notranje plasti | Dodaja možnosti usmerjanja za goste zasnove in pomaga pri integriteti. |
Spodnji sloj | Dokonča signalne poti in poveže dele. |
Za varnost signalov namestite signalne plasti poleg ozemljitvenih ravnin. Izberite materiale, ki zagotavljajo visoko električno in toplotno integriteto. Vedno uravnotežite bakrene plasti, da preprečite upogibanje plošče.
Navidezne in neuporabljene plasti
Navidezne ali neuporabljene plasti se ne štejejo pri efektivnem številu plasti na tiskanem vezju. Te plasti lahko vidite v večplastnih ploščah, da zapolnijo prostor ali uravnotežijo baker. Pomagajo ohranjati ploščo ravno in preprečiti toplotne obremenitve. Včasih dodate navidezno plast, da je število lihih plasti sodo. Ta korak lahko zniža stroške in pomaga pri proizvodnji. Navidezne plasti ne prenašajo signala, napajanja ali ozemljitve, zato ne pomagajo pri integriteti signala ali integriteti vašega vezja.
Težave s psevdo ali lažnim štetjem plasti
Kaj je psevdo 6-plastna tiskana vezja
Včasih ljudje uporabljajo besedo »psevdo«, ko govorijo o plasteh tiskanega vezja. Psevdo 6-plastno tiskano vezje je videti, kot da ima šest plasti. Vendar ni zgrajeno na enak način kot prava 6-plastna plošča. Proizvajalci uporabljajo ta trik za odpravljanje težav, kot je presluh v običajnih ploščah. Na primer, psevdo 8-plastno zlaganje uporablja tri jedra. Srednje jedro se odstrani, zato je med plastmi več prostora. Ta dodatni prostor pomaga preprečiti presluh in izboljša sklopitev. Tudi če ima plošča samo šest bakrenih plasti, jo ljudje še vedno imenujejo »psevdo 8-plastna plošča«. To je zato, ker je izdelana skoraj na enak način kot prava 8-plastna plošča. Cena je približno enaka kot pri pravi 8-plastni plošči, saj so koraki podobni.
Za posebne potrebe načrtovanja lahko izberete psevdo število plasti. Vendar morate vedeti, da število plasti ni vedno enako številu delujočih bakrenih plasti. Vedno si oglejte risbo zlaganja, da vidite, katere plasti prenašajo signale, napajanje ali ozemljitev.
Tveganja in pasti v resničnem svetu
Uporaba psevdo 6-plastnega tiskanega vezja lahko povzroči težave, zlasti pri zasnovah, ki morajo biti zelo zanesljive. Morda boste imeli težave z delovanjem svoje plošče. Spodnja tabela prikazuje nekaj pogostih tveganj in kaj bi lahko šlo narobe:
Vrsta tveganja | Posebne težave |
|---|---|
Težave z integriteto signala | Močno zvonjenje pri pomembnih signalih |
Testi očesnega diagrama ne uspejo | |
Stopnja napak sistemskih bitov presega omejitev | |
Težave s stabilnostjo napajanja | Spremembe napetosti presegajo varne ravni |
Slišite veliko hrupa pri preklapljanju | |
Napake pri testih EMC | Preveč sevanja zapušča ploščo |
Testi imunosti ne delujejo | |
Težave s toplotnim upravljanjem | Nekateri kotički se preveč segrejejo in se ne morejo ohladiti |
Potrebujete več toplotnih plasti ali prehodov |
Vedno morate pogovorite se s svojim proizvajalcem preden izberete psevdo število plasti. Če ne preverite dejanske strukture plošče, vaša plošča morda ne bo opravila signalnih testov ali se bo preveč segrela. Skrbno preverjanje vsake plasti vam pomaga preprečiti te težave in izdelati ploščo, ki ji lahko zaupate.
Primerjava nominalnega in efektivnega števila plasti
Ključne razlike
Poznati morate glavne razlike med nominalnim in efektivnim številom plasti. Te razlike vam pomagajo preprečiti napake pri načrtovanju tiskanih vezij. Spodnja tabela prikazuje, kako deluje vsaka vrsta števila plasti:
Feature | Nominalno število plasti | Učinkovito število plasti |
|---|---|---|
Kaj pomeni | Skupno število zgrajenih bakrenih plasti | Število plasti, ki prenašajo signal, napajanje ali ozemljitev |
Kje ga najdete | Zložene risbe in tovarniške opombe | Dejanske datoteke zasnove in usmerjanje |
Uporablja za | Izdelava in ponudbe | Električna zmogljivost in postavitev |
Vključuje navidezne plasti? | Da | Ne |
Vpliva na pretok signala? | Ni vedno | Da |
Vidite, da vam nominalno število plasti pove, koliko plasti bo proizvajalec izdelal. Efektivno število plasti vam pove, koliko plasti pomaga vašemu vezju delovati. Navidezne ali neuporabljene plasti se štejejo v nominalno število, ne pa v efektivno število. Kot efektivne se štejejo samo plasti, ki prenašajo signal, napajanje ali ozemljitev.
Opomba: Če pogledate samo nominalno število plasti, boste morda mislili, da ima vaša plošča več signalnih poti, kot jih ima v resnici. Ta napaka lahko povzroči težave pri večplastnih ploščah.
Kako prepoznati v svojem dizajnu
Razliko med nominalnim in efektivnim številom plasti lahko opazite tako, da preverite datoteke z zlaganjem in oblikovanjem. Tukaj je nekaj korakov, ki jih lahko upoštevate:
Odprite risbo zlaganja. Preštejte vse bakrene plasti. Tako dobite nominalno število plasti.
Oglejte si vsako plast v svoji zasnovi. Vprašajte se: Ali ta plast prenaša signal, napajanje ali ozemljitev? Če je odgovor pritrdilen, jo štejte kot učinkovito.
Preverite, ali so prisotne lažne ali neuporabljene plasti. Te plasti ne prenašajo signala. Ne štejte jih kot učinkovite.
Preglejte svojo usmerjanje. Prepričajte se, da ima vsak signal prosto pot na realnem sloju.
Primerjajte svoja štetja. Če se nominalna in efektivna številka ne ujemata, preverite, zakaj.
V pomoč lahko uporabite tudi ta kontrolni seznam:
Ali ima vsaka plast v skladu sledi ali ravnine za signal, napajanje ali ozemljitev?
Ali obstajajo plasti brez napeljave ali samo z bakrenim polnilom? To so lahko navidezne plasti.
Ste dodali plasti samo zaradi mehanske trdnosti ali za uravnoteženje deske? Te se ne štejejo kot učinkovite.
Nasvet: Če opazite neskladje med nazivnim in efektivnim številom plasti, se vedno posvetujte s svojim izdelovalcem. Jasna komunikacija vam pomaga preprečiti drage napake.
Če boste sledili tem korakom, boste vedeli, koliko plasti resnično pomaga pri vaši zasnovi. Prav tako boste zagotovili, da bodo vaše večplastne plošče delovale po načrtih. Dobro upravljanje števila plasti zagotavlja čiste signalne poti in zanesljivost plošče.
Zakaj je število slojev pomembno
Vpliv na oblikovanje in postavitev
O številu plasti morate razmisliti že zgodaj pri načrtovanju tiskanega vezja. Število plasti vpliva na način nameščanja delov in usmerjanja sledi. Plošče z visoko gostoto pogosto potrebujejo dodatne plasti za vse povezave. Dodajanje plasti vam daje več prostora za usmerjanje signala. Prav tako pomaga bolje nadzorovati impedanco. To ohranja močno integriteto signala, tudi v zahtevnih vezjih.
Tukaj je tabela, ki prikazuje, kako število plasti vpliva na vašo zasnovo:
Vidik | Izjava |
|---|---|
Število in stroški plasti | Vsaka dodatna plast otežuje gradnjo in jo stane več. |
Kompleksnost vezja | Več plasti pomaga pri usmerjanju v prenatrpanih zasnovah. |
Celovitost signala | Dodatne plasti pomagajo nadzorovati impedanco in zmanjšati šum. |
Porazdelitev moči | Več plasti pomaga pri porazdelitvi moči in nadzoru toplote. |
Za skrajšanje signalnih poti lahko uporabite posebne napajalne in ozemljitvene plasti. To pomaga nadzorovati impedanco in izboljša delovanje vaše plošče.
Izdelava in stroški
Število plasti vpliva na ceno vaše plošče. Vsaka nova plast doda več materiala in korakov. Plošče z več kot dvema plastema stanejo veliko več. Na primer, štirislojna plošča lahko stane dva- ali trikrat več kot dvoslojna plošča. Če uporabite 8 plasti, je cena lahko pet- do desetkrat višja. Več plasti pomeni tudi več možnosti za napake, zato se stroški testiranja povečajo.
Tukaj je nekaj ključnih točk, ki si jih morate zapomniti:
Vsaka plast potrebuje več materiala in otežuje delo.
Več plasti pomeni več korakov in večje tveganje za težave.
Skrbno načrtovanje lahko prihrani do 50 % stroškov brez izgube funkcionalnosti.
Število slojev | Povečanje stroškov (%) |
|---|---|
Plasti 2 | Osnovni stroški |
4-6 plasti | 30-40% povečanje |
8+ plasti | 5-10 krat več |
Vedno morate uravnotežiti med tem, kaj potrebujete, in tem, kar lahko porabite.
Zmogljivost in zanesljivost
Pravilno število slojev izboljša delovanje vaše deske in jo naredi daljšo. Več slojev vam pomaga nadzor impedance in ohranjanje signalov močan. Pri hitrih zasnovah morate preprečiti zamude signala in šum. Preveč plasti lahko povzroči težave s signalom zaradi dolgih sledi in dodatnih učinkov. Notranje plasti lahko zadržujejo toploto, zato boste morda potrebovali termične prehode ali hladilne odvode.
Za boljše delovanje lahko upoštevate te nasvete:
Za močne signale uporabite posebne ozemljitvene in napajalne plasti.
Za dober nadzor impedance naj bodo signalne poti kratke.
Pazite na vroče točke na velikih ploščah.
4-slojna plošča pogosto ponuja dobro mešanico moči in zmogljivosti. Za zelo hitra ali zahtevna vezja boste morda potrebovali 6, 8 ali več plasti, da boste signale in impedanco ohranili pod nadzorom.
Določanje efektivnega števila plasti tiskanega vezja
Praktični koraki
Za določitev učinkovitega števila plasti na tiskanem vezju lahko sledite nekaj preprostim korakom. Začnite z osnovnim številom in preverite, ali ustreza vašim potrebam. Če naletite na težave, kot so preobremenjene signalne poti, težave z napajanjem ali pregrevanje, boste morda morali dodati več plasti. Vsaka plast mora imeti jasno vlogo v vaši zasnovi tiskanega vezja.
Začnite s številom plasti, za katere menite, da jih potrebujete.
Preverite, ali vsaka plast pomaga pri signalu, napajanju ali ozemljitvi.
Če opazite preobremenjenost usmerjanja ali težave z napajanjem, dodajte več plasti.
Uporaba najboljše prakse za vaš stack-up, kot je ohranjanje ravnovesja plasti in združevanje signalnih plasti z ozemljitvenimi ali napajalnimi ravninami.
Prepričajte se, da vsaka plast podpira vaše oblikovalske cilje.
Nasvet: Če dodajate plasti samo za zapolnitev prostora, se ne štejejo kot učinkovite. Štejte samo plasti, ki pomagajo vašemu vezju delovati.
Pregled vašega Stack-Upa
Vedno morate preglejte svoj stack-up risbe in dokumentacijo, da se prepričate, da je število plasti pravilno. Za preverjanje dela sledite tem korakom:
Z orodjem za postavitev tiskanih vezij ustvarite sklad in izvedite preverjanja pravil načrtovanja. To vam pomaga zgodaj odkriti napake.
Poglejte si razporeditev pinov BGA in število V/I. To vam pove, koliko plasti potrebujete za svojo zasnovo.
Preden končate z montažo, se pogovorite s proizvajalcem. Ta vam lahko pove, ali se vaš načrt ujema s tem, kar lahko izdelajo.
Preverite, ali ima vsaka plast pravilno debelino in material. Pri ploščah IPC razreda 3 naj bo dielektrična plast debela vsaj 2.56 mil z dvema slojema preprega.
Sprejmite, da lahko pri registraciji plasti obstaja majhna toleranca, običajno do 50 µm.
Preglejte vse zahteve, kot so vrsta plošče, materiali in vrednosti impedance za visokohitrostne sledi.
Če v vaši risbi zlaganja manjkajo podrobnosti ali so te podrobnosti nejasne, lahko dobite napačno število plasti. Manjkajoči podatki o debelini ali teži bakra lahko povzročijo neskladja med vašimi projektnimi datotekami in tem, kar proizvajalec izdela. Vedno dvakrat preverite svojo dokumentacijo, da se izognete tem napakam.
Opomba: S skrbnim pregledom vaše zbirke boste zagotovili, da bo vaša plošča delovala po načrtih in ustrezala vašim oblikovalskim ciljem.
Komuniciranje števila slojev z izdelovalci
Najboljše prakse
Z izdelovalcem se morate jasno pogovoriti. Dobra komunikacija vam pomaga preprečiti napake. Omogoča vam, da vaš projekt napreduje. Vedno delite svoje cilje za ploščo. Pojasnite, kaj vsaka plast počne v vaši zasnovi. Če uporabljate poseben sloj, o tem zgodaj obvestite izdelovalca. Postavljajte vprašanja o njihovem postopku. Poslušajte njihove nasvete. Poskusite te najboljše prakse:
Izdelovalcu dajte jasno risbo poravnave.
Seznam kaj počne vsaka plast v vašem dizajnu.
Prosite za povratne informacije o izbranih slojih.
Preden začnete z izdelavo tiskanih vezij, potrdite število plasti.
Preverite, ali vaš izdelovalec uporablja folijsko ali jedrno konstrukcijo.
Zahtevajte posodobitve med izdelavo, da boste težave odkrili zgodaj.
Pred pošiljanjem pregledajte končno ploščo s svojim izdelovalcem.
Če boste sledili tem korakom, se lahko izognete zmedi. Poskrbeli boste, da se bo izdelava tiskanega vezja ujemala z vašo zasnovo.
Nasveti za dokumentacijo
Za dobro izdelavo tiskanih vezij potrebujete zanesljivo dokumentacijo. Jasna dokumentacija pomaga vašemu izdelovalcu razumeti vašo zasnovo. Vašo ploščo izdelajo na pravilen način. Vedno definirajte svoj nabor in razložite vsako plast. Uravnotežena konstrukcija ohranja vašo ploščo stabilno. Sodobni izdelovalci imajo radi konstrukcijo s folijo. Zaradi tega je izdelava tiskanih vezij lažja. Če določite svoj vrstni red, dobite boljše ponudbe. Lahko primerjate stroške. Standardni vrstni red je primeren za osnovne zasnove. Za napredne plošče boste morda potrebovali možnosti po meri.
Tukaj je tabela s koristnimi nasveti za dokumentacijo:
Nasvet | Izjava |
|---|---|
Z definiranjem sklada se izognemo variacijam | Jasna dokumentacija preprečuje, da bi različni izdelovalci uporabljali različne materiale. To ohranja enako učinkovitost. |
Uravnotežena gradnja je pomembna | Zagotavlja enakomerno razporeditev dielektričnih plasti okoli središča. To prispeva k stabilnosti. |
Zaželena je konstrukcija s folijo | Sodobni izdelovalci imajo radi folijo s prepregom. To je lažje kot gradnja s polnim jedrom. |
Določanje skladov poenostavi citiranje | Dokumentirani primerjalniki pomagajo izdelovalcem pri podajanju ponudb, ki jih lahko primerjate. To pomaga pri stroških. |
Standardni kompleti pokrivajo osnovne potrebe | Dobro delujejo za večino večplastnih tiskanih vezij. Morda ne bodo delovali za napredne zasnove. |
Preden pošljete dokumente za izdelavo tiskanih vezij, jih vedno preverite. Jasne opombe in risbe pomagajo izdelovalcu preprečiti napake pri štetju in uporabi slojev.
Če boste upoštevali te nasvete, bo izdelava tiskanih vezij potekala bolj gladko. Dobili boste plošče, ki se bodo ujemale z vašo zasnovo.
Zdaj veste, da je nominalno število plasti skupno število bakrenih plasti. Efektivno število plasti kaže, katere plasti pomagajo pri delovanju vašega vezja. Če navedete jasne podrobnosti in se pogovorite s svojim partnerjem za izdelavo, bo vaša zasnova boljša. Vaše plošče bodo tudi bolj zanesljive. Pogovorite se s svojo ekipo za izdelavo že na začetku zasnove. To vam pomaga preprečiti drage napake. Prav tako zagotavlja, da vaša plošča izpolnjuje vse potrebe.
Načrtujte svoj sklad tako, da boste uravnotežili stroške, zmogljivost in izdelavo plošče.
Sodelujte s svojim partnerjem za izdelavo, da ugotovite, ali je mogoče izdelati vašo ploščo.
Uporabite dobre načine za polaganje plasti in ohranjanje močnih signalov.
Če boste sledili tem korakom, bosta vaša zasnova in izdelava plošče potekala dobro.
FAQ
Kakšna je glavna razlika med nominalnim in efektivnim številom plasti tiskanega vezja?
Najdete nominalno število plasti v vaši risbi zlaganja. Pove vam, koliko bakrenih plasti je na vaši plošči. Učinkovito število plasti šteje samo plasti, ki prenašajo signale, napajanje ali ozemljitev. Navidezne ali neuporabljene plasti se ne štejejo kot učinkovite.
Zakaj v zasnovah tiskanih vezij obstajajo lažne plasti?
Proizvajalci vstavijo navidezne plasti, da ohranijo ploščo uravnoteženo ali pomagajo pri segrevanju. Te plasti ne prenašajo signalov ali energije. Potrebujete jih zaradi trdnosti, ne zaradi električnih razlogov.
Ali lahko večje nominalno število plasti izboljša delovanje mojega tiskanega vezja?
Vsaka dodatna plast ne pomaga pri boljšem delovanju vaše plošče. Le učinkovite plasti poskrbijo za dobro delovanje vašega vezja. Navidezne plasti ne pomagajo pri signalih ali napajanju. Osredotočiti se morate na to, kaj vsaka plast naredi za vašo zasnovo.
Kako lahko preverim, ali je plast učinkovita v moji zasnovi?
Preverite postavitev tiskanega vezja. Če ima plast signalne sledi, napajalne ravnine ali ozemljitvene ravnine, je učinkovita. Plasti samo z bakrenim polnilom ali brez napeljave niso učinkovite.
Ali naj svojemu izdelovalcu sporočim tako nominalno kot efektivno število plasti?
Da. Izdelovalcu vedno posredujte obe številki. To mu pomaga vedeti, kaj potrebujete, in prepreči napake. Dobra komunikacija vam zagotavlja boljše plošče.
