16 geruzako PCBek gailu elektroniko modernoek eskatzen duten konplexutasuna eta malgutasuna eskaintzen dute. Pilatze-sekuentzien eta geruzen arteko konexio-metodoen diseinu eta aukeraketa trebea funtsezkoak dira plaka errendimendu optimoa lortzeko. Artikulu honetan, gogoetak, jarraibideak eta jardunbide egokiak aztertuko ditugu diseinatzaile eta ingeniariek 16 geruzako zirkuitu plaka eraginkor eta fidagarriak sortzen laguntzeko.

1. 16 geruzako PCBen pilaketa-sekuentziaren oinarriak ulertzea

1.1 Pilatze-ordenaren definizioa eta helburua

Pilatze-sekuentziari egiten zaio erreferentzia, kobrea eta isolamendu-geruzak bezalako materialak elkarrekin geruza anitzeko zirkuitu-plaka bat osatzeko duten antolaketari eta ordenari. pila.
Pilatze-sekuentziaren helburu nagusia taularen beharrezko propietate elektriko eta mekanikoak lortzea da. Zirkuitu plaka baten inpedantzia, seinalearen osotasuna, potentzia banaketa, kudeaketa termikoa eta fabrikazioaren bideragarritasuna zehaztean ezinbesteko zeregina du. Pilatze-sekuentziak taularen errendimendu orokorrari, fidagarritasunari eta fabrikagarritasunari ere eragiten dio.

1.2 Pilatze-sekuentziaren diseinuan eragiten duten faktoreak: hainbat faktore kontuan hartu behar dira pilaketa-sekuentzia diseinatzerakoan.

16 geruzako PCB:

a) Kontu elektrikoak:Seinalearen, potentziaren eta lurreko planoen diseinua optimizatu behar da seinalearen osotasun egokia, inpedantzia kontrola eta interferentzia elektromagnetikoak murrizteko.
b) Konsiderazio termikoak:Potentzia eta lurreko planoak jartzeak eta bide termikoak sartzeak beroa modu eraginkorrean xahutzen laguntzen du eta osagaiaren funtzionamendu-tenperatura optimoa mantentzen laguntzen dute.
c) Fabrikazio mugak:Aukeratutako pilaketa-sekuentzia PCB fabrikazio-prozesuaren ahalmenak eta mugak kontuan izan behar dira, hala nola, materialaren erabilgarritasuna, geruza kopurua, zulagailuaren aspektu-erlazioa,eta lerrokatze-zehaztasuna.
d) Kostuen optimizazioa:Materialen hautaketa, geruza kopurua eta pilaketaren konplexutasuna proiektuaren aurrekontuarekin koherentea izan behar da, behar den errendimendua eta fidagarritasuna bermatuz.

1.3 16 geruzako zirkuitu plaka pilatzeko sekuentzia mota arruntak: 16 geruzako hainbat pilaketa sekuentzia arrunt daude.

PCB, nahi den errendimenduaren eta eskakizunen arabera. Adibide arrunt batzuk honako hauek dira:

a) Pilatze-sekuentzia simetrikoa:Sekuentzia honek seinale-geruzak potentziaren eta lurreko geruzen artean simetrikoki jartzean datza, seinalearen osotasun ona, diafonia minimoa eta bero xahutze orekatua lortzeko.
b) Pilatze-sekuentzia sekuentziala:Sekuentzia honetan, seinale-geruzak sekuentzialki potentzia eta lur-geruzen artean daude. Geruzen antolaketaren gaineko kontrol handiagoa eskaintzen du eta seinalearen osotasun-eskakizun zehatzak betetzeko onuragarria da.
c) Pilatze ordena mistoa:Honek pilaketa-agindu simetriko eta sekuentzialen konbinazioa dakar. Taularen zati zehatzetarako layup-a pertsonalizatzea eta optimizatzea ahalbidetzen du.
d) Seinalearen araberako pilaketa-sekuentzia:Sekuentzia honek seinale-geruza sentikorrak lurreko planotik hurbilago jartzen ditu zarataren immunitate eta isolamendu hobea lortzeko.

2. 16 geruzako PCB pilatzeko sekuentzia hautatzeko funtsezko gogoetak:

2.1 Seinalearen osotasuna eta potentzia osotasuna kontuan hartzea:

Pilatze-sekuentziak eragin handia du plakaren seinalearen osotasunean eta potentzia-osotasunean. Seinalearen eta potentzia/lurraren planoak behar bezala kokatzea ezinbestekoa da seinalearen distortsioa, zarata eta interferentzia elektromagnetikoak izateko arriskua minimizatzeko. Oinarri nagusiak honako hauek dira:

a) Seinale-geruzaren kokapena:Abiadura handiko seinale-geruzak lurreko planotik hurbil jarri behar dira induktantzia baxuko itzulera bide bat eskaintzeko eta zarata akoplamendua minimizatzeko. Seinale-geruzak ere arretaz jarri behar dira seinalearen okerra eta luzera bat etortzeko.
b) Potentzia-hegazkinaren banaketa:Pilatze-sekuentziak potentzia-planoen banaketa egokia bermatu behar du potentziaren osotasuna babesteko. Potentzia eta lur-plano nahikoak estrategikoki jarri behar dira tentsio-jaitsierak, inpedantzia-etenaldiak eta zarata-akoplamendua minimizatzeko.
c) Desakoplatze-kondentsadoreak:Desakoplamendu-kondentsadoreen kokapen egokia ezinbestekoa da potentzia-transferentzia egokia bermatzeko eta elikadura-horniduraren zarata minimizatzeko. Pilatze-sekuentziak desakoplamendu-kondentsadoreen hurbiltasuna eta hurbiltasuna eman behar ditu potentzia eta lurre-planoekiko.

2.2 Kudeaketa termikoa eta beroa xahutzea:

Kudeaketa termiko eraginkorra funtsezkoa da zirkuitu plaken fidagarritasuna eta errendimendua bermatzeko. Pilatze-sekuentziak potentzia- eta lur-planoen, bide termikoen eta beste hozte-mekanismoen kokapen egokia izan behar du. Gogoeta garrantzitsuak honako hauek dira:

a) Potentzia-hegazkinaren banaketa:Potentzia eta lurreko planoen banaketa egokiak pila osoan beroa osagai sentikorretatik urruntzen laguntzen du eta tenperaturaren banaketa uniformea ​​bermatzen du taula osoan.
b) Bide termikoak:Pilatze-sekuentziak kokapenaren bidez termiko eraginkorra ahalbidetu behar du, barruko geruzatik kanpoko geruzara edo bero-hustera beroa xahutzea errazteko. Honek tokiko puntu beroak saihesten laguntzen du eta beroaren xahupen eraginkorra bermatzen du.
c) Osagaien kokapena:Pilatze-sekuentziak berogailuaren osagaien antolamendua eta hurbiltasuna kontuan hartu behar ditu gehiegi berotzea ekiditeko. Kontuan izan behar da osagaiak hozte-mekanismoekin, hala nola, bero-hustugailuak edo haizagailuak, lerrokatzea egokia.

2.3 Fabrikazio mugak eta kostuen optimizazioa:

Pilatze-sekuentziak fabrikazio-murrizketak eta kostuen optimizazioa kontuan izan behar ditu, zeregin garrantzitsua baitute taularen bideragarritasunean eta eskuragarritasunean. Gogoetak honako hauek dira:

a) Material eskuragarritasuna:Hautatutako pilaketa-sekuentzia koherentea izan behar da materialen erabilgarritasunarekin eta hautatutako PCB fabrikazio-prozesuarekin duten bateragarritasunarekin.
b) Geruza kopurua eta konplexutasuna:Pilatze-sekuentzia hautatutako PCB fabrikazio-prozesuaren mugen barruan diseinatu behar da, geruza kopurua, zulagailuaren aspektu-erlazioa eta lerrokatze-zehaztasuna bezalako faktoreak kontuan hartuta.
c) Kostuen optimizazioa:Pilatze-sekuentziak materialen erabilera optimizatu eta fabrikazioaren konplexutasuna murriztu behar du, beharrezko errendimendua eta fidagarritasuna kaltetu gabe. Materialen hondakinekin, prozesuen konplexutasunarekin eta muntaketarekin lotutako kostuak minimizatzea izan behar du helburu.

2.4 Geruzen lerrokatzea eta seinaleen diafonia:

Pilatze-sekuentziak geruzaren lerrokatze-arazoak konpondu beharko lituzke eta seinalearen osotasunean eragin negatiboa izan dezakeen seinale-gurutzaketa minimizatu. Gogoeta garrantzitsuak honako hauek dira:

a) Pilaketa simetrikoa:Seinale-geruzen pilaketa simetrikoak potentzia eta lur-geruzen artean akoplamendua minimizatzen eta diafonia murrizten laguntzen du.
b) Bikote diferentziala bideratzea:Pilatze-sekuentziari esker, seinale-geruzak behar bezala lerrokatu behar dira abiadura handiko seinale diferentzialak bideratzeko. Horrek seinalearen osotasuna mantentzen eta diafonia gutxitzen laguntzen du.
c) Seinaleen bereizketa:Pilatze-sekuentziak seinale analogiko eta digital sentikorrak bereiztea kontuan hartu behar du, diafonia eta interferentziak murrizteko.

2.5 Inpedantzia kontrola eta RF/mikrouhinen integrazioa:

RF/mikrouhinen aplikazioetarako, pilaketa-sekuentzia ezinbestekoa da inpedantzia-kontrola eta integrazio egokia lortzeko. Oinarri nagusiak honako hauek dira:

a) Inpedantzia kontrolatua:Pilatze-sekuentziak inpedantzia kontrolatuaren diseinua ahalbidetu behar du, aztarnaren zabalera, lodiera dielektrikoa eta geruzen antolaketa bezalako faktoreak kontuan hartuta. Honek seinalearen hedapena eta inpedantzia bat etortzea bermatzen du RF/mikrouhin-seinaleetarako.
b) Seinale-geruzaren kokapena:RF/mikrouhin-seinaleak estrategikoki kokatu behar dira kanpoko geruzatik gertu, beste seinale batzuen interferentziak minimizatzeko eta seinalearen hedapen hobea emateko.
c) RF blindajea:Pilatze-sekuentziak lurreko eta blindaje-geruzak behar bezala kokatu behar ditu, RF/mikrouhin-seinaleak interferentziatik isolatzeko eta babesteko.

3. Geruzen arteko konexio-metodoak

3.1 Zulo zeharkatuak, zulo itsuak eta lurperatutako zuloak:

Vias oso erabilia da zirkuitu inprimatuaren (PCB) diseinuan geruza desberdinak konektatzeko baliabide gisa. PCBaren geruza guztietan zehar egiten diren zuloak dira eta plakatuta daude jarraitutasun elektrikoa emateko. Zulo bidezko konexio elektriko sendoa eskaintzen dute eta nahiko errazak dira egin eta konpontzen. Hala ere, zulagailu tamaina handiagoak behar dituzte, PCBan leku baliotsua hartzen dutenak eta bideratze aukerak mugatzen dituztenak.
Bide itsuak eta lurperatuak espazioaren erabileran eta bideratze malgutasunean abantailak eskaintzen dituzten geruzen arteko konexio-metodo alternatiboak dira.
Bide itsuak PCB gainazaletik zulatzen dira eta barruko geruzetan amaitzen dira geruza guztietatik igaro gabe. Aldameneko geruzen arteko konexioak ahalbidetzen dituzte, geruza sakonagoak kaltetu gabe utziz. Honek taularen espazioa eraginkorrago erabiltzea ahalbidetzen du eta zulo kopurua murrizten du. Lurperatutako viak, berriz, PCBaren barneko geruzetan guztiz itxita dauden eta kanpoko geruzetara hedatzen ez diren zuloak dira. Barruko geruzen arteko loturak ematen dituzte kanpoko geruzetan eragin gabe. Lurperatutako bideek zuloek eta bide itsuek baino abantaila handiagoak dituzte espazioa aurrezteko, kanpoko geruzan lekurik hartzen ez dutelako.
Zuloen, bide itsuak eta lurperatutako bideen aukeraketa PCB diseinuaren baldintza zehatzen araberakoa da. Zuloak diseinu sinpleagoetan erabiltzen dira normalean edo sendotasuna eta konpongarritasuna kezka nagusiak direnean. Espazioa faktore kritikoa den dentsitate handiko diseinuetan, hala nola, eskuko gailuak, telefonoak eta ordenagailu eramangarriak, bide itsuak eta lurperatuak hobesten dira.

3.2 Mikroporoa etaHDI teknologia:

Mikrobiak diametro txikiko zuloak dira (normalean 150 mikra baino gutxiagokoak) PCBetan dentsitate handiko geruzen arteko konexioak ematen dituztenak. Abantaila handiak eskaintzen dituzte miniaturizazioan, seinalearen osotasunean eta bideratze-malgutasunean.
Mikrobiak bi motatan bana daitezke: zulo bidezko mikrobiak eta mikrobiak itsuak. Microvias PCBaren goiko gainazaletik zuloak zulatuz eta geruza guztietan zehar hedatuz eraikitzen dira. Mikrovia itsuak, izenak dioen bezala, barne-geruza zehatzetara soilik hedatzen dira eta ez dira geruza guztietan sartzen.
Dentsitate handiko interkonexioa (HDI) mikrobiak eta fabrikazio teknika aurreratuak erabiltzen dituen teknologia da, zirkuitu dentsitate eta errendimendu handiagoa lortzeko. HDI teknologiak osagai txikiagoak eta bideratze estuagoa jartzea ahalbidetzen du, eta ondorioz, forma-faktore txikiagoak eta seinalearen osotasun handiagoa dute. HDI teknologiak PCB teknologia tradizionalen aurrean hainbat abantaila eskaintzen ditu miniaturizazioari, seinalearen hedapen hobeari, seinalearen distortsio murrizketari eta funtzionaltasun hobeari dagokionez. Mikrobide anitzeko geruza anitzeko diseinuak ahalbidetzen ditu, horrela interkonexioaren luzerak laburtuz eta kapazitantzia eta induktantzia parasitoak murrizten ditu.
HDI teknologiak material aurreratuak erabiltzea ahalbidetzen du, hala nola, maiztasun handiko laminatuak eta geruza dielektriko meheak, RF/mikrouhinen aplikazioetarako funtsezkoak direnak. Inpedantzia-kontrol hobea eskaintzen du, seinale-galera murrizten du eta abiadura handiko seinalearen transmisio fidagarria bermatzen du.

3.3 Geruzen arteko konexio-materialak eta prozesuak:

Geruzen arteko konexio-materialak eta teknikak hautatzea funtsezkoa da PCBen errendimendu elektriko ona, fidagarritasun mekanikoa eta fabrikagarritasuna bermatzeko. Gehien erabiltzen diren geruzen arteko konexio-material eta teknika batzuk hauek dira:

a) Kobrea:Kobrea oso erabilia da PCBen geruza eroaleetan eta bideetan, bere eroankortasun eta soldagarritasun bikainagatik. Normalean zuloan plakatuta dago, konexio elektriko fidagarria emateko.
b) Soldadura:Soldadura-teknikak, hala nola uhin-soldadura edo reflow-soldadura, askotan erabiltzen dira PCBetako zuloen eta beste osagai batzuen arteko konexio elektrikoak egiteko. Aplikatu soldadura-pasta bidera eta aplikatu beroa soldadura urtzeko eta konexio fidagarria osatzeko.
c) Galvanizazioa:Galvanizazio-teknikak, esate baterako, elektrorik gabeko kobrea edo kobre elektrolitikoa erabiltzen dira bideak xaflatzeko, eroankortasuna hobetzeko eta konexio elektriko onak bermatzeko.
d) Lotura:Lotura-teknikak, hala nola itsasgarri-lotura edo termokonpresio-lotura, geruzadun egiturak elkarrekin lotzeko eta interkonexio fidagarriak sortzeko erabiltzen dira.
e) Material dielektrikoa:PCB pilatzeko material dielektrikoaren aukeraketa funtsezkoa da geruzen arteko konexioetarako. FR-4 edo Rogers laminatuak bezalako frekuentzia handiko laminatuak erabili ohi dira seinalearen osotasun ona bermatzeko eta seinale-galera minimizatzeko.

3.4 Zeharkako diseinua eta esanahia:

PCB pilaketaren zeharkako diseinuak geruzen arteko konexioen propietate elektriko eta mekanikoak zehazten ditu. Zeharkako sekzioen diseinurako funtsezko gogoetak hauek dira:

a) Geruzen antolaketa:Seinalearen, potentziaren eta lurreko planoen antolamenduak PCB pilaketa baten barruan seinalearen osotasunean, potentziaren osotasunean eta interferentzia elektromagnetikoan (EMI) eragiten ditu. Seinale-geruzak potentzia eta lurrezko planoekin behar bezala kokatzea eta lerrokatzea zarata-akoplamendua minimizatzen laguntzen du eta induktantzia baxuko itzulera-bideak bermatzen laguntzen du.
b) Inpedantzia kontrola:Zeharkako sekzioen diseinuak kontrolatutako inpedantzia-eskakizunak hartu behar ditu kontuan, batez ere abiadura handiko seinale digitaletarako edo RF/mikrouhin-seinaleetarako. Horrek material eta lodiera dielektrikoen aukeraketa egokia dakar nahi den inpedantzia ezaugarria lortzeko.
c) Kudeaketa termikoa:Zeharkako diseinuak beroaren xahupen eraginkorra eta kudeaketa termikoa kontuan hartu behar ditu. Potentzia eta lurreko planoak, bide termikoak eta hozte-mekanismoak dituzten osagaiak (adibidez, bero-hustugailuak) kokatzeak beroa xahutzen eta funtzionamendu-tenperatura optimoa mantentzen laguntzen du.
d) Fidagarritasun mekanikoa:Sekzioen diseinuak fidagarritasun mekanikoa kontuan hartu behar du, batez ere ziklo termikoa edo tentsio mekanikoa jasan dezaketen aplikazioetan. Materialen hautaketa egokiak, lotura-teknikak eta pilaketa-konfigurazioak PCBren egitura-osotasuna eta iraunkortasuna ziurtatzen laguntzen dute.

4.Diseinatzeko jarraibideak 16 geruzako PCBrako

4.1 Geruzen esleipena eta banaketa:

16 geruzako zirkuitu plaka bat diseinatzean, garrantzitsua da geruzak arretaz banatu eta banatzea errendimendua eta seinalearen osotasuna optimizatzeko. Hona hemen maila esleitzeko jarraibide batzuk
eta banaketa:

Zehaztu behar den seinale-geruza kopurua:
Kontuan hartu zirkuituaren diseinuaren konplexutasuna eta bideratu behar diren seinale kopurua. Esleitu behar adina seinale-geruza behar diren seinale guztiak egokitzeko, bideratze-espazio egokia ziurtatuz eta gehiegizko gehiegikeria saihestuz.pilaketak. Esleitu lurrezko eta potentzia-planoak:
Esleitu gutxienez barruko bi geruza lur eta potentzia-planoei. Beheko planoak seinaleetarako erreferentzia egonkorra eskaintzen laguntzen du eta interferentzia elektromagnetikoak (EMI) gutxitzen ditu. Potentzia-hegazkinak inpedantzia baxuko potentzia banatzeko sare bat eskaintzen du, tentsio-jaitsierak minimizatzen laguntzen duena.
Seinale geruza sentikorrak bereizi:
Aplikazioaren arabera, baliteke seinale geruza sentikorrak edo abiadura handikoak bereiztea beharrezkoa izatea geruza zaratatsuak edo potentzia handikoak interferentziak eta diafonia ekiditeko. Hori egin daiteke lurreko edo potentzia hegazkin dedikatuen artean jarriz edo isolamendu geruzak erabiliz.
Banatu seinale-geruzak uniformeki:
Banatu seinale-geruzak uniformeki taularen pilaketa osoan ondoko seinaleen arteko akoplamendua minimizatzeko eta seinalearen osotasuna mantentzeko. Saihestu seinale-geruzak elkarren ondoan pilatzeko eremu berean jartzea, geruzen arteko diafonia minimizatzeko.
Kontuan izan maiztasun handiko seinaleak:
Zure diseinuak maiztasun handiko seinaleak baditu, kontuan hartu maiztasun handiko seinale-geruzak kanpoko geruzetatik hurbilago jartzea transmisio-lerroen efektuak minimizatzeko eta hedapen-atzerapenak murrizteko.

4.2 Bideraketa eta seinaleen bideratzea:

Bideraketa eta seinaleen arrastoaren diseinua funtsezkoak dira seinalearen osotasun egokia bermatzeko eta interferentziak minimizatzeko. Hona hemen 16 geruzako zirkuitu plaketan diseinua eta seinalea bideratzeko jarraibide batzuk:

Erabili arrasto zabalagoak korronte handiko seinaleetarako:
Korronte handia garraiatzen duten seinaleetarako, hala nola, potentzia eta lurrerako konexioak, erabili arrasto zabalagoak erresistentzia eta tentsio jaitsiera minimizatzeko.
Abiadura handiko seinaleetarako inpedantzia parekatzea:
Abiadura handiko seinaleetarako, ziurtatu traza-inpedantzia transmisio-lerroaren inpedantzia ezaugarriarekin bat datorrela islak eta seinalearen atenuazioa saihesteko. Inpedantzia kontrolatuaren diseinu-teknikak erabiltzea eta traza-zabalera kalkuluak zuzentzea.
Minimizatu arrastoen luzerak eta gurutzaketa-puntuak:
Mantendu traza-luzerak ahalik eta laburren eta murriztu gurutzatze-puntuen kopurua kapazitantzia, induktantzia eta interferentzia parasitoak murrizteko. Optimizatu osagaien kokapena eta erabili bideratze-geruza dedikatuak aztarna luze eta konplexuak saihesteko.
Abiadura handiko eta abiadura baxuko seinaleak bereizi:
Bereizi abiadura handiko eta abiadura baxuko seinaleak zaratak abiadura handiko seinaleetan duen eragina minimizatzeko. Jarri abiadura handiko seinaleak seinale-geruza dedikatuetan eta mantendu potentzia handiko osagaietatik edo zaratatsuetatik urrun.
Erabili bikote diferentzialak abiadura handiko seinaleetarako:
Abiadura handiko seinale diferentzialak zarata gutxitzeko eta seinalearen osotasuna mantentzeko, erabili bikote diferentzialaren bideratze teknikak. Mantendu pare diferentzialen inpedantzia eta luzera parekatuta seinalearen okerra eta diafonia ekiditeko.

4.3 Lurreko geruza eta potentzia-geruzaren banaketa:

Lurraren eta potentzia-planoen banaketa egokia funtsezkoa da potentzia-osotasun ona lortzeko eta interferentzia elektromagnetikoak murrizteko. Hona hemen 16 geruzako zirkuitu plaketan lurrezko eta potentzia-planoen esleipenetarako jarraibide batzuk:

Esleitu lurreko eta potentzia-hegazkin dedikatuak:
Esleitu gutxienez barruko bi geruza lurreko eta potentzia-plano dedikatuetarako. Horrek lurraren begiztak gutxitzen laguntzen du, EMI murrizten eta maiztasun handiko seinaleetarako inpedantzia baxuko itzulera bide bat eskaintzen du.
Banandu lurreko plano digitalak eta analogikoak:
Diseinuak atal digitalak eta analogikoak baditu, gomendatzen da atal bakoitzerako oinplano bereiziak izatea. Horrek atal digitalaren eta analogikoaren arteko zarata akoplamendua gutxitzen laguntzen du eta seinalearen osotasuna hobetzen du.
Jarri lurrezko eta potentzia-planoak seinale-planoetatik gertu:
Jarri lur- eta potentzia-hegazkinak elikatzen dituzten seinale-planoetatik hurbil, begizta-eremua minimizatzeko eta zarata bilketa murrizteko.
Erabili bide anitz hegazkin elektrikoetarako:
Erabili bide anitz potentzia hegazkinak konektatzeko potentzia uniformeki banatzeko eta potentzia hegazkinaren inpedantzia murrizteko. Horrek hornidura-tentsio-jaitsiera murrizten laguntzen du eta potentziaren osotasuna hobetzen du.
Saihestu lepo estuak hegazkin elektrikoetan:
Saihestu hegazkin elektrikoetan lepo estuak, korronte pilaketak eragin ditzaketelako eta erresistentzia areagotu, tentsio-jaitsiera eta potentzia-planoen eraginkortasun ezak eraginez. Erabili konexio sendoak hegazkin elektriko desberdinen artean.

4.4 Kutxa termikoa eta kokapen bidez:

Beroa modu eraginkorrean xahutzeko eta osagaiak gehiegi berotzea saihesteko, ezinbestekoa da pad termikoen eta bideen kokapen egokia. Hona hemen pad termikorako jarraibide batzuk eta 16 geruzako zirkuitu plaketan kokatzearen bidez:

Jarri kutxa termikoa beroa sortzen duten osagaien azpian:
Identifikatu beroa sortzen duen osagaia (adibidez, potentzia-anplifikadorea edo potentzia handiko IC) eta jarri kutxa termikoa zuzenean haren azpian. Kutxa termiko hauek bide termiko zuzena eskaintzen dute barneko geruza termikora beroa transferitzeko.
Erabili bide termiko anitz beroa xahutzeko:
Erabili bide termiko anitz geruza termikoa eta kanpoko geruza konektatzeko, beroaren xahupen eraginkorra emateko. Bide hauek pad termikoaren inguruan eredu mailakatuan jar daitezke, beroaren banaketa berdina lortzeko.
Kontuan hartu inpedantzia termikoa eta geruzen pilaketa:
Bide termikoak diseinatzerakoan, kontuan hartu taularen materialaren eta geruzen pilaketaren inpedantzia termikoa. Optimizatu tamaina eta tartearen bidez erresistentzia termikoa minimizatzeko eta beroaren xahupena maximizatzeko.

4.5 Osagaien kokapena eta seinalearen osotasuna:

Osagaien kokapen egokia funtsezkoa da seinalearen osotasuna mantentzeko eta interferentziak minimizatzeko. Hona hemen osagaiak 16 geruzako zirkuitu plakan jartzeko jarraibide batzuk:

Taldearekin lotutako osagaiak:
Azpisistema beraren parte diren edo elkarrekintza elektriko gogorrak dituzten osagaiak taldekatu. Horrek arrastoaren luzera murrizten du eta seinalearen atenuazioa murrizten du.
Mantendu abiadura handiko osagaiak gertu:
Jarri abiadura handiko osagaiak, hala nola maiztasun handiko osziladoreak edo mikrokontrolagailuak, elkarrengandik hurbil, traza luzeak minimizatzeko eta seinalearen osotasun egokia ziurtatzeko.
Minimizatu seinale kritikoen traza-luzera:
Seinale kritikoen traza-luzera murriztea hedapen-atzerapena eta seinalearen atenuazioa murrizteko. Jarri osagai hauek ahalik eta hurbilen.
Osagai sentikorrak bereizi:
Bereizi zaratarekiko sentikorrak diren osagaiak, adibidez, osagai analogikoak edo maila baxuko sentsoreak, potentzia handiko edo zaratatsuen osagaietatik interferentziak minimizatzeko eta seinalearen osotasuna mantentzeko.
Kondentsadoreak desakoplatzea kontuan hartu:
Jarri desakoplamendu-kondentsadoreak osagai bakoitzaren potentzia-pinetatik ahalik eta hurbilen, potentzia garbia emateko eta tentsio-aldaerak minimizatzeko. Kondentsadore hauek elikadura-hornidura egonkortzen eta zarata akoplamendua murrizten laguntzen dute.

5.Pilaketa Diseinurako Simulazio eta Analisi Erremintak

5.1 3D modelatzeko eta simulatzeko softwarea:

3D modelaketa eta simulazio softwarea pilaketa diseinatzeko tresna garrantzitsua da, diseinatzaileei PCB pilaketen irudikapen birtualak sortzeko aukera ematen dielako. Softwareak geruzak, osagaiak eta haien interakzio fisikoak ikus ditzake. Pilaketa simulatuz, diseinatzaileek arazo potentzialak identifikatu ditzakete, hala nola seinaleen diafonia, EMI eta muga mekanikoak. Gainera, osagaien antolaketa egiaztatzen eta PCB diseinu orokorra optimizatzen laguntzen du.

5.2 Seinalearen osotasuna aztertzeko tresnak:

Seinalearen osotasuna aztertzeko tresnak funtsezkoak dira PCB pilaketen errendimendu elektrikoa aztertzeko eta optimizatzeko. Tresna hauek algoritmo matematikoak erabiltzen dituzte seinalearen portaera simulatzeko eta aztertzeko, inpedantzia kontrola, seinaleen islak eta zarata akoplatzea barne. Simulazioa eta analisia eginez, diseinatzaileek seinalearen osotasun-arazo potentzialak identifikatu ditzakete diseinu-prozesuaren hasieran eta beharrezko doikuntzak egin ditzakete seinalearen transmisio fidagarria bermatzeko.

5.3 Analisi termikoko tresnak:

Analisi termikoko tresnek zeregin garrantzitsua dute pilaketa diseinuan, PCBen kudeaketa termikoa aztertuz eta optimizatuz. Tresna hauek pilaren geruza bakoitzaren barruan beroaren xahupena eta tenperatura banaketa simulatzen dituzte. Potentzia xahutzeko eta bero-transferentziako bideak zehaztasunez modelatuz, diseinatzaileek puntu beroak identifikatu ditzakete, kobre-geruzen eta bide termikoen kokapena optimizatu eta osagai kritikoen hozte egokia bermatu dezakete.

5.4 Fabrikagarritasunerako diseinua:

Fabrikagarritasunerako diseinua pilatzeko diseinuaren alderdi garrantzitsu bat da. Aukeratutako pilaketa eraginkortasunez fabrikatu daitekeela ziurtatzen lagunduko duten software-tresna ugari daude eskuragarri. Tresna hauek nahi den pilaketa lortzeko bideragarritasunari buruzko iritzia ematen dute, materialaren erabilgarritasuna, geruzen lodiera, fabrikazio prozesua eta fabrikazio kostua bezalako faktoreak kontuan hartuta. Diseinatzaileei erabakiak hartzen laguntzen diete pilaketa optimizatzeko, fabrikazioa errazteko, atzerapen arriskua murrizteko eta etekinak handitzeko.

6.Urtsez urratseko diseinu-prozesua 16 geruzako PCBetarako

6.1 Hasierako eskakizunen bilketa:

Urrats honetan, bildu 16 geruzako PCB diseinurako beharrezko baldintza guztiak. PCBren funtzionaltasuna, behar den errendimendu elektrikoa, muga mekanikoak eta jarraitu behar diren diseinu-jarraibide edo estandar zehatzak ulertzea.

6.2 Osagaien esleipena eta antolaketa:

Baldintzen arabera, esleitu osagaiak PCBan eta zehaztu haien antolaketa. Kontuan izan seinalearen osotasuna, kontu termikoak eta murriztapen mekanikoak bezalako faktoreak. Talde osagaiak ezaugarri elektrikoetan oinarrituta eta jarri estrategikoki taula gainean interferentziak minimizatzeko eta seinale-fluxua optimizatzeko.

6.3 Pilaketaren diseinua eta geruzen banaketa:

Zehaztu 16 geruzako PCBaren pilaketa-diseinua. Material egokia hautatzeko konstante dielektrikoa, eroankortasun termikoa eta kostua bezalako faktoreak kontuan hartu. Esleitu seinalea, potentzia eta lurreko planoak eskakizun elektrikoen arabera. Jarri lur- eta potentzia-planoak simetrikoki pila orekatua bermatzeko eta seinalearen osotasuna hobetzeko.

6.4 Seinaleen bideratzea eta bideratzearen optimizazioa:

Urrats honetan, seinaleen arrastoak osagaien artean bideratzen dira inpedantzia-kontrol egokia, seinalearen osotasuna eta seinalearen diafonia minimizatzeko. Optimizatu bideratzea seinale kritikoen luzera minimizatzeko, arrasto sentikorrak gurutzatzea saihesteko eta abiadura handiko eta abiadura baxuko seinaleen arteko bereizketa mantentzeko. Erabili bikote diferentzialak eta kontrolatutako inpedantzia bideratze teknikak behar denean.

6.5 Geruzen arteko konexioak eta kokapen bidez:

Planifikatu geruzen arteko lotura-bideen kokapena. Zehaztu bide-mota egokia, hala nola zulo zeharkakoa edo zulo itsua, geruzen trantsizioetan eta osagaien konexioetan oinarrituta. Optimizatu diseinuaren bidez seinalearen islak, inpedantzia etenak minimizatzeko eta PCBn banaketa uniformea ​​mantentzeko.

6.6 Azken diseinuaren egiaztapena eta simulazioa:

Fabrikazio aurretik, diseinuaren azken egiaztapena eta simulazioak egiten dira. Erabili simulazio tresnak PCB diseinuak seinalearen osotasuna, potentzia osotasuna, portaera termikoa eta fabrikagarritasuna aztertzeko. Egiaztatu diseinua hasierako eskakizunekin eta egin beharrezko doikuntzak errendimendua optimizatzeko eta fabrikagarritasuna ziurtatzeko.
Kolaboratu eta komunikatu beste eragile batzuekin, hala nola, ingeniari elektrikoekin, ingeniari mekanikoekin eta fabrikazio taldeekin, diseinu-prozesuan zehar, baldintza guztiak betetzen direla eta balizko arazoak konpontzen direla ziurtatzeko. Berrikusi eta errepikatu diseinuak aldizka, iritzia eta hobekuntzak sartzeko.

7.Industria Praktika Egokienak eta Kasu Azterketak

7.1 16 geruzako PCB diseinuaren kasu arrakastatsuak:

1. kasuaren azterketa:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd.-k arrakastaz diseinatu zuen abiadura handiko sareko ekipoetarako 16 geruzako PCB bat. Seinalearen osotasuna eta potentzia banaketa arreta handiz kontuan hartuta, errendimendu handiagoa lortzen dute eta interferentzia elektromagnetikoak gutxitzen dituzte. Arrakastaren gakoa pilaketa-diseinu guztiz optimizatua da, kontrolatutako inpedantzia bideratze teknologia erabiliz.

2. kasuaren azterketa:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd.-k 16 geruzako PCB bat diseinatu zuen gailu mediko konplexu baterako. Gainazaleko muntaketa eta zulo bidezko osagaien konbinazioa erabiliz, diseinu trinko baina indartsua lortu zuten. Osagaiak kokatzeak eta bideratze eraginkorrak seinalearen osotasun eta fidagarritasun bikainak bermatzen dituzte.

7.2 Porrotetatik ikasi eta hutsuneak saihestu:

1. kasuaren azterketa:PCB fabrikatzaile batzuek seinalearen osotasun arazoak aurkitu zituzten komunikazio-ekipoen 16 geruzako PCB diseinuan. Porrotaren arrazoiak inpedantzia kontrola ez izatea eta lurreko planoaren banaketa egokirik ez izatea izan ziren. Ikasitako ikasgaia seinalearen osotasun baldintzak arretaz aztertzea eta inpedantzia kontrolatzeko diseinu jarraibide zorrotzak betearaztea da.

2. kasuaren azterketa:PCB-eko arduradun batzuek fabrikazio-erronkei aurre egin zieten bere 16 geruzako PCBarekin diseinuaren konplexutasunagatik. Bide itsuen eta trinkoki jositako osagaien gehiegizko erabilerak fabrikazio eta muntaketa zailtasunak dakartza. Ikasitako ikasgaia diseinuaren konplexutasunaren eta fabrikagarritasunaren arteko oreka lortzea da, aukeratutako PCB fabrikatzailearen gaitasunak kontuan hartuta.

16 geruzako PCB diseinuan hutsuneak eta hutsuneak saihesteko, funtsezkoa da:

a.Ondo ulertu diseinuaren eskakizunak eta mugak.
b.Seinalearen osotasuna eta potentzia banaketa optimizatzen duten konfigurazio pilatuak. c.Kontuz banatu eta antolatu osagaiak, errendimendua optimizatzeko eta fabrikazioa errazteko.
d.Bidatze-teknika egokiak bermatzea, hala nola inpedantzia kontrolatzea eta bide itsuen gehiegizko erabilera saihestea.
e.Diseinu-prozesuan parte hartzen duten eragile guztiekin lankidetzan aritzea eta eraginkortasunez komunikatzea, ingeniari elektriko eta mekanikoak eta fabrikazio-taldeak barne.
f.Diseinuaren egiaztapen eta simulazio integrala egitea fabrikatu aurretik balizko arazoak identifikatzeko eta zuzentzeko.