PCB-të me 16 shtresa ofrojnë kompleksitetin dhe fleksibilitetin e kërkuar nga pajisjet moderne elektronike. Dizajni i aftë dhe përzgjedhja e sekuencave të grumbullimit dhe metodave të lidhjes me shtresa janë kritike për arritjen e performancës optimale të pllakës. Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë konsideratat, udhëzimet dhe praktikat më të mira për të ndihmuar projektuesit dhe inxhinierët të krijojnë borde qarkore me 16 shtresa efikase dhe të besueshme.

1. Kuptimi i bazave të sekuencës së grumbullimit të PCB-ve me 16 shtresa

1.1 Përkufizimi dhe qëllimi i renditjes së stivimit

Sekuenca e grumbullimit i referohet renditjes dhe rendit në të cilin materialet si bakri dhe shtresat izoluese janë të laminuara së bashku për të formuar një tabelë qarku me shumë shtresa. Sekuenca e grumbullimit përcakton vendosjen e shtresave të sinjalit, shtresave të fuqisë, shtresave të tokës dhe komponentëve të tjerë të rëndësishëm në pirg.
Qëllimi kryesor i sekuencës së grumbullimit është të arrijë vetitë e nevojshme elektrike dhe mekanike të tabelës. Ai luan një rol jetik në përcaktimin e rezistencës së rezistencës, integritetit të sinjalit, shpërndarjes së energjisë, menaxhimit termik dhe fizibilitetit të prodhimit të një bordi qarku. Sekuenca e grumbullimit ndikon gjithashtu në performancën e përgjithshme, besueshmërinë dhe prodhueshmërinë e tabelës.

1.2 Faktorët që ndikojnë në hartimin e sekuencës së stivimit: Ka disa faktorë që duhen marrë parasysh kur dizajnohet sekuenca e grumbullimit të një

PCB me 16 shtresa:

a) Konsideratat elektrike:Paraqitja e aeroplanëve të sinjalit, fuqisë dhe tokës duhet të optimizohet për të siguruar integritetin e duhur të sinjalit, kontrollin e rezistencës dhe reduktimin e ndërhyrjeve elektromagnetike.
b) Konsideratat termike:Vendosja e avionëve të fuqisë dhe tokës dhe përfshirja e kanaleve termike ndihmojnë në shpërndarjen e nxehtësisë në mënyrë efektive dhe ruajtjen e temperaturës optimale të funksionimit të komponentit.
c) Kufizimet e prodhimit:Sekuenca e zgjedhur e grumbullimit duhet të marrë parasysh aftësitë dhe kufizimet e procesit të prodhimit të PCB-ve, të tilla si disponueshmëria e materialit, numri i shtresave, raporti i pamjes së stërvitjes,dhe saktësinë e shtrirjes.
d) Optimizimi i kostos:Përzgjedhja e materialeve, numri i shtresave dhe kompleksiteti i grumbullimit duhet të jenë në përputhje me buxhetin e projektit duke siguruar performancën dhe besueshmërinë e kërkuar.

1.3 Llojet e zakonshme të sekuencave të grumbullimit të pllakave me 16 shtresa: Ka disa sekuenca të zakonshme të grumbullimit për 16 shtresa

PCB, në varësi të performancës dhe kërkesave të dëshiruara. Disa shembuj të zakonshëm përfshijnë:

a) Sekuenca simetrike e grumbullimit:Kjo sekuencë përfshin vendosjen e shtresave të sinjalit në mënyrë simetrike midis shtresave të fuqisë dhe tokës për të arritur integritet të mirë të sinjalit, ndërlidhje minimale dhe shpërndarje të ekuilibruar të nxehtësisë.
b) Sekuenca e grumbullimit sekuencial:Në këtë sekuencë, shtresat e sinjalit janë në mënyrë sekuenciale midis shtresave të fuqisë dhe tokës. Ai siguron kontroll më të madh mbi rregullimin e shtresave dhe është i dobishëm për përmbushjen e kërkesave specifike të integritetit të sinjalit.
c) Rendi i përzier i grumbullimit:Kjo përfshin një kombinim të renditjeve simetrike dhe sekuenciale të grumbullimit. Ai lejon personalizimin dhe optimizimin e paraqitjes për pjesë të veçanta të tabelës.
d) Sekuenca e grumbullimit të ndjeshme ndaj sinjalit:Kjo sekuencë vendos shtresa të ndjeshme të sinjalit më afër nivelit të tokës për imunitet dhe izolim më të mirë ndaj zhurmës.

2. Konsideratat kryesore për përzgjedhjen e sekuencës së grumbullimit të PCB-ve me 16 shtresa:

2.1 Konsideratat e integritetit të sinjalit dhe integritetit të fuqisë:

Sekuenca e grumbullimit ka një ndikim të rëndësishëm në integritetin e sinjalit dhe integritetin e fuqisë së tabelës. Vendosja e duhur e sinjalit dhe aeroplanëve fuqi/tokë është kritike për të minimizuar rrezikun e shtrembërimit të sinjalit, zhurmës dhe ndërhyrjeve elektromagnetike. Konsideratat kryesore përfshijnë:

a) Vendosja e shtresës së sinjalit:Shtresat e sinjalit me shpejtësi të lartë duhet të vendosen pranë rrafshit të tokës për të siguruar një rrugë kthimi me induktivitet të ulët dhe për të minimizuar bashkimin e zhurmës. Shtresat e sinjalit duhet gjithashtu të vendosen me kujdes për të minimizuar animin e sinjalit dhe përputhjen e gjatësisë.
b) Shpërndarja e planit të energjisë:Sekuenca e grumbullimit duhet të sigurojë shpërndarje adekuate të planit të energjisë për të mbështetur integritetin e fuqisë. Fuqia e mjaftueshme dhe aeroplanët tokësorë duhet të vendosen në mënyrë strategjike për të minimizuar rëniet e tensionit, ndërprerjet e impedancës dhe bashkimin e zhurmës.
c) Kondensatorët e shkëputjes:Vendosja e duhur e kondensatorëve shkëputës është kritike për të siguruar transferimin e duhur të energjisë dhe për të minimizuar zhurmën e furnizimit me energji elektrike. Sekuenca e grumbullimit duhet të sigurojë afërsinë dhe afërsinë e kondensatorëve të shkëputjes me rrafshin e fuqisë dhe tokës.

2.2 Menaxhimi termik dhe shpërndarja e nxehtësisë:

Menaxhimi efikas termik është thelbësor për të siguruar besueshmërinë dhe performancën e bordit të qarkut. Sekuenca e grumbullimit duhet të marrë parasysh vendosjen e duhur të aeroplanëve të fuqisë dhe tokës, kanaleve termike dhe mekanizmave të tjerë ftohës. Konsiderata të rëndësishme përfshijnë:

a) Shpërndarja e avionit të energjisë:Shpërndarja adekuate e fuqisë dhe e aeroplanëve të tokës në të gjithë pirgun ndihmon në largimin e nxehtësisë nga komponentët e ndjeshëm dhe siguron shpërndarje uniforme të temperaturës në të gjithë tabelën.
b) Rrugët termike:Sekuenca e grumbullimit duhet të lejojë vendosjen termike efektive për të lehtësuar shpërndarjen e nxehtësisë nga shtresa e brendshme në shtresën e jashtme ose në lavamanin e nxehtësisë. Kjo ndihmon në parandalimin e pikave të nxehta të lokalizuara dhe siguron shpërndarje efikase të nxehtësisë.
c) Vendosja e komponentëve:Sekuenca e grumbullimit duhet të marrë parasysh rregullimin dhe afërsinë e komponentëve të ngrohjes për të shmangur mbinxehjen. Duhet të merret parasysh gjithashtu shtrirja e duhur e komponentëve me mekanizmat ftohës, si p.sh.

2.3 Kufizimet e prodhimit dhe optimizimi i kostos:

Sekuenca e grumbullimit duhet të marrë parasysh kufizimet e prodhimit dhe optimizimin e kostos, pasi ato luajnë një rol të rëndësishëm në fizibilitetin dhe përballueshmërinë e bordit. Konsideratat përfshijnë:

a) Disponueshmëria e materialit:Sekuenca e grumbullimit të përzgjedhur duhet të jetë në përputhje me disponueshmërinë e materialeve dhe përputhshmërinë e tyre me procesin e përzgjedhur të prodhimit të PCB-ve.
b) Numri i shtresave dhe kompleksiteti:Sekuenca e grumbullimit duhet të projektohet brenda kufizimeve të procesit të prodhimit të PCB-ve të zgjedhur, duke marrë parasysh faktorë të tillë si numri i shtresave, raporti i pamjes së stërvitjes dhe saktësia e shtrirjes.
c) Optimizimi i kostos:Sekuenca e grumbullimit duhet të optimizojë përdorimin e materialeve dhe të zvogëlojë kompleksitetin e prodhimit pa kompromentuar performancën dhe besueshmërinë e kërkuar. Ai duhet të synojë të minimizojë kostot që lidhen me mbetjet materiale, kompleksitetin e procesit dhe montimin.

2.4 Shtrirja e shtresave dhe ndërlidhja e sinjalit:

Sekuenca e grumbullimit duhet të adresojë çështjet e shtrirjes së shtresave dhe të minimizojë ndërlidhjen e sinjalit që mund të ndikojë negativisht në integritetin e sinjalit. Konsiderata të rëndësishme përfshijnë:

a) Mbledhja simetrike:Grumbullimi simetrik i shtresave të sinjalit midis shtresave të fuqisë dhe tokës ndihmon në minimizimin e bashkimit dhe reduktimin e ndërlidhjes.
b) Drejtimi i çifteve diferenciale:Sekuenca e grumbullimit duhet të lejojë që shtresat e sinjalit të rreshtohen siç duhet për drejtimin efikas të sinjaleve diferenciale me shpejtësi të lartë. Kjo ndihmon në ruajtjen e integritetit të sinjalit dhe minimizimin e ndërlidhjes.
c) Ndarja e sinjalit:Sekuenca e grumbullimit duhet të marrë parasysh ndarjen e sinjaleve të ndjeshme analoge dhe dixhitale për të reduktuar ndërlidhjen dhe ndërhyrjen.

2.5 Kontrolli i impedancës dhe integrimi RF/mikrovalë:

Për aplikimet RF/mikrovalë, sekuenca e grumbullimit është kritike për të arritur kontrollin dhe integrimin e duhur të rezistencës. Konsideratat kryesore përfshijnë:

a) Impedanca e kontrolluar:Sekuenca e grumbullimit duhet të lejojë dizajnimin e impedancës së kontrolluar, duke marrë parasysh faktorë të tillë si gjerësia e gjurmës, trashësia dielektrike dhe rregullimi i shtresës. Kjo siguron përhapjen e saktë të sinjalit dhe përputhjen e rezistencës për sinjalet RF/mikrovalë.
b) Vendosja e shtresës së sinjalit:Sinjalet RF/mikrovalë duhet të vendosen në mënyrë strategjike pranë shtresës së jashtme për të minimizuar ndërhyrjen nga sinjalet e tjera dhe për të siguruar përhapjen më të mirë të sinjalit.
c) Mbrojtja RF:Sekuenca e grumbullimit duhet të përfshijë vendosjen e duhur të shtresave tokësore dhe mbrojtëse për të izoluar dhe mbrojtur sinjalet RF/mikrovalë nga ndërhyrja.

3.Metodat e lidhjes ndërshtresore

3.1 Nëpër vrima, vrima qorre dhe vrima të groposura:

Viat përdoren gjerësisht në dizajnin e bordit të qarkut të printuar (PCB) si një mjet për lidhjen e shtresave të ndryshme. Ato hapen vrima nëpër të gjitha shtresat e PCB-së dhe janë të veshura për të siguruar vazhdimësi elektrike. Nëpërmjet vrimave sigurojnë një lidhje të fortë elektrike dhe janë relativisht të lehta për t'u bërë dhe riparuar. Megjithatë, ato kërkojnë madhësi më të mëdha të shpimit, të cilat zënë hapësirë ​​të vlefshme në PCB dhe kufizojnë opsionet e rrugëtimit.
Vias të verbër dhe të varrosur janë metoda alternative të lidhjes ndërshtresore që ofrojnë avantazhe në përdorimin e hapësirës dhe fleksibilitetin e rrugëtimit.
Vizat e verbër janë shpuar nga sipërfaqja e PCB-së dhe përfundojnë në shtresat e brendshme pa kaluar nëpër të gjitha shtresat. Ato lejojnë lidhjet midis shtresave ngjitur duke lënë shtresat më të thella të paprekura. Kjo lejon përdorimin më efikas të hapësirës së dërrasës dhe zvogëlon numrin e vrimave të shpimit. Nga ana tjetër, vizat e varrosura janë vrima që janë të mbyllura plotësisht brenda shtresave të brendshme të PCB-së dhe nuk shtrihen në shtresat e jashtme. Ato sigurojnë lidhje midis shtresave të brendshme pa ndikuar në shtresat e jashtme. Vizat e varrosura kanë avantazhe më të mëdha për kursimin e hapësirës sesa vrimat e kalimit dhe vizat e verbër, sepse ato nuk zënë hapësirë ​​në shtresën e jashtme.
Zgjedhja e vrimave, viave të verbër dhe viave të varrosura varet nga kërkesat specifike të dizajnit të PCB-së. Vrimat përmes vrimave zakonisht përdoren në dizajne më të thjeshta ose ku qëndrueshmëria dhe riparueshmëria janë shqetësimet kryesore. Në dizajnet me densitet të lartë ku hapësira është një faktor kritik, të tilla si pajisjet e dorës, telefonat inteligjentë dhe laptopët, preferohen via të verbër dhe të varrosur.

3.2 Mikropore dheTeknologjia HDI:

Mikroviat janë vrima me diametër të vogël (zakonisht më pak se 150 mikron) që sigurojnë lidhje ndërshtresore me densitet të lartë në PCB. Ato ofrojnë avantazhe të rëndësishme në miniaturizimin, integritetin e sinjalit dhe fleksibilitetin e rrugëtimit.
Mikrovitë mund të ndahen në dy lloje: mikrovia përmes vrimave dhe mikrovia të verbëra. Mikroviat ndërtohen duke shpuar vrima nga sipërfaqja e sipërme e PCB-së dhe duke u shtrirë nëpër të gjitha shtresat. Mikrovitë e verbër, siç sugjeron emri, shtrihen vetëm në shtresa të brendshme specifike dhe nuk depërtojnë në të gjitha shtresat.
Ndërlidhja me densitet të lartë (HDI) është një teknologji që përdor mikrovia dhe teknika të avancuara të prodhimit për të arritur densitet dhe performancë më të lartë të qarkut. Teknologjia HDI lejon vendosjen e komponentëve më të vegjël dhe rrugëzimin më të ngushtë, duke rezultuar në forma më të vogla dhe integritet më të lartë të sinjalit. Teknologjia HDI ofron disa avantazhe mbi teknologjinë tradicionale të PCB-ve për sa i përket miniaturizimit, përhapjes së përmirësuar të sinjalit, reduktimit të shtrembërimit të sinjalit dhe funksionalitetit të përmirësuar. Ai lejon dizajne me shumë shtresa me mikrovia të shumta, duke shkurtuar kështu gjatësinë e ndërlidhjes dhe duke reduktuar kapacitetin dhe induktivitetin parazitar.
Teknologjia HDI mundëson gjithashtu përdorimin e materialeve të avancuara si p.sh. laminatet me frekuencë të lartë dhe shtresat e holla dielektrike, të cilat janë kritike për aplikimet RF/mikrovalë. Siguron kontroll më të mirë të rezistencës, redukton humbjen e sinjalit dhe siguron transmetim të besueshëm të sinjalit me shpejtësi të lartë.

3.3 Materialet dhe proceset e lidhjes ndërshtresore:

Përzgjedhja e materialeve dhe teknikave të lidhjes me shtresa është kritike për të siguruar performancë të mirë elektrike, besueshmëri mekanike dhe prodhimtari të PCB-ve. Disa materiale dhe teknika të lidhjes ndërshtresore të përdorura zakonisht janë:

a) Bakri:Bakri përdoret gjerësisht në shtresat përçuese dhe vizat e PCB-ve për shkak të përçueshmërisë dhe ngjitshmërisë së tij të shkëlqyer. Zakonisht vendoset në vrimë për të siguruar një lidhje të besueshme elektrike.
b) Saldimi:Teknikat e saldimit, të tilla si saldimi me valë ose saldimi me rrjedhje, përdoren shpesh për të bërë lidhje elektrike midis vrimave përmes PCB-ve dhe komponentëve të tjerë. Aplikoni pastën e saldimit në via dhe aplikoni nxehtësinë për të shkrirë saldimin dhe për të krijuar një lidhje të besueshme.
c) Elektrplimi:Teknikat e elektrikimit, si p.sh. bakri pa elektrolitik ose bakri elektrolitik, përdoren për pllakëza për të rritur përçueshmërinë dhe për të siguruar lidhje të mira elektrike.
d) Lidhja:Teknikat e lidhjes, të tilla si lidhja me ngjitës ose lidhja me termokompresim, përdoren për të bashkuar strukturat me shtresa dhe për të krijuar ndërlidhje të besueshme.
e) Materiali dielektrik:Zgjedhja e materialit dielektrik për grumbullimin e PCB-ve është kritike për lidhjet me shtresa. Laminatet me frekuencë të lartë si petëzimi FR-4 ose Rogers përdoren shpesh për të siguruar integritet të mirë të sinjalit dhe për të minimizuar humbjen e sinjalit.

3.4 Dizajni dhe kuptimi i seksionit tërthor:

Dizajni i seksionit tërthor të grumbullimit të PCB-ve përcakton vetitë elektrike dhe mekanike të lidhjeve midis shtresave. Konsideratat kryesore për projektimin e seksionit kryq përfshijnë:

a) Rregullimi i shtresave:Rregullimi i sinjalit, fuqisë dhe planeve tokësore brenda një grumbullimi PCB ndikon në integritetin e sinjalit, integritetin e fuqisë dhe ndërhyrjen elektromagnetike (EMI). Vendosja dhe shtrirja e duhur e shtresave të sinjalit me planet e fuqisë dhe tokës ndihmon në minimizimin e bashkimit të zhurmës dhe sigurimin e shtigjeve të kthimit me induktivitet të ulët.
b) Kontrolli i impedancës:Dizajni i seksionit kryq duhet të marrë parasysh kërkesat e impedancës së kontrolluar, veçanërisht për sinjalet dixhitale me shpejtësi të lartë ose RF/mikrovalë. Kjo përfshin përzgjedhjen e duhur të materialeve dielektrike dhe trashësisë për të arritur rezistencën e dëshiruar karakteristike.
c) Menaxhimi termik:Dizajni i seksionit kryq duhet të marrë parasysh shpërndarjen efektive të nxehtësisë dhe menaxhimin termik. Vendosja e duhur e avionëve të energjisë dhe tokës, kanaleve termike dhe komponentëve me mekanizma ftohës (të tillë si ftohësit) ndihmojnë në shpërndarjen e nxehtësisë dhe ruajtjen e temperaturave optimale të funksionimit.
d) Besueshmëria mekanike:Dizajni i seksionit duhet të marrë parasysh besueshmërinë mekanike, veçanërisht në aplikimet që mund t'i nënshtrohen ciklit termik ose stresit mekanik. Përzgjedhja e duhur e materialeve, teknikat e lidhjes dhe konfigurimi i grumbullimit ndihmojnë në sigurimin e integritetit strukturor dhe qëndrueshmërisë së PCB-së.

4.Udhëzimet e projektimit për PCB me 16 shtresa

4.1 Shpërndarja dhe shpërndarja e shtresave:

Kur dizajnoni një tabelë qarku me 16 shtresa, është e rëndësishme që të ndani dhe shpërndani me kujdes shtresat për të optimizuar performancën dhe integritetin e sinjalit. Këtu janë disa udhëzime për ndarjen e niveleve
dhe shpërndarja:

Përcaktoni numrin e shtresave të sinjalit të kërkuara:
Merrni parasysh kompleksitetin e dizajnit të qarkut dhe numrin e sinjaleve që duhet të drejtohen. Alokoni shtresa të mjaftueshme sinjalesh për të akomoduar të gjitha sinjalet e kërkuara, duke siguruar hapësirë ​​adekuate të rrugëtimit dhe duke shmangur të tepërtmbingarkesë. Caktoni aeroplanët e tokës dhe fuqisë:
Caktoni të paktën dy shtresa të brendshme në tokë dhe në aeroplanët e fuqisë. Një aeroplan tokësor ndihmon në sigurimin e një referencë të qëndrueshme për sinjalet dhe minimizon ndërhyrjen elektromagnetike (EMI). Plani i energjisë siguron një rrjet të shpërndarjes së energjisë me rezistencë të ulët që ndihmon në minimizimin e rënieve të tensionit.
Ndani shtresa të ndjeshme të sinjalit:
Në varësi të aplikacionit, mund të jetë e nevojshme të ndahen shtresat e sinjalit të ndjeshëm ose me shpejtësi të lartë nga shtresat e zhurmshme ose me fuqi të lartë për të parandaluar ndërhyrjet dhe ndërlidhjet. Kjo mund të bëhet duke vendosur tokë ose aeroplanë fuqie të dedikuara midis tyre ose duke përdorur shtresa izoluese.
Shpërndani në mënyrë të barabartë shtresat e sinjalit:
Shpërndani shtresat e sinjalit në mënyrë të barabartë në të gjithë grumbullimin e tabelës për të minimizuar bashkimin midis sinjaleve ngjitur dhe për të ruajtur integritetin e sinjalit. Shmangni vendosjen e shtresave të sinjalit pranë njëra-tjetrës në të njëjtën zonë grumbullimi për të minimizuar ndërlidhjen ndërmjet shtresave.
Merrni parasysh sinjalet me frekuencë të lartë:
Nëse dizajni juaj përmban sinjale me frekuencë të lartë, merrni parasysh vendosjen e shtresave të sinjalit me frekuencë të lartë më afër shtresave të jashtme për të minimizuar efektet e linjës së transmetimit dhe për të zvogëluar vonesat e përhapjes.

4.2 Drejtimi dhe drejtimi i sinjalit:

Drejtimi dhe dizajni i gjurmës së sinjalit janë kritike për të siguruar integritetin e duhur të sinjalit dhe për të minimizuar ndërhyrjet. Këtu janë disa udhëzime për paraqitjen dhe drejtimin e sinjalit në bordet e qarkut me 16 shtresa:

Përdorni gjurmë më të gjera për sinjalet me rrymë të lartë:
Për sinjalet që mbajnë rrymë të lartë, të tilla si lidhjet e energjisë dhe tokës, përdorni gjurmë më të gjera për të minimizuar rezistencën dhe rënien e tensionit.
Rezistenca e përputhshme për sinjalet me shpejtësi të lartë:
Për sinjalet me shpejtësi të lartë, sigurohuni që rezistenca e gjurmës të përputhet me rezistencën karakteristike të linjës së transmetimit për të parandaluar reflektimet dhe dobësimin e sinjalit. Përdorni teknika të projektimit të impedancës së kontrolluar dhe saktë llogaritjet e gjerësisë së gjurmës.
Minimizoni gjatësitë e gjurmëve dhe pikat e kryqëzimit:
Mbani gjatësitë e gjurmëve sa më të shkurtra dhe zvogëloni numrin e pikave të kryqëzimit për të reduktuar kapacitetin parazitar, induktivitetin dhe ndërhyrjen. Optimizoni vendosjen e komponentëve dhe përdorni shtresat e dedikuara të rrugëtimit për të shmangur gjurmët e gjata dhe komplekse.
Sinjale të ndara me shpejtësi të lartë dhe të ulët:
Ndani sinjalet me shpejtësi të lartë dhe të ulët për të minimizuar ndikimin e zhurmës në sinjalet me shpejtësi të lartë. Vendosni sinjale të shpejtësisë së lartë në shtresa të caktuara sinjalesh dhe mbajini larg komponentëve me fuqi të lartë ose me zhurmë.
Përdorni çifte diferenciale për sinjale me shpejtësi të lartë:
Për të minimizuar zhurmën dhe për të ruajtur integritetin e sinjalit për sinjalet diferenciale me shpejtësi të lartë, përdorni teknikat e rrugëtimit të çifteve diferenciale. Mbani rezistencën dhe gjatësinë e çifteve diferenciale të përputhen për të parandaluar animin e sinjalit dhe ndërlidhjen.

4.3 Shpërndarja e shtresës së tokës dhe e shtresës së fuqisë:

Shpërndarja e duhur e aeroplanëve të tokës dhe fuqisë është kritike për arritjen e integritetit të mirë të fuqisë dhe reduktimin e ndërhyrjeve elektromagnetike. Këtu janë disa udhëzime për caktimin e rrafshit të tokës dhe fuqisë në bordet e qarkut me 16 shtresa:

Alokoni aeroplanët e dedikuar për tokë dhe fuqi:
Alokoni të paktën dy shtresa të brendshme për aeroplanët e dedikuar për tokë dhe fuqi. Kjo ndihmon në minimizimin e sytheve të tokës, reduktimin e EMI-së dhe sigurimin e një rruge kthimi me rezistencë të ulët për sinjalet me frekuencë të lartë.
Plane të veçanta tokësore dixhitale dhe analoge:
Nëse dizajni ka seksione dixhitale dhe analoge, rekomandohet të keni plane të veçanta tokësore për secilin seksion. Kjo ndihmon në minimizimin e bashkimit të zhurmës midis seksioneve dixhitale dhe analoge dhe përmirëson integritetin e sinjalit.
Vendosni planet e tokës dhe të fuqisë afër planeve sinjalizuese:
Vendosni aeroplanët e tokës dhe të fuqisë afër planeve të sinjalit që ato ushqejnë për të minimizuar zonën e lakut dhe për të zvogëluar marrjen e zhurmës.
Përdorni via të shumta për avionët e fuqisë:
Përdorni via të shumta për të lidhur avionët e fuqisë për të shpërndarë në mënyrë të barabartë fuqinë dhe për të zvogëluar rezistencën e avionit të energjisë. Kjo ndihmon në minimizimin e rënies së tensionit të furnizimit dhe përmirëson integritetin e energjisë.
Shmangni qafën e ngushtë në aeroplanët e fuqisë:
Shmangni qafat e ngushta në avionët e fuqisë pasi ato mund të shkaktojnë grumbullim të rrymës dhe të rrisin rezistencën, duke rezultuar në rënie të tensionit dhe joefikasitet të planit të energjisë. Përdorni lidhje të forta midis zonave të ndryshme të planeve të energjisë.

4.4 Mbushja termike dhe vendosja përmes:

Vendosja e duhur e jastëkëve termikë dhe vizave është thelbësore për shpërndarjen efektive të nxehtësisë dhe parandalimin e mbinxehjes së komponentëve. Këtu janë disa udhëzime për jastëkun termik dhe vendosjen në bordet e qarkut me 16 shtresa:

Vendosni jastëkun termik nën komponentët që gjenerojnë nxehtësi:
Identifikoni komponentin që gjeneron nxehtësi (të tilla si një përforcues i fuqisë ose IC me fuqi të lartë) dhe vendosni jastëkun termik direkt poshtë tij. Këto jastëkë termikë ofrojnë një rrugë të drejtpërdrejtë termike për të transferuar nxehtësinë në shtresën e brendshme termike.
Përdorni viza të shumta termike për shpërndarjen e nxehtësisë:
Përdorni viza të shumta termike për të lidhur shtresën termike dhe shtresën e jashtme për të siguruar shpërndarje efikase të nxehtësisë. Këto via mund të vendosen në një model të shkallëzuar rreth jastëkut termik për të arritur shpërndarje të barabartë të nxehtësisë.
Merrni parasysh rezistencën termike dhe grumbullimin e shtresave:
Kur projektoni vizat termike, merrni parasysh rezistencën termike të materialit të tabelës dhe grumbullimin e shtresave. Optimizoni nëpërmjet madhësisë dhe hapësirës për të minimizuar rezistencën termike dhe për të maksimizuar shpërndarjen e nxehtësisë.

4.5 Vendosja e komponentëve dhe integriteti i sinjalit:

Vendosja e duhur e komponentëve është kritike për ruajtjen e integritetit të sinjalit dhe minimizimin e ndërhyrjeve. Këtu janë disa udhëzime për vendosjen e komponentëve në një tabelë qarku me 16 shtresa:

Komponentët e lidhur me grupin:
Gruponi komponentët e lidhur që janë pjesë e të njëjtit nënsistem ose kanë ndërveprime të forta elektrike. Kjo zvogëlon gjatësinë e gjurmës dhe minimizon dobësimin e sinjalit.
Mbani afër komponentët me shpejtësi të lartë:
Vendosni përbërësit me shpejtësi të lartë, të tilla si oshilatorët ose mikrokontrolluesit me frekuencë të lartë, afër njëri-tjetrit për të minimizuar gjatësinë e gjurmëve dhe për të siguruar integritetin e duhur të sinjalit.
Minimizoni gjatësinë e gjurmës së sinjaleve kritike:
Minimizoni gjatësinë e gjurmës së sinjaleve kritike për të zvogëluar vonesën e përhapjes dhe zbutjen e sinjalit. Vendosini këta përbërës sa më afër që të jetë e mundur.
Ndani përbërës të ndjeshëm:
Ndani komponentët e ndjeshëm ndaj zhurmës, si komponentët analogë ose sensorët e nivelit të ulët, nga komponentët me fuqi të lartë ose me zhurmë për të minimizuar ndërhyrjet dhe për të ruajtur integritetin e sinjalit.
Merrni parasysh shkëputjen e kondensatorëve:
Vendosni kondensatorët e shkëputjes sa më afër të jetë e mundur me kunjat e fuqisë së secilit komponent për të siguruar energji të pastër dhe për të minimizuar luhatjet e tensionit. Këta kondensatorë ndihmojnë në stabilizimin e furnizimit me energji dhe reduktojnë bashkimin e zhurmës.

5. Mjetet e Simulimit dhe Analizës për Dizajn Stack-Up

5.1 Softueri i modelimit dhe simulimit 3D:

Softueri i modelimit dhe simulimit 3D është një mjet i rëndësishëm për dizajnimin e grumbullimit, sepse i lejon projektuesit të krijojnë paraqitje virtuale të grumbullimeve të PCB-ve. Softueri mund të vizualizojë shtresat, komponentët dhe ndërveprimet e tyre fizike. Duke simuluar grumbullimin, projektuesit mund të identifikojnë çështjet e mundshme të tilla si ndërlidhja e sinjalit, EMI dhe kufizimet mekanike. Ndihmon gjithashtu në verifikimin e rregullimit të komponentëve dhe optimizimin e dizajnit të përgjithshëm të PCB-së.

5.2 Mjetet e analizës së integritetit të sinjalit:

Mjetet e analizës së integritetit të sinjalit janë kritike për analizimin dhe optimizimin e performancës elektrike të grumbullimeve të PCB-ve. Këto mjete përdorin algoritme matematikore për të simuluar dhe analizuar sjelljen e sinjalit, duke përfshirë kontrollin e impedancës, reflektimet e sinjalit dhe bashkimin e zhurmës. Duke kryer simulime dhe analiza, projektuesit mund të identifikojnë çështjet e mundshme të integritetit të sinjalit në fillim të procesit të projektimit dhe të bëjnë rregullimet e nevojshme për të siguruar transmetim të besueshëm të sinjalit.

5.3 Mjetet e analizës termike:

Mjetet e analizës termike luajnë një rol të rëndësishëm në projektimin e grumbullimit duke analizuar dhe optimizuar menaxhimin termik të PCB-ve. Këto mjete simulojnë shpërndarjen e nxehtësisë dhe shpërndarjen e temperaturës brenda çdo shtrese të pirgut. Duke modeluar me saktësi shtigjet e shpërndarjes së energjisë dhe transferimit të nxehtësisë, projektuesit mund të identifikojnë pikat e nxehta, të optimizojnë vendosjen e shtresave të bakrit dhe rrugëve termike dhe të sigurojnë ftohjen e duhur të komponentëve kritikë.

5.4 Dizajni për prodhueshmërinë:

Dizajni për prodhueshmërinë është një aspekt i rëndësishëm i dizajnit të grumbullimit. Ekzistojnë një sërë mjetesh softuerësh të disponueshëm që mund të ndihmojnë për t'u siguruar që grupi i përzgjedhur të mund të prodhohet në mënyrë efikase. Këto mjete ofrojnë reagime mbi mundësinë e arritjes së grumbullimit të dëshiruar, duke marrë parasysh faktorë të tillë si disponueshmëria e materialit, trashësia e shtresës, procesi i prodhimit dhe kostoja e prodhimit. Ato ndihmojnë projektuesit të marrin vendime të informuara për të optimizuar grumbullimin për të thjeshtuar prodhimin, për të zvogëluar rrezikun e vonesave dhe për të rritur rendimentet.

6. Procesi i projektimit hap pas hapi për PCB-të me 16 shtresa

6.1 Mbledhja e kërkesave fillestare:

Në këtë hap, mblidhni të gjitha kërkesat e nevojshme për dizajnin e PCB-ve me 16 shtresa. Kuptoni funksionalitetin e PCB-së, performancën e kërkuar elektrike, kufizimet mekanike dhe çdo udhëzim apo standard specifik të projektimit që duhet të ndiqet.

6.2 Shpërndarja dhe rregullimi i komponentëve:

Sipas kërkesave, ndani komponentët në PCB dhe përcaktoni rregullimin e tyre. Merrni parasysh faktorë të tillë si integriteti i sinjalit, konsideratat termike dhe kufizimet mekanike. Gruponi komponentët bazuar në karakteristikat elektrike dhe vendosini ato në mënyrë strategjike në tabelë për të minimizuar ndërhyrjet dhe për të optimizuar rrjedhën e sinjalit.

6.3 Dizajni i grumbullimit dhe shpërndarja e shtresave:

Përcaktoni modelin e grumbullimit për PCB-në me 16 shtresa. Merrni parasysh faktorë të tillë si konstanta dielektrike, përçueshmëria termike dhe kostoja për të zgjedhur materialin e duhur. Caktoni sinjale, fuqi dhe aeroplanë tokësorë sipas kërkesave elektrike. Vendosni tokën dhe planet e fuqisë në mënyrë simetrike për të siguruar një grumbull të ekuilibruar dhe për të përmirësuar integritetin e sinjalit.

6.4 Drejtimi i sinjalit dhe optimizimi i rrugës:

Në këtë hap, gjurmët e sinjalit drejtohen ndërmjet komponentëve për të siguruar kontrollin e duhur të rezistencës, integritetin e sinjalit dhe minimizimin e ndërlidhjes së sinjalit. Optimizoni rrugën për të minimizuar gjatësinë e sinjaleve kritike, për të shmangur kalimin e gjurmëve të ndjeshme dhe për të ruajtur ndarjen midis sinjaleve me shpejtësi të lartë dhe shpejtësi të ulët. Përdorni çifte diferenciale dhe teknika të drejtimit të impedancës së kontrolluar kur është e nevojshme.

6.5 Lidhjet ndërshtresore dhe nëpërmjet vendosjes:

Planifikoni vendosjen e viave lidhëse ndërmjet shtresave. Përcaktoni llojin e duhur të via-ve, të tilla si vrima përmes vrimës ose vrimës së verbër, bazuar në tranzicionet e shtresave dhe lidhjet e komponentëve. Optimizojeni nëpërmjet paraqitjes për të minimizuar reflektimet e sinjalit, ndërprerjet e rezistencës dhe për të ruajtur shpërndarjen e barabartë në PCB.

6.6 Verifikimi dhe simulimi përfundimtar i projektimit:

Para prodhimit, kryhet verifikimi përfundimtar i projektimit dhe simulimet. Përdorni mjete simulimi për të analizuar dizajnet e PCB-ve për integritetin e sinjalit, integritetin e fuqisë, sjelljen termike dhe aftësinë prodhuese. Verifikoni dizajnin kundrejt kërkesave fillestare dhe bëni rregullimet e nevojshme për të optimizuar performancën dhe për të siguruar prodhimtarinë.
Bashkëpunoni dhe komunikoni me palë të tjera të interesuara si inxhinierë elektrikë, inxhinierë mekanikë dhe ekipe prodhuese gjatë gjithë procesit të projektimit për të siguruar që të gjitha kërkesat janë përmbushur dhe çështjet e mundshme janë zgjidhur. Rishikoni dhe përsëritni rregullisht dizajnet për të përfshirë reagime dhe përmirësime.

7. Praktikat më të mira të industrisë dhe rastet studimore

7.1 Rastet e suksesshme të dizajnit të PCB me 16 shtresa:

Rasti studimor 1:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd. projektoi me sukses një PCB me 16 shtresa për pajisjet e rrjetit me shpejtësi të lartë. Duke marrë parasysh me kujdes integritetin e sinjalit dhe shpërndarjen e energjisë, ata arrijnë performancë superiore dhe minimizojnë ndërhyrjet elektromagnetike. Çelësi i suksesit të tyre është një dizajn grumbullimi plotësisht i optimizuar duke përdorur teknologjinë e drejtimit të impedancës së kontrolluar.

Rasti Studimi 2:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd. projektoi një PCB me 16 shtresa për një pajisje mjekësore komplekse. Duke përdorur një kombinim të komponentëve të montimit sipërfaqësor dhe të vrimave, ata arritën një dizajn kompakt por të fuqishëm. Vendosja e kujdesshme e komponentëve dhe drejtimi efikas sigurojnë integritet dhe besueshmëri të shkëlqyer të sinjalit.

7.2 Mësoni nga dështimet dhe shmangni kurthet:

Rasti Studimi 1:Disa prodhues të PCB-ve hasën probleme të integritetit të sinjalit në dizajnin me PCB me 16 shtresa të pajisjeve të komunikimit. Arsyet e dështimit ishin konsiderimi i pamjaftueshëm i kontrollit të impedancës dhe mungesa e shpërndarjes së duhur të planit tokësor. Mësimi i nxjerrë është që të analizohen me kujdes kërkesat e integritetit të sinjalit dhe të zbatohen udhëzimet strikte të projektimit të kontrollit të rezistencës.

Rasti Studimi 2:Disa prodhues të PCB-ve u përballën me sfida prodhimi me PCB-në e saj me 16 shtresa për shkak të kompleksitetit të dizajnit. Përdorimi i tepërt i viave të verbër dhe komponentëve të paketuar dendur çon në vështirësi në prodhim dhe montim. Mësimi i nxjerrë është të arrihet një ekuilibër midis kompleksitetit të projektimit dhe prodhimit, duke pasur parasysh aftësitë e prodhuesit të zgjedhur të PCB-ve.

Për të shmangur kurthet dhe grackat në dizajnin e PCB-ve me 16 shtresa, është thelbësore që:

a.Të kuptojë plotësisht kërkesat dhe kufizimet e dizajnit.
b. Konfigurime të grumbulluara që optimizojnë integritetin e sinjalit dhe shpërndarjen e energjisë. c. Shpërndani dhe rregulloni me kujdes komponentët për të optimizuar performancën dhe për të thjeshtuar prodhimin.
d.Siguroni teknikat e duhura të rrugëzimit, të tilla si kontrolli i rezistencës së rezistencës dhe shmangia e përdorimit të tepërt të rrugëve të verbër.
e. Të bashkëpunojë dhe të komunikojë në mënyrë efektive me të gjitha palët e interesuara të përfshira në procesin e projektimit, duke përfshirë inxhinierët elektrikë dhe mekanikë dhe ekipet e prodhimit.
f. Kryen verifikim dhe simulim gjithëpërfshirës të projektimit për të identifikuar dhe korrigjuar problemet e mundshme përpara prodhimit.