16-слојните ПХБ ја обезбедуваат сложеноста и флексибилноста што ја бараат современите електронски уреди. Вештиот дизајн и избор на секвенци на редење и методи за меѓуслојно поврзување се од клучно значење за постигнување оптимални перформанси на плочата. Во оваа статија, ќе ги истражиме размислувањата, упатствата и најдобрите практики за да им помогнеме на дизајнерите и инженерите да создадат ефикасни и сигурни 16-слојни кола.

1. Разбирање на основите на секвенцата на редење на ПХБ со 16 слоеви

1.1 Дефиниција и цел на редоследот на редење

Редоследот на натрупување се однесува на распоредот и редоследот по кој материјалите како бакар и изолационите слоеви се ламинираат заедно за да формираат повеќеслојна плочка. Редоследот на натрупување го одредува поставувањето на слоевите на сигналот, слоевите на моќност, слоевите за заземјување и другите важни компоненти во оџакот.
Главната цел на низата на редење е да се постигнат потребните електрични и механички својства на плочата. Тој игра витална улога во одредувањето на импедансата на колото, интегритетот на сигналот, дистрибуцијата на енергија, термичкиот менаџмент и изводливоста на производството. Редоследот на натрупување, исто така, влијае на севкупните перформанси, доверливост и изработка на плочата.

1.2 Фактори кои влијаат на дизајнот на низата на редење: Постојат неколку фактори кои треба да се земат предвид при дизајнирање на секвенцата на редење на

16-слојна ПХБ:

а) Електрични размислувања:Распоредот на рамнините на сигналот, моќноста и заземјувањето треба да се оптимизира за да се обезбеди правилен интегритет на сигналот, контрола на импедансата и намалување на електромагнетните пречки.
б) Термички размислувања:Поставувањето на моќност и рамнини за заземјување и вклучувањето на термички визби помагаат ефикасно да се троши топлината и да се одржи оптималната работна температура на компонентата.
в) Производни ограничувања:Избраната низа на редење треба да ги земе предвид можностите и ограничувањата на процесот на производство на ПХБ, како што се достапноста на материјалот, бројот на слоеви, односот на дупчењето,и точност на порамнување.
г) Оптимизација на трошоците:Изборот на материјали, бројот на слоеви и сложеноста на собирањето треба да биде конзистентен со буџетот на проектот, истовремено обезбедувајќи ги потребните перформанси и доверливост.

1.3 Вообичаени типови на секвенци за натрупување на табли со 16 слоеви: Постојат неколку вообичаени секвенци за редење за 16-слој

ПХБ, во зависност од саканите перформанси и барања. Некои вообичаени примери вклучуваат:

а) Симетрична низа на редење:Оваа низа вклучува симетрично поставување на слоевите на сигналот помеѓу слоевите на моќност и заземјување за да се постигне добар интегритет на сигналот, минимален преслушување и избалансирана дисипација на топлина.
б) Секвенцијално редење:Во оваа секвенца, слоевите на сигналот се последователно помеѓу слоевите за напојување и заземјување. Обезбедува поголема контрола врз распоредот на слоевите и е корисен за исполнување на специфичните барања за интегритет на сигналот.
в) Мешан редослед на редење:Ова вклучува комбинација од симетрични и последователни нарачки за редење. Овозможува прилагодување и оптимизација на распоредот за одредени делови од таблата.
г) Секвенца на натрупување чувствителна на сигнал:Оваа низа ги поставува чувствителните сигнални слоеви поблиску до рамнината на земјата за подобра отпорност на бучава и изолација.

2.Клучни размислувања за избор на редослед на редење ПХБ со 16 слоеви:

2.1 Размислувања за интегритетот на сигналот и интегритетот на моќноста:

Редоследот на редење има значително влијание врз интегритетот на сигналот и интегритетот на моќноста на плочата. Правилното поставување на сигналот и рамнините за моќност/земјување е од клучно значење за минимизирање на ризикот од изобличување на сигналот, бучава и електромагнетни пречки. Клучните размислувања вклучуваат:

а) Поставување на слојот на сигналот:Слоевите на сигналот со голема брзина треба да се постават блиску до рамнината на заземјувањето за да се обезбеди повратен пат со ниска индуктивност и да се минимизира спојувањето на бучавата. Слоевите на сигналот исто така треба внимателно да се постават за да се минимизира совпаѓањето на сигналот и должината.
б) Дистрибуција на моќен авион:Редоследот на натрупување треба да обезбеди соодветна дистрибуција на рамнината на моќност за поддршка на интегритетот на моќноста. Доволна моќност и рамнини за заземјување треба да бидат стратешки поставени за да се минимизираат падовите на напонот, дисконтинуитетите на импедансата и спојувањето на бучавата.
в) Кондензатори за одвојување:Правилното поставување на кондензаторите за одвојување е од клучно значење за да се обезбеди соодветен пренос на енергија и да се минимизира бучавата од напојувањето. Редоследот на натрупување треба да обезбеди близина и близина на кондензаторите за одвојување до моќноста и рамнините за заземјување.

2.2 Термичко управување и дисипација на топлина:

Ефикасното термичко управување е од клучно значење за да се обезбеди сигурност и перформанси на плочката. Редоследот на натрупување треба да го земе предвид правилното поставување на рамнините за моќност и заземјување, термичките визби и другите механизми за ладење. Важни размислувања вклучуваат:

а) Дистрибуција на рамнина на моќност:Соодветната дистрибуција на моќноста и рамнините за заземјување низ оџакот помага да се насочи топлината подалеку од чувствителните компоненти и обезбедува рамномерна распределба на температурата низ таблата.
б) Термички канали:Редоследот на редење треба да овозможи ефективно термичко поставување за да се олесни дисипацијата на топлината од внатрешниот слој до надворешниот слој или ладилникот. Ова помага да се спречат локализирани жаришта и да се обезбеди ефикасна дисипација на топлина.
в) Поставување на компоненти:Редоследот на редење треба да го земе предвид распоредот и близината на грејните компоненти за да се избегне прегревање. Треба да се земе предвид и правилно усогласување на компонентите со механизмите за ладење како што се ладилници или вентилатори.

2.3 Производни ограничувања и оптимизација на трошоците:

Редоследот на редење мора да ги земе предвид производствените ограничувања и оптимизацијата на трошоците, бидејќи тие играат важна улога во изводливоста и достапноста на таблата. Размислувањата вклучуваат:

а) Достапност на материјали:Избраната низа на редење треба да биде конзистентна со достапноста на материјалите и нивната компатибилност со избраниот процес на производство на ПХБ.
б) Број на слоеви и сложеност:Редоследот на редење треба да биде дизајниран во рамките на ограничувањата на избраниот процес на производство на ПХБ, земајќи ги предвид факторите како што се бројот на слоеви, односот на дупчење и точноста на порамнувањето.
в) Оптимизација на трошоците:Редоследот на редење треба да ја оптимизира употребата на материјали и да ја намали сложеноста на производството без да се загрозат потребните перформанси и доверливост. Треба да има за цел да ги минимизира трошоците поврзани со материјалниот отпад, сложеноста на процесот и склопувањето.

2.4 Порамнување на слоеви и прекршување на сигналот:

Редоследот на натрупување треба да ги реши проблемите со усогласувањето на слоевите и да го минимизира прекршувањето на сигналот што може негативно да влијае на интегритетот на сигналот. Важни размислувања вклучуваат:

а) Симетрично редење:Симетричното натрупување на слоевите на сигналот помеѓу напојувачките и заземјените слоеви помага да се минимизира спојувањето и да се намали презборувањето.
б) Рутирање на диференцијални парови:Редоследот на натрупување треба да овозможи правилно усогласување на слоевите на сигналот за ефикасно насочување на диференцијалните сигнали со голема брзина. Ова помага да се одржи интегритетот на сигналот и да се минимизира разговорот.
в) Раздвојување на сигналот:Редоследот на натрупување треба да го земе предвид одвојувањето на чувствителните аналогни и дигитални сигнали за да се намалат разговорите и пречките.

2.5 Контрола на импеданса и интеграција RF/микробранова:

За RF/микробранови апликации, редоследот на натрупување е од клучно значење за да се постигне соодветна контрола и интеграција на импедансата. Клучните размислувања вклучуваат:

а) Контролирана импеданса:Редоследот на редење треба да овозможи дизајн на контролирана импеданса, земајќи ги предвид факторите како што се ширината на трагата, дебелината на диелектрикот и распоредот на слојот. Ова обезбедува правилно ширење на сигналот и усогласување на импедансата за RF/микробранови сигнали.
б) Поставување на слојот на сигналот:RF/микробрановите сигнали треба да бидат стратешки поставени блиску до надворешниот слој за да се минимизираат пречките од другите сигнали и да се обезбеди подобро ширење на сигналот.
в) RF заштитник:Редоследот на натрупување треба да вклучува правилно поставување на заземјените и заштитните слоеви за да се изолираат и заштитат RF/микробрановите сигнали од пречки.

3. Методи за меѓуслојни врски

3.1 Преку дупки, слепи дупки и закопани дупки:

Висите се широко користени во дизајнот на плочата за печатено коло (PCB) како средство за поврзување на различни слоеви. Тие се дупчат низ сите слоеви на ПХБ и се обложени за да обезбедат електричен континуитет. Преку дупките обезбедуваат силна електрична врска и релативно лесно се прават и поправаат. Сепак, тие бараат поголеми димензии на дупчалките, кои заземаат вреден простор на ПХБ и ги ограничуваат опциите за рутирање.
Слепите и закопаните вии се алтернативни методи за меѓуслојно поврзување кои нудат предности во искористувањето на просторот и флексибилноста на насочувањето.
Слепите вии се дупчат од површината на ПХБ и завршуваат во внатрешните слоеви без да минуваат низ сите слоеви. Тие овозможуваат поврзување помеѓу соседните слоеви додека ги оставаат подлабоките слоеви непроменети. Ова овозможува поефикасно користење на просторот на плочата и го намалува бројот на дупки за дупчење. Закопани виси, од друга страна, се дупки кои се целосно затворени во внатрешните слоеви на ПХБ и не се протегаат до надворешните слоеви. Тие обезбедуваат врски помеѓу внатрешните слоеви без да влијаат на надворешните слоеви. Закопаните вии имаат поголеми предности за заштеда на простор отколку пропустливите и слепите визби бидејќи не заземаат простор во надворешниот слој.
Изборот на дупки, слепи и закопани виси зависи од специфичните барања на дизајнот на ПХБ. Отворите преку дупки обично се користат во поедноставни дизајни или каде што робусноста и поправливоста се примарни грижи. Во дизајните со висока густина каде просторот е критичен фактор, како што се рачни уреди, паметни телефони и лаптопи, се претпочитаат слепи и закопани визби.

3.2 Микропор иHDI технологија:

Микровиите се дупки со мал дијаметар (обично помали од 150 микрони) кои обезбедуваат меѓуслојни врски со висока густина во ПХБ. Тие нудат значителни предности во минијатуризацијата, интегритетот на сигналот и флексибилноста на рутирањето.
Микровиите може да се поделат на два вида: микровии со преку дупка и слепи микровии. Микровиите се конструирани со дупчење дупки од горната површина на ПХБ и се протегаат низ сите слоеви. Слепите микровии, како што сугерира името, се протегаат само на одредени внатрешни слоеви и не навлегуваат во сите слоеви.
Интерконекција со висока густина (HDI) е технологија која користи микровии и напредни производствени техники за да постигне поголема густина и перформанси на колото. HDI технологијата овозможува поставување на помали компоненти и построго рутирање, што резултира со помали фактори на форма и повисок интегритет на сигналот. HDI технологијата нуди неколку предности во однос на традиционалната PCB технологија во смисла на минијатуризација, подобрено ширење на сигналот, намалено изобличување на сигналот и подобрена функционалност. Овозможува повеќеслојни дизајни со повеќе микровии, со што се скратуваат должините на меѓусебното поврзување и се намалува паразитската капацитивност и индуктивност.
HDI технологијата, исто така, овозможува користење на напредни материјали како што се високофреквентни ламинати и тенки диелектрични слоеви, кои се клучни за RF/микробранови апликации. Обезбедува подобра контрола на импедансата, ја намалува загубата на сигналот и обезбедува сигурен пренос на сигнал со голема брзина.

3.3 Материјали и процеси за меѓуслојно поврзување:

Изборот на материјали и техники за меѓуслојно поврзување е од клучно значење за да се обезбедат добри електрични перформанси, механичка доверливост и изработка на ПХБ. Некои најчесто користени материјали и техники за меѓуслојно поврзување се:

а) Бакар:Бакарот е широко користен во спроводливите слоеви и преку ПХБ поради неговата одлична спроводливост и лемење. Обично се поставува на дупката за да се обезбеди сигурно електрично поврзување.
б) Лемење:Техниките на лемење, како што се лемење со бранови или повторно лемење, често се користат за да се направат електрични врски помеѓу преку дупки на ПХБ и други компоненти. Нанесете паста за лемење на преку и нанесете топлина за да се стопи лемењето и да се формира сигурна врска.
в) галванизација:Техниките на галванизација, како што се бакарно обложување без електроника или електролитски бакар, се користат за плочка за да се подобри спроводливоста и да се обезбедат добри електрични врски.
г) Сврзување:Техниките на сврзување, како што се врзување со лепило или термокомпресија, се користат за спојување на слоевитите структури и создавање сигурни меѓусебни врски.
д) Диелектричен материјал:Изборот на диелектричен материјал за натрупување на ПХБ е критичен за меѓуслојните врски. Ламинатите со висока фреквенција како што се FR-4 или Rogers ламинатите често се користат за да се обезбеди добар интегритет на сигналот и да се минимизира загубата на сигналот.

3.4 Дизајн и значење на пресек:

Дизајнот на попречниот пресек на натрупувањето на ПХБ ги одредува електричните и механичките својства на врските помеѓу слоевите. Клучните размислувања за дизајнот на напречниот пресек вклучуваат:

а) Распоред на слоеви:Распоредот на сигналот, моќноста и рамнините за заземјување во рамките на натрупувањето на ПХБ влијае на интегритетот на сигналот, интегритетот на моќноста и електромагнетните пречки (EMI). Правилното поставување и усогласување на слоевите на сигналот со моќноста и рамнините за заземјување помага да се минимизира спојувањето на бучавата и да се обезбедат патеки за враќање со ниска индуктивност.
б) Контрола на импеданса:Дизајнот на напречниот пресек треба да ги земе предвид барањата за контролирана импеданса, особено за дигитални или RF/микробранови сигнали со голема брзина. Ова вклучува соодветен избор на диелектрични материјали и дебелини за да се постигне саканата карактеристична импеданса.
в) Термичко управување:Дизајнот на напречниот пресек треба да земе предвид ефективна дисипација на топлина и термичко управување. Правилното поставување на рамнините за напојување и заземјување, термичките визби и компонентите со механизми за ладење (како што се ладилници) помагаат да се троши топлината и да се одржуваат оптимални работни температури.
г) Механичка сигурност:Дизајнот на делот треба да ја земе предвид механичката сигурност, особено во апликации кои можат да бидат подложени на термички циклус или механички стрес. Правилниот избор на материјали, техниките за лепење и конфигурацијата на натрупување помагаат да се обезбеди структурен интегритет и издржливост на ПХБ.

4. Дизајн насоки за 16-слојна ПХБ

4.1 Распределба и дистрибуција на слоеви:

При дизајнирање на 16-слојна плочка на колото, важно е внимателно да се распределат и дистрибуираат слоевите за да се оптимизираат перформансите и интегритетот на сигналот. Еве неколку упатства за распределба на нивоата
и дистрибуција:

Одредете го бројот на потребните слоеви на сигналот:
Размислете за сложеноста на дизајнот на колото и бројот на сигнали што треба да се пренасочат. Доделете доволно слоеви на сигнали за да се приспособат на сите потребни сигнали, обезбедувајќи соодветен простор за рутирање и избегнување на прекумернаметеж. Доделете рамнини за земја и моќност:
Доделете најмалку два внатрешни слоја на рамнините за заземјување и напојување. Авионот за заземјување помага да се обезбеди стабилна референца за сигнали и ги минимизира електромагнетните пречки (EMI). Енергетската рамнина обезбедува дистрибутивна мрежа со ниска импеданса која помага да се минимизираат падовите на напонот.
Одделни чувствителни слоеви на сигнали:
Во зависност од апликацијата, можеби ќе биде потребно да се одделат чувствителните или високо-брзинските слоеви на сигналот од бучните или високомоќните слоеви за да се спречат пречки и пречки. Ова може да се направи со поставување на посебни рамнини за заземјување или моќност меѓу нив или со користење на изолациони слоеви.
Рамномерно распоредете ги слоевите на сигналот:
Дистрибуирајте ги слоевите на сигналот рамномерно низ таблата за да се минимизира спојувањето помеѓу соседните сигнали и да се одржи интегритетот на сигналот. Избегнувајте поставување на слоеви на сигнал еден до друг во истата област за натрупување за да го минимизирате меѓуслојното преговарање.
Размислете за сигнали со висока фреквенција:
Ако вашиот дизајн содржи сигнали со висока фреквенција, размислете да ги поставите слоевите на сигналот со висока фреквенција поблиску до надворешните слоеви за да ги минимизирате ефектите на далноводот и да ги намалите одложувањата на ширење.

4.2 Рутирање и насочување на сигналот:

Дизајнот на рутирање и трага на сигнал се клучни за да се обезбеди правилен интегритет на сигналот и да се минимизираат пречките. Еве неколку упатства за распоред и насочување на сигналот на 16-слојните кола:

Користете пошироки траги за сигнали со висока струја:
За сигнали што носат висока струја, како што се приклучоците за напојување и заземјување, користете пошироки траги за да го минимизирате отпорот и падот на напонот.
Соодветна импеданса за сигнали со голема брзина:
За сигнали со голема брзина, погрижете се импедансата во трага да одговара на карактеристичната импеданса на далноводот за да спречите рефлексии и слабеење на сигналот. Користете техники за дизајнирање на контролирана импеданса и исправете ги пресметките на ширината на трагата.
Минимизирајте ги должините на трагите и точките на вкрстување:
Чувајте ги должините на трагите што е можно пократки и намалете го бројот на точки на вкрстување за да се намали паразитската капацитивност, индуктивност и пречки. Оптимизирајте го поставувањето на компонентите и користете посебни слоеви за рутирање за да избегнете долги, сложени траги.
Одделни сигнали за голема и мала брзина:
Одделете ги сигналите за голема и мала брзина за да го минимизирате влијанието на бучавата врз сигналите со голема брзина. Поставете сигнали со голема брзина на посебните слоеви на сигнали и држете ги подалеку од компоненти со голема моќност или бучни компоненти.
Користете диференцијални парови за сигнали со голема брзина:
За да го минимизирате шумот и да го одржите интегритетот на сигналот за диференцијални сигнали со голема брзина, користете техники за рутирање на диференцијални парови. Чувајте ја усогласеноста на импедансата и должината на диференцијалните парови за да спречите искривување на сигналот и прекршување.

4.3 Дистрибуција на заземјен слој и слој на моќност:

Правилната дистрибуција на рамнините на земјата и моќноста е од клучно значење за постигнување добар интегритет на моќноста и намалување на електромагнетните пречки. Еве неколку упатства за доделување на заземјување и напојувачки рамнини на 16-слојни кола:

Доделете посебни копнени и енергетски авиони:
Доделете најмалку два внатрешни слоја за посебни рамнини за земја и моќност. Ова помага да се минимизираат заземјувачките јамки, да се намали EMI и да се обезбеди повратна патека со ниска импеданса за сигнали со висока фреквенција.
Одделни дигитални и аналогни копнени рамнини:
Ако дизајнот има дигитални и аналогни делови, се препорачува да има посебни рамнини за заземјување за секој дел. Ова помага да се минимизира спојувањето на бучавата помеѓу дигиталниот и аналогниот дел и да се подобри интегритетот на сигналот.
Поставете ги рамнините на земјата и моќноста блиску до сигналните рамнини:
Поставете ги рамнините за заземјување и напојувањето блиску до сигналните рамнини што ги внесуваат за да ја минимизирате површината на јамката и да го намалите шумот.
Користете повеќекратни визби за електрични авиони:
Користете повеќе виси за поврзување на моќните рамнини за рамномерно да ја распределите моќноста и да ја намалите импедансата на рамнината за напојување. Ова помага да се минимизираат падовите на напонот на напојувањето и да се подобри интегритетот на напојувањето.
Избегнувајте тесни вратови во моќните авиони:
Избегнувајте тесни вратови во електричните рамнини бидејќи тие можат да предизвикаат тековно натрупање и да го зголемат отпорот, што резултира со пад на напонот и неефикасност на рамнините за напојување. Користете силни врски помеѓу различни области на рамнината на моќност.

4.4 Термичка подлога и преку поставување:

Правилното поставување на термалните подлоги и висите е од клучно значење за ефикасно отстранување на топлината и спречување на прегревање на компонентите. Еве неколку упатства за термичка подлога и преку поставување на 16-слојни кола:

Ставете термичка подлога под компонентите што генерираат топлина:
Идентификувајте ја компонентата што генерира топлина (како што е засилувач на струја или IC со голема моќност) и поставете ја термичката подлога директно под неа. Овие термални влошки обезбедуваат директен термички пат за пренос на топлина на внатрешниот термички слој.
Користете повеќе термички визби за дисипација на топлина:
Користете повеќе термички визби за поврзување на термичкиот слој и надворешниот слој за да обезбедите ефикасна дисипација на топлина. Овие виси може да се постават во зашеметена шема околу термичката подлога за да се постигне рамномерна дистрибуција на топлина.
Размислете за топлинска импеданса и натрупување на слоеви:
Кога дизајнирате термички виси, земете ја предвид топлинската импеданса на материјалот на плочата и натрупувањето на слоевите. Оптимизирајте преку големината и растојанието за да го минимизирате топлинскиот отпор и да го максимизирате дисипацијата на топлина.

4.5 Поставување на компоненти и интегритет на сигналот:

Правилното поставување на компонентите е од клучно значење за одржување на интегритетот на сигналот и минимизирање на пречките. Еве неколку упатства за поставување на компоненти на 16-слојна плочка:

Компоненти поврзани со групата:
Групирајте поврзани компоненти кои се дел од истиот потсистем или имаат силни електрични интеракции. Ова ја намалува должината на трагата и го минимизира слабеењето на сигналот.
Чувајте ги компонентите со голема брзина блиску:
Поставете ги компонентите со голема брзина, како што се високофреквентните осцилатори или микроконтролери, блиску еден до друг за да ги минимизирате должините на трагите и да обезбедите правилен интегритет на сигналот.
Минимизирајте ја должината на трагата на критичните сигнали:
Минимизирајте ја должината на трагата на критичните сигнали за да се намали доцнењето на ширењето и слабеењето на сигналот. Ставете ги овие компоненти што е можно поблиску.
Одделни чувствителни компоненти:
Одделете ги компонентите чувствителни на бучава, како што се аналогните компоненти или сензорите со ниско ниво, од компонентите со висока моќност или бучавата за да ги минимизирате пречките и да го одржите интегритетот на сигналот.
Размислете за раздвојување на кондензаторите:
Поставете ги кондензаторите за одвојување што е можно поблиску до игличките за напојување на секоја компонента за да обезбедите чиста моќност и да ги минимизирате флуктуациите на напонот. Овие кондензатори помагаат да се стабилизира напојувањето и да се намали спојувањето на бучавата.

5. Алатки за симулација и анализа за Stack-Up дизајн

5.1 Софтвер за 3Д моделирање и симулација:

Софтверот за 3D моделирање и симулација е важна алатка за дизајнирање на натрупување затоа што им овозможува на дизајнерите да креираат виртуелни претстави на натрупувања на PCB. Софтверот може да ги визуелизира слоевите, компонентите и нивните физички интеракции. Со симулирање на натрупувањето, дизајнерите можат да ги идентификуваат потенцијалните проблеми како што се прекршување на сигналот, EMI и механички ограничувања. Исто така, помага да се потврди распоредот на компонентите и да се оптимизира целокупниот дизајн на ПХБ.

5.2 Алатки за анализа на интегритетот на сигналот:

Алатките за анализа на интегритетот на сигналот се клучни за анализирање и оптимизирање на електричните перформанси на постројките на ПХБ. Овие алатки користат математички алгоритми за симулирање и анализа на однесувањето на сигналот, вклучувајќи контрола на импедансата, рефлексија на сигналот и спојување на бучава. Со изведување на симулација и анализа, дизајнерите можат да ги идентификуваат потенцијалните проблеми со интегритетот на сигналот рано во процесот на дизајнирање и да ги направат потребните прилагодувања за да обезбедат сигурен пренос на сигналот.

5.3 Алатки за термичка анализа:

Алатките за термичка анализа играат важна улога во дизајнот на натрупување преку анализа и оптимизирање на термичкото управување со ПХБ. Овие алатки симулираат дисипација на топлина и дистрибуција на температурата во секој слој од оџакот. Со прецизно моделирање на патеките за дисипација на енергија и пренос на топлина, дизајнерите можат да идентификуваат жаришта, да го оптимизираат поставувањето на бакарните слоеви и термичките визби и да обезбедат соодветно ладење на критичните компоненти.

5.4 Дизајн за производствена способност:

Дизајнот за производствена способност е важен аспект на дизајнот на натрупување. Достапни се различни софтверски алатки кои можат да помогнат да се осигура дека избраниот стак-ап може да се произведе ефикасно. Овие алатки обезбедуваат повратни информации за изводливоста за постигнување на посакуваното натрупување, земајќи ги предвид факторите како што се достапноста на материјалот, дебелината на слојот, процесот на производство и трошоците за производство. Тие им помагаат на дизајнерите да донесуваат информирани одлуки за оптимизирање на редење за да го поедностават производството, да го намалат ризикот од одложувања и да ги зголемат приносите.

6.Процес на дизајнирање чекор-по-чекор за 16-слојни ПХБ

6.1 Собирање на првични барања:

Во овој чекор, соберете ги сите потребни барања за дизајн на ПХБ со 16 слоеви. Разберете ја функционалноста на ПХБ, потребните електрични перформанси, механичките ограничувања и сите специфични упатства или стандарди за дизајн што треба да се следат.

6.2 Распределба и распоред на компоненти:

Според барањата, распределете ги компонентите на ПХБ и одредете го нивниот распоред. Размислете за фактори како што се интегритетот на сигналот, термичките размислувања и механичките ограничувања. Групирајте ги компонентите врз основа на електричните карактеристики и поставете ги стратешки на таблата за да ги минимизирате пречките и да го оптимизирате протокот на сигналот.

6.3 Дизајн на стегање и дистрибуција на слоеви:

Определете го дизајнот на натрупување за 16-слојната ПХБ. Размислете за фактори како што се диелектричната константа, топлинската спроводливост и трошоците за да изберете соодветен материјал. Доделете сигнал, моќност и рамнини за заземјување според електричните барања. Поставете ги рамнините на земјата и напојувањето симетрично за да обезбедите избалансиран оџак и да го подобрите интегритетот на сигналот.

6.4 Рутирање на сигнал и оптимизација на насочување:

Во овој чекор, трагите на сигналот се пренасочуваат помеѓу компонентите за да се обезбеди соодветна контрола на импедансата, интегритет на сигналот и минимизирање на прекршувањето на сигналот. Оптимизирајте го насочувањето за да ја минимизирате должината на критичните сигнали, да избегнувате вкрстување на чувствителни траги и да одржувате раздвојување помеѓу сигналите со голема брзина и мала брзина. Користете диференцијални парови и техники за насочување на контролирана импеданса кога е потребно.

6.5 Меѓуслојни врски и преку поставување:

Планирајте го поставувањето на поврзувачките визби помеѓу слоевите. Определете го соодветниот тип преку, како на пример преку дупка или слепа дупка, врз основа на транзициите на слоевите и поврзувањата на компонентите. Оптимизирајте преку распоред за да ги минимизирате рефлексиите на сигналот, дисконтинуитетите на импедансата и одржувајте рамномерна дистрибуција на ПХБ.

6.6 Конечна верификација и симулација на дизајнот:

Пред производството, се врши конечна проверка на дизајнот и симулации. Користете алатки за симулација за да ги анализирате дизајните на ПХБ за интегритет на сигналот, интегритетот на моќноста, термичкото однесување и способноста за производство. Потврдете го дизајнот според првичните барања и направете ги неопходните прилагодувања за да ги оптимизирате перформансите и да обезбедите производствена способност.
Соработувајте и комуницирајте со други засегнати страни како што се електроинженери, машински инженери и производни тимови во текот на процесот на дизајнирање за да се осигурате дека се исполнети сите барања и решени потенцијалните проблеми. Редовно прегледувајте и повторувајте ги дизајните за да вклучите повратни информации и подобрувања.

7.Индустриски најдобри практики и студии на случај

7.1 Успешни случаи на дизајн на ПХБ со 16 слоеви:

Студија на случај 1:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd. успешно дизајнираше 16-слојна ПХБ за мрежна опрема со голема брзина. Со внимателно разгледување на интегритетот на сигналот и дистрибуцијата на енергија, тие постигнуваат супериорни перформанси и ги минимизираат електромагнетните пречки. Клучот за нивниот успех е целосно оптимизиран дизајн на огради со помош на технологија за рутирање на контролирана импеданса.

Студија на случај 2:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd. дизајнираше 16-слојна ПХБ за комплексен медицински уред. Со користење на комбинација од компоненти за површинско монтирање и преку дупки, тие постигнаа компактен, но моќен дизајн. Внимателното поставување на компонентите и ефикасното насочување обезбедуваат одличен интегритет и сигурност на сигналот.

7.2 Учете од неуспесите и избегнувајте стапици:

Студија на случај 1:Некои производители на PCB наидоа на проблеми со интегритетот на сигналот во дизајнот на 16-слојната PCB на комуникациската опрема. Причините за неуспехот беа недоволното разгледување на контролата на импедансата и недостатокот на соодветна дистрибуција на рамнината на земјата. Научената лекција е внимателно да се анализираат барањата за интегритет на сигналот и да се применат строги упатства за дизајнирање на контролата на импедансата.

Студија на случај 2:Некои производители на PCB се соочија со производствени предизвици со своите 16-слојни ПХБ поради сложеноста на дизајнот. Прекумерната употреба на слепите шишки и густо спакуваните компоненти доведува до тешкотии при производството и склопувањето. Научената лекција е да се постигне рамнотежа помеѓу комплексноста на дизајнот и производственоста со оглед на можностите на избраниот производител на ПХБ.

За да се избегнат стапици и замки во дизајнот на ПХБ со 16 слоеви, од клучно значење е:

a.Темелно да ги разберете барањата и ограничувањата на дизајнот.
б. Наредени конфигурации кои го оптимизираат интегритетот на сигналот и дистрибуцијата на енергија. в. Внимателно дистрибуирајте и распоредете ги компонентите за да се оптимизираат перформансите и да се поедностави производството.
d.Обезбедете соодветни техники за насочување, како што се контролирање на импедансата и избегнување прекумерна употреба на слепите визби.
e. Да соработуваат и да комуницираат ефективно со сите засегнати страни вклучени во процесот на дизајнирање, вклучувајќи ги и електротехничките и машинските инженери и тимовите за производство.
ѓ. Извршете сеопфатна верификација и симулација на дизајнот за да ги идентификувате и поправите потенцијалните проблеми пред производството.