Слоёная структура платы
Возможности печатных плат
Поскольку тенденция развития электронных продуктов направлена на миниатюризацию, облегчение веса и многофункциональность, применение многослойных печатных плат становится все более популярным. Слоёная структура платы, как фундаментальная структурная основа проектирования многослойных печатных плат, оказывает прямое влияние на целостность сигнала, целостность питания и производительность. Независимо от того, работаете ли вы с двухслойной платой для базовых приложений или многослойной печатной платой для высокоскоростных цифровых систем, слоёная структура платы является ключевой технологией, которую необходимо знать для достижения наилучшей производительности и поддержания надежной работы.
Что такое слоёная структура платы?
относится к расположению и порядку медных слоев и изолирующих диэлектрических слоев в печатной плате (PCB). Она определяет структуру PCB до начала работы по проектированию макета. Слоёная структура платы содержит всю информацию, необходимую для производства PCB, включая количество сигнальных и силовых слоев, толщину сердечника и препрега, а также толщину (вес) меди.
Обычно слои печатной платы состоят из двух основных изоляционных материалов, а именно препрега и сердечника:
Препрег, сокращение от «pre-impregnated» (предварительно пропитанный), представляет собой стекловолоконный материал с полимерным покрытием, который склеивает слои при воздействии тепла и давления во время ламинирования.
Сердечник печатной платы состоит из одного или нескольких слоев препрега, которые ламинируются, прессуются и термически отвердевают в твердую подложку с медной фольгой с обеих сторон.
Эти листы укладываются в определенной последовательности, образуя многослойные печатные платы, которые отвечают электрическим, тепловым и механическим требованиям.
Почему слоёная структура платы необходима при проектировании многослойных печатных плат?
Хорошо спроектированная слоёная структура платы помогает контролировать целостность сигнала, поддерживая постоянное сопротивление и минимизируя перекрестные помехи, что также обеспечивает надежное распределение мощности и снижение электромагнитных помех (EMI). Кроме того, правильная слоёная структура платы способствует эффективному отводу тепла, предотвращает деформацию платы и позволяет создать экономичный дизайн, который можно легко изготовить, логично расположив слои сигнала, питания и заземления.
Напротив, плохой дизайн слоев печатной платы и неправильный выбор подходящего материала могут привести к значительным проблемам с электрическими характеристиками при передаче сигнала, увеличению излучения и перекрестных помех, что делает продукт более подверженным внешним шумовым помехам. Эти проблемы могут привести к сбоям в синхронизации и помехам, а в конечном итоге — к эксплуатационным проблемам, которые значительно влияют на производительность и долгосрочную надежность.
Наша стандартная слоёная структура платы для многослойных печатных плат
YONGVE имеет стандартизированные возможности для производства многослойных печатных плат до 18 слоев, с толщиной платы от 0,3 мм до 5,0 мм, толщиной меди от 0,5 до 5 унций и минимальным расстоянием между слоями 4 мил. Ниже приведены примеры наших наиболее часто используемых многослойных конструкций:
4-слоёная структура платы
6-слойная печатная плата
8-слойная многослойная плата
10-слойная печатная плата
12-слойная печатная плата
Фактическая слоёная структура платы будет зависеть от материала печатной платы и множества других факторов. Если у вас есть особые требования к слоёной структуре платы, просто пришлите нам информацию о толщине печатной платы и количестве слоев. Наши инженеры предоставят вам соответствующую слоёную структуру платы.
5 советов по проектированию эффективной многослойности печатной платы
- Выберите подходящий диэлектрический материал
Основой проектирования слоёной структуры платы является выбор материала, который напрямую влияет на распространение сигнала, а также на настройку тактовой частоты и управление тепловыделением. При выборе диэлектрических материалов очень важно убедиться, что они соответствуют вашим электрическим, механическим и тепловым требованиям. Например, если ваши печатные платы используются в высокочастотных приложениях, вам следует выбрать материалы с низкой диэлектрической проницаемостью, которые могут минимизировать потери сигнала.
- Определите оптимальное количество сигнальных слоев
Архитектура вашей печатной платы в значительной степени определяется количеством сигнальных слоев, что напрямую влияет на эффективность трассировки. Высокоскоростные цифровые конструкции и энергоемкие приложения, как правило, имеют больше слоев, чем относительно простые схемы. Некоторые сложные компоненты, такие как BGA, которые имеют мелкий шаг и большое количество выводов, также требуют нескольких сигнальных слоев для плотной трассировки. Кроме того, жесткие требования к целостности сигнала, такие как сверхнизкие показатели перекрестных помех, могут потребовать увеличения количества слоев для разделения сигналов.
- Планирование распределения заземления и питания
Сигнальные слои освобождаются за счет наличия специальных плоскостей заземления и питания, а сопротивление постоянному току в сетях распределения питания сводится к минимуму, что приводит к минимальному падению напряжения в местах расположения компонентов. Плоскости заземления служат для обеспечения необходимых обратных путей для высокочастотных сигналов, что значительно снижает электромагнитные помехи и перекрестные помехи. Плоскости питания повышают эффективность развязки за счет создания распределенной емкости по всей плате, улучшая переходные характеристики и электромагнитную совместимость. Для достижения оптимальных результатов слои заземления и питания должны быть размещены как можно ближе друг к другу, чтобы максимизировать распределенную емкость и обеспечить превосходную электромагнитную совместимость.
- Обеспечьте постоянный контроль импеданса
В высокоскоростных конструкциях обеспечение постоянного импеданса имеет важное значение для обеспечения целостности сигнала. Для достижения этой цели важно правильно учитывать параметры трассировки (ширина, расстояние и положение в слоевой структуре печатной платы). Если сплошная опорная плоскость не находится непосредственно под трассой, близлежащие медные элементы могут непреднамеренно служить обратным путем, что приводит к искажению сигнала. Чтобы этого избежать, очень важно правильно учитывать слоёную структуру платы и разместить сплошную заземляющую плоскость непосредственно под трассами с контролируемым импедансом. Кроме того, при расчете импеданса следует учитывать трапециевидную форму травленных трасс.
- Оптимизация последовательности слоев для уменьшения ЭМИ
Стратегическое расположение слоев имеет решающее значение для уменьшения электромагнитных помех. Используйте чередующиеся схемы сигнальных, заземляющих и питающих плоскостей для формирования эффективного экранирования. Убедитесь, что сигнальные слои расположены очень близко к заземляющим плоскостям, чтобы обеспечить плотное электромагнитное соединение. Между заземляющими и питающими плоскостями должно быть достаточное расстояние, при этом следует избегать размещения соседних сигнальных слоев. Сохраняйте симметрию слоев, чтобы избежать деформации во время производственного процесса, и избегайте сегментированных питающих плоскостей, которые создают пути соединения шума.
Выберите YONGVE для ваших потребностей в слоевой структуре печатных плат
YONGVE предоставляет комплексные решения по слоёной структуре платы и обладает опытом в области консультаций по проектированию, точной конфигурации слоёной структуры платы и выбора материалов для многослойных печатных плат. Наши услуги начинаются с проектирования слоёной структуры платы, за которым следует прототипирование и полномасштабное производство. Обладая почти 20-летним опытом производства, мы предлагаем беспрецедентную скорость, качество и ценность в производстве многослойных печатных плат.
Готовы начать свой проект по печатным платам? Заполните форму ниже, чтобы сообщить нам о своих конкретных потребностях, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
Свяжитесь с нами
Есть вопросы или запросы? Заполните форму, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.
