Návrh vícevrstvých desek plošných spojů v sestavě PCBA

Vícevrstvá deska s plošnými spoji (PCB) je běžný typ desky plošných spojů používaný v PCBA (Montáž desky s plošnými spoji) montáž. Často se používají ve složitých elektronických zařízeních, protože mohou poskytnout více kabelových a signálních vrstev pro podporu více elektronických součástek a složitých obvodů. Níže jsou uvedeny klíčové úvahy pro návrh vícevrstvých desek plošných spojů:

1. Hierarchické plánování:

Určete počet vrstev: Rozhodnutí o počtu vrstev pro vícevrstvou DPS je důležité rozhodnutí. Volba počtu vrstev by měla být založena na složitosti obvodu, počtu součástek, hustotě signálu a požadavcích na EMI (elektromagnetické rušení).

Zemnící a napájecí plochy: Vícevrstvé desky plošných spojů často obsahují zemnící a napájecí plochy, které zajišťují distribuci napájení a signálové zemnící kolíky. Správné uspořádání zemnících ploch a napájecích ploch je velmi důležité pro snížení hluku a EMI.

2. Plánování signálu a napájení:

Vrstvení signálu: Distribuujte různé typy signálů do různých vrstev PCB, abyste snížili možnost rušení signálu. Typicky by vysokorychlostní digitální a analogové signály měly být vrstvené, aby se zabránilo vzájemnému rušení.

Napájecí plochy: Zajistěte, aby napájecí plochy byly rovnoměrně rozmístěny, aby byla zajištěna stabilní distribuce energie a snížily se poklesy napětí a cirkulace proudu.

3. Zapojení a přiřazení pinů:

Plánování kabeláže: Pomocí návrhářských nástrojů naplánujte kabeláž, abyste zajistili, že stopy signálu jsou krátké, přímé a splňují požadavky na integritu signálu.

Přiřazení pinů: Přiřaďte odpovídajícím způsobem piny součástí, abyste k nim měli snadný přístup a připojení a zároveň snížili riziko přeslechů.

4. Spojení mezi vrstvami:

Průchozí a slepé průchody: Vícevrstvé desky plošných spojů často vyžadují průchozí a slepé průchody pro připojení signálů na různých vrstvách. Ujistěte se, že otvory jsou vhodně navrženy tak, aby umožňovaly pájení a spoje.

Vzdálenost mezi vrstvami: Zvažte požadavky na vzdálenost a izolaci mezi různými vrstvami, abyste zabránili elektrickému rušení.

5. Řízení EMI:

Filtrování EMI: Zvažte ve svém návrhu filtry EMI a stínění pro snížení elektromagnetického rušení.

Diferenciální páry: Pro vysokorychlostní diferenciální signály použijte diferenční párové zapojení, abyste snížili přeslechy a EMI.

6. Tepelný management:

Tepelný design: Zvažte přidání chladiče nebo tepelné vrstvy k vícevrstvé desce plošných spojů pro efektivní řízení teploty.

Chladič: Poskytuje chladič pro vysoce výkonné komponenty, aby se zabránilo přehřátí.

7. Materiál a tloušťka desky plošných spojů:

Výběr materiálu: Vyberte vhodné materiály PCB, aby splňovaly požadavky na elektrický výkon a mechanickou pevnost.

Tloušťka desky plošných spojů: Zvažte celkovou tloušťku desky plošných spojů, abyste se ujistili, že se vejde do krytu zařízení a konektorů.

Návrh vícevrstvých desek plošných spojů vyžaduje komplexní zvážení elektrických, tepelných, mechanických a EMI faktorů. Během procesu návrhu použijte profesionální nástroje pro návrh PCB k simulaci a ověření výkonu obvodu a zajistěte, aby konečná deska plošných spojů vyhovovala požadavkům zařízení. Kromě toho je kritická spolupráce s výrobci desek plošných spojů s cílem zajistit, aby mohli vyrábět vícevrstvé desky plošných spojů, které splňují konstrukční specifikace.