16 qatlı PCB-lər müasir elektron cihazların tələb etdiyi mürəkkəbliyi və çevikliyi təmin edir. Bacarıqlı dizayn və yığma ardıcıllıqlarının və təbəqələrarası əlaqə üsullarının seçilməsi optimal lövhə performansına nail olmaq üçün çox vacibdir. Bu yazıda dizaynerlərə və mühəndislərə səmərəli və etibarlı 16 qatlı dövrə lövhələri yaratmağa kömək etmək üçün mülahizələri, təlimatları və ən yaxşı təcrübələri araşdıracağıq.

1. 16 qatlı PCB-lərin İstifadə ardıcıllığının əsaslarını başa düşmək

1.1 İstifləmə qaydasının tərifi və məqsədi

Yığma ardıcıllığı mis və izolyasiya təbəqələri kimi materialların çox qatlı dövrə lövhəsi yaratmaq üçün birlikdə laminatlaşdırıldığı tənzimləmə və sıraya aiddir. Yığma ardıcıllığı siqnal təbəqələrinin, güc təbəqələrinin, torpaq təbəqələrinin və digər mühüm komponentlərin yerləşdirilməsini müəyyən edir. yığın.
İstifləmə ardıcıllığının əsas məqsədi lövhənin tələb olunan elektrik və mexaniki xüsusiyyətlərinə nail olmaqdır. O, dövrə lövhəsinin empedansını, siqnal bütövlüyünü, enerji paylamasını, istilik idarəetməsini və istehsalın mümkünlüyünü müəyyən etməkdə mühüm rol oynayır. İstifləmə ardıcıllığı həmçinin lövhənin ümumi performansına, etibarlılığına və istehsal qabiliyyətinə təsir göstərir.

1.2 Yığma ardıcıllığının dizaynına təsir edən amillər: Yığma ardıcıllığını dizayn edərkən nəzərə alınmalı olan bir neçə amil var.

16 qatlı PCB:

a) Elektrik mülahizələri:Siqnalın düzgün bütövlüyünü, empedans nəzarətini və elektromaqnit müdaxiləsinin azaldılmasını təmin etmək üçün siqnal, güc və yer təyyarələrinin düzülüşü optimallaşdırılmalıdır.
b) İstilik mülahizələri:Güc və yer təyyarələrinin yerləşdirilməsi və istilik vidalarının daxil edilməsi istiliyi effektiv şəkildə dağıtmağa və komponentin optimal işləmə temperaturunu saxlamağa kömək edir.
c) İstehsal məhdudiyyətləri:Seçilmiş yığma ardıcıllığı PCB istehsal prosesinin imkanlarını və məhdudiyyətlərini nəzərə almalıdır, məsələn materialın mövcudluğu, təbəqələrin sayı, qazma nisbəti,və hizalanma dəqiqliyi.
d) Xərclərin optimallaşdırılması:Materialların seçimi, təbəqələrin sayı və yığma mürəkkəbliyi tələb olunan performans və etibarlılığı təmin etməklə yanaşı, layihənin büdcəsinə uyğun olmalıdır.

1.3 16 qatlı dövrə lövhəsinin yığma ardıcıllığının ümumi növləri: 16 qat üçün bir neçə ümumi yığma ardıcıllığı var.

İstədiyiniz performans və tələblərdən asılı olaraq PCB. Bəzi ümumi nümunələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Simmetrik yığma ardıcıllığı:Bu ardıcıllıq yaxşı siqnal bütövlüyünə, minimal çarpışmaya və balanslaşdırılmış istilik yayılmasına nail olmaq üçün siqnal təbəqələrinin güc və yer təbəqələri arasında simmetrik olaraq yerləşdirilməsini nəzərdə tutur.
b) Ardıcıl yığma ardıcıllığı:Bu ardıcıllıqla siqnal təbəqələri güc və yer təbəqələri arasında ardıcıl olaraq yerləşir. O, təbəqənin təşkili üzərində daha çox nəzarəti təmin edir və xüsusi siqnal bütövlüyü tələblərinə cavab vermək üçün faydalıdır.
c) Qarışıq yığma qaydası:Bu, simmetrik və ardıcıl yığma sifarişlərinin birləşməsini əhatə edir. Bu, lövhənin müəyyən hissələri üçün düzülüşü fərdiləşdirməyə və optimallaşdırmağa imkan verir.
d) Siqnal həssas yığma ardıcıllığı:Bu ardıcıllıq daha yaxşı səs-küyə toxunulmazlıq və izolyasiya üçün həssas siqnal təbəqələrini yer müstəvisinə yaxınlaşdırır.

2. 16 qatlı PCB yığma ardıcıllığının seçimi üçün əsas mülahizələr:

2.1 Siqnal tamlığı və gücün bütövlüyü mülahizələri:

Yığma ardıcıllığı lövhənin siqnal bütövlüyünə və güc bütövlüyünə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Siqnal və güc/yer müstəvilərinin düzgün yerləşdirilməsi siqnalın təhrif edilməsi, səs-küy və elektromaqnit müdaxiləsi riskini minimuma endirmək üçün çox vacibdir. Əsas mülahizələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Siqnal qatının yerləşdirilməsi:Aşağı endüktanslı geri dönüş yolunu təmin etmək və səs-küy birləşməsini minimuma endirmək üçün yüksək sürətli siqnal təbəqələri yer müstəvisinə yaxın yerləşdirilməlidir. Siqnal əyriliyini və uzunluq uyğunluğunu minimuma endirmək üçün siqnal təbəqələri də diqqətlə çəkilməlidir.
b) Güc təyyarəsinin paylanması:Yığma ardıcıllığı gücün bütövlüyünü dəstəkləmək üçün adekvat güc təyyarəsi paylanmasını təmin etməlidir. Gərginlik düşmələrini, empedans kəsilmələrini və səs-küy birləşməsini minimuma endirmək üçün kifayət qədər güc və yer təyyarələri strateji olaraq yerləşdirilməlidir.
c) Kondensatorların ayrılması:Adekvat enerji ötürülməsini təmin etmək və enerji təchizatı səs-küyünü minimuma endirmək üçün ayırıcı kondansatörlərin düzgün yerləşdirilməsi çox vacibdir. Yığma ardıcıllığı, ayırıcı kondansatörlərin güc və yer müstəvilərinə yaxınlığını və yaxınlığını təmin etməlidir.

2.2 İstilik idarəetmə və istilik yayılması:

Effektiv istilik idarəetməsi dövrə lövhəsinin etibarlılığını və performansını təmin etmək üçün vacibdir. İstifləmə ardıcıllığı güc və yer təyyarələrinin, termal vidaların və digər soyutma mexanizmlərinin düzgün yerləşdirilməsini nəzərə almalıdır. Mühüm mülahizələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Güc təyyarəsinin paylanması:Baca boyunca gücün və yer müstəvilərinin adekvat paylanması istiliyi həssas komponentlərdən uzaqlaşdırmağa kömək edir və bortda temperaturun vahid paylanmasını təmin edir.
b) Termal yollar:İstiliyin daxili təbəqədən xarici təbəqəyə və ya soyuducuya yayılmasını asanlaşdırmaq üçün yığma ardıcıllığı yerləşdirmə vasitəsilə effektiv istilik təmin etməlidir. Bu, lokallaşdırılmış qaynar nöqtələrin qarşısını almağa kömək edir və səmərəli istilik yayılmasını təmin edir.
c) Komponentin yerləşdirilməsi:Yığma ardıcıllığı həddindən artıq istiləşmənin qarşısını almaq üçün istilik komponentlərinin təşkili və yaxınlığını nəzərə almalıdır. Komponentlərin istilik qurğuları və ya fanatlar kimi soyutma mexanizmləri ilə düzgün uyğunlaşdırılması da nəzərə alınmalıdır.

2.3 İstehsal məhdudiyyətləri və xərclərin optimallaşdırılması:

İstifləmə ardıcıllığı istehsal məhdudiyyətlərini və xərclərin optimallaşdırılmasını nəzərə almalıdır, çünki onlar lövhənin mümkünlüyündə və əlverişliliyində mühüm rol oynayır. Mülahizələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Materialın mövcudluğu:Seçilmiş yığma ardıcıllığı materialların mövcudluğuna və onların seçilmiş PCB istehsal prosesi ilə uyğunluğuna uyğun olmalıdır.
b) Qatların sayı və mürəkkəblik:Yığma ardıcıllığı təbəqələrin sayı, qazma aspekt nisbəti və hizalanma dəqiqliyi kimi amilləri nəzərə alaraq seçilmiş PCB istehsal prosesinin məhdudiyyətləri daxilində tərtib edilməlidir.
c) Xərclərin optimallaşdırılması:İstifləmə ardıcıllığı tələb olunan performans və etibarlılığa xələl gətirmədən materialların istifadəsini optimallaşdırmalı və istehsal mürəkkəbliyini azaltmalıdır. O, material tullantıları, prosesin mürəkkəbliyi və montajla bağlı xərcləri minimuma endirməyi hədəfləməlidir.

2.4 Qatların düzülməsi və siqnal çarpışması:

Yığma ardıcıllığı təbəqənin düzülməsi problemlərini həll etməli və siqnal bütövlüyünə mənfi təsir göstərə biləcək siqnal çarpışmasını minimuma endirməlidir. Mühüm mülahizələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Simmetrik yığma:Güc və yer təbəqələri arasında siqnal təbəqələrinin simmetrik şəkildə yığılması birləşməni minimuma endirməyə və çarpaz əlaqəni azaltmağa kömək edir.
b) Diferensial cütlərin marşrutu:Yığma ardıcıllığı yüksək sürətli diferensial siqnalların səmərəli marşrutlaşdırılması üçün siqnal təbəqələrinin düzgün uyğunlaşdırılmasına imkan verməlidir. Bu, siqnalın bütövlüyünü qorumağa və çarpışmanı minimuma endirməyə kömək edir.
c) Siqnalın ayrılması:Yığma ardıcıllığı çarpaz əlaqəni və müdaxiləni azaltmaq üçün həssas analoq və rəqəmsal siqnalların ayrılmasını nəzərə almalıdır.

2.5 Empedans nəzarəti və RF/mikrodalğalı inteqrasiya:

RF/mikrodalğalı tətbiqlər üçün düzgün empedans nəzarəti və inteqrasiyasına nail olmaq üçün yığma ardıcıllığı çox vacibdir. Əsas mülahizələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Nəzarət olunan empedans:Yığma ardıcıllığı iz eni, dielektrik qalınlığı və təbəqənin düzülüşü kimi amilləri nəzərə alaraq idarə olunan empedans dizaynına imkan verməlidir. Bu, RF/mikrodalğalı siqnallar üçün düzgün siqnal yayılmasını və empedans uyğunluğunu təmin edir.
b) Siqnal qatının yerləşdirilməsi:Digər siqnalların müdaxiləsini minimuma endirmək və siqnalın daha yaxşı yayılmasını təmin etmək üçün RF/mikrodalğalı siqnallar strateji olaraq xarici təbəqəyə yaxın yerləşdirilməlidir.
c) RF qoruması:Yığma ardıcıllığına RF/mikrodalğalı siqnalları müdaxilədən təcrid etmək və qorumaq üçün torpaq və qoruyucu təbəqələrin düzgün yerləşdirilməsi daxil edilməlidir.

3. Interlayer Connection Methods

3.1 Deliklər, kor deşiklər və basdırılmış çuxurlar vasitəsilə:

Vialar müxtəlif təbəqələri birləşdirən vasitə kimi çap dövrə lövhəsinin (PCB) dizaynında geniş istifadə olunur. Onlar PCB-nin bütün təbəqələri vasitəsilə qazılmış deliklərdir və elektrik davamlılığını təmin etmək üçün örtülmüşdür. Deliklər vasitəsilə güclü elektrik bağlantısı təmin edilir və düzəltmək və təmir etmək nisbətən asandır. Bununla belə, onlar PCB-də dəyərli yer tutan və marşrutlaşdırma seçimlərini məhdudlaşdıran daha böyük qazma bitləri tələb edir.
Kor və basdırılmış kanallar kosmosdan istifadə və marşrut çevikliyində üstünlüklər təklif edən alternativ təbəqələrarası əlaqə üsullarıdır.
Kor vidalar PCB səthindən qazılır və bütün təbəqələrdən keçmədən daxili təbəqələrdə bitir. Onlar daha dərin təbəqələri təsirsiz qoyarkən bitişik təbəqələr arasında əlaqə yaratmağa imkan verir. Bu, lövhənin yerindən daha səmərəli istifadə etməyə imkan verir və qazma deliklərinin sayını azaldır. Digər tərəfdən, basdırılmış vidalar, PCB-nin daxili təbəqələri içərisində tamamilə qapalı olan və xarici təbəqələrə uzanmayan deliklərdir. Onlar xarici təbəqələrə təsir etmədən daxili təbəqələr arasında əlaqə təmin edir. Basdırılmış vidaların xarici təbəqədə heç bir yer tutmadığı üçün deşiklər və kor vidalardan daha çox yer qənaət edən üstünlükləri var.
Açıq deşiklərin, kor vidaların və basdırılmış vidaların seçimi PCB dizaynının xüsusi tələblərindən asılıdır. Deliklər vasitəsilə adətən daha sadə dizaynlarda və ya möhkəmlik və təmir qabiliyyətinin əsas narahatlıq doğurduğu yerlərdə istifadə olunur. Əl cihazları, smartfonlar və noutbuklar kimi məkanın kritik faktor olduğu yüksək sıxlıqlı dizaynlarda kor və basdırılmış vidalara üstünlük verilir.

3.2 Mikroməsamə vəHDI texnologiyası:

Mikrovialar PCB-lərdə yüksək sıxlıqlı interlayer birləşmələrini təmin edən kiçik diametrli deşiklərdir (adətən 150 mikrondan azdır). Onlar miniatürləşdirmə, siqnal bütövlüyü və marşrut çevikliyində əhəmiyyətli üstünlüklər təklif edirlər.
Mikroviyaları iki növə bölmək olar: deşikli mikroviyalar və kor mikroviyalar. Mikrovialar PCB-nin üst səthindən deşiklər açmaqla və bütün təbəqələrə uzanmaqla tikilir. Kor mikroviyalar, adından da göründüyü kimi, yalnız xüsusi daxili təbəqələrə yayılır və bütün təbəqələrə nüfuz etmir.
Yüksək sıxlıqlı qarşılıqlı əlaqə (HDI) daha yüksək dövrə sıxlığına və performansa nail olmaq üçün mikrovialardan və qabaqcıl istehsal üsullarından istifadə edən texnologiyadır. HDI texnologiyası daha kiçik komponentlərin yerləşdirilməsinə və daha sıx marşrutlaşdırmaya imkan verir, nəticədə daha kiçik forma faktorları və daha yüksək siqnal bütövlüyü əldə edilir. HDI texnologiyası miniatürləşdirmə, təkmilləşdirilmiş siqnal yayılması, azaldılmış siqnal təhrifi və təkmilləşdirilmiş funksionallıq baxımından ənənəvi PCB texnologiyasından bir sıra üstünlüklər təklif edir. Bu, çoxlu mikrovialarla çox qatlı dizaynlara imkan verir, bununla da qarşılıqlı əlaqə uzunluqlarını qısaldır və parazitar tutum və endüktansı azaldır.
HDI texnologiyası həmçinin yüksək tezlikli laminatlar və RF/mikrodalğalı tətbiqlər üçün vacib olan nazik dielektrik təbəqələr kimi qabaqcıl materialların istifadəsinə imkan verir. O, daha yaxşı empedans nəzarətini təmin edir, siqnal itkisini azaldır və etibarlı yüksək sürətli siqnal ötürülməsini təmin edir.

3.3 Laylararası birləşmə materialları və prosesləri:

PXB-lərin yaxşı elektrik performansını, mexaniki etibarlılığını və istehsal qabiliyyətini təmin etmək üçün təbəqələrarası əlaqə materiallarının və üsullarının seçimi çox vacibdir. Bəzi tez-tez istifadə olunan interlayer əlaqə materialları və texnikaları bunlardır:

a) Mis:Mis əla keçiriciliyi və lehimləmə qabiliyyətinə görə keçirici təbəqələrdə və PCB-lərin vidalarında geniş istifadə olunur. Etibarlı elektrik bağlantısı təmin etmək üçün adətən çuxurun üzərinə qoyulur.
b) Lehimləmə:Dalğa lehimləmə və ya təkrar lehimləmə kimi lehimləmə üsulları tez-tez PCB-lər və digər komponentlər üzərindəki deliklər arasında elektrik əlaqələri yaratmaq üçün istifadə olunur. Lehim pastasını kanala tətbiq edin və lehimi əritmək və etibarlı bir əlaqə yaratmaq üçün istilik tətbiq edin.
c) Elektrokaplama:Elektriksiz mis örtük və ya elektrolitik mis kimi elektrokaplama üsulları, keçiriciliyi artırmaq və yaxşı elektrik əlaqələrini təmin etmək üçün vidaları plitələmək üçün istifadə olunur.
d) Bağlama:Yapışqan bağlama və ya termokompressiya bağlama kimi yapışdırma üsulları laylı strukturları birləşdirmək və etibarlı qarşılıqlı əlaqə yaratmaq üçün istifadə olunur.
e) Dielektrik material:PCB yığını üçün dielektrik materialın seçimi təbəqələrarası əlaqələr üçün vacibdir. FR-4 və ya Rogers laminatları kimi yüksək tezlikli laminatlar tez-tez yaxşı siqnal bütövlüyünü təmin etmək və siqnal itkisini minimuma endirmək üçün istifadə olunur.

3.4 Kəsik dizaynı və mənası:

PCB yığınının kəsik dizaynı təbəqələr arasındakı əlaqələrin elektrik və mexaniki xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. Kəsiklərin dizaynı üçün əsas mülahizələrə aşağıdakılar daxildir:

a) Qatın düzülüşü:Bir PCB yığını daxilində siqnal, güc və yer təyyarələrinin təşkili siqnal bütövlüyünə, güc bütövlüyünə və elektromaqnit müdaxiləsinə (EMI) təsir göstərir. Siqnal təbəqələrinin güc və yer təyyarələri ilə düzgün yerləşdirilməsi və uyğunlaşdırılması səs-küyün birləşməsini minimuma endirməyə və aşağı endüktanslı geri dönüş yollarını təmin etməyə kömək edir.
b) Empedans nəzarəti:Kəsiklərin dizaynı, xüsusilə yüksək sürətli rəqəmsal və ya RF/mikrodalğalı siqnallar üçün idarə olunan empedans tələblərini nəzərə almalıdır. Bu, istənilən xarakterik empedansa nail olmaq üçün dielektrik materialların və qalınlıqların müvafiq seçilməsini nəzərdə tutur.
c) İstilik idarəetməsi:En kəsiyinin dizaynı effektiv istilik yayılmasını və istilik idarəetməsini nəzərə almalıdır. Güc və torpaq təyyarələrinin, istilik kanallarının və soyutma mexanizmləri olan komponentlərin (məsələn, istilik qurğuları) düzgün yerləşdirilməsi istiliyin yayılmasına və optimal iş temperaturunun saxlanmasına kömək edir.
d) Mexaniki etibarlılıq:Bölmə dizaynı mexaniki etibarlılığı nəzərə almalıdır, xüsusən də istilik dövriyyəsi və ya mexaniki stressə məruz qala bilən tətbiqlərdə. Materialların düzgün seçilməsi, yapışdırma üsulları və yığma konfiqurasiyası PCB-nin struktur bütövlüyünü və davamlılığını təmin etməyə kömək edir.

4. 16 Layer PCB üçün Dizayn Təlimatları

4.1 Qatın yerləşdirilməsi və paylanması:

16 qatlı dövrə lövhəsini tərtib edərkən, performansı və siqnal bütövlüyünü optimallaşdırmaq üçün təbəqələri diqqətlə ayırmaq və yaymaq vacibdir. Budur, səviyyə bölgüsü üçün bəzi qaydalar
və paylama:

Lazım olan siqnal təbəqələrinin sayını təyin edin:
Dövrə dizaynının mürəkkəbliyini və yönləndirilməli olan siqnalların sayını nəzərə alın. Bütün tələb olunan siqnalları yerləşdirmək üçün kifayət qədər siqnal təbəqələri ayırın, adekvat marşrut sahəsini təmin edin və həddindən artıq yükdən qaçın.tıxac. Yer və güc təyyarələrini təyin edin:
Torpaq və güc təyyarələrinə ən azı iki daxili təbəqə təyin edin. Yer müstəvisi siqnallar üçün sabit istinad təmin etməyə kömək edir və elektromaqnit müdaxiləsini (EMI) minimuma endirir. Güc təyyarəsi gərginliyin düşməsini minimuma endirməyə kömək edən aşağı empedanslı enerji paylama şəbəkəsini təmin edir.
Həssas siqnal təbəqələrini ayırın:
Tətbiqdən asılı olaraq, müdaxilənin və çarpışmanın qarşısını almaq üçün həssas və ya yüksək sürətli siqnal təbəqələrini səs-küylü və ya yüksək güclü təbəqələrdən ayırmaq lazım ola bilər. Bu, onların arasında xüsusi yer və ya güc təyyarələri yerləşdirməklə və ya izolyasiya təbəqələrindən istifadə etməklə edilə bilər.
Siqnal təbəqələrini bərabər paylayın:
Qonşu siqnallar arasında əlaqəni minimuma endirmək və siqnal bütövlüyünü qorumaq üçün siqnal təbəqələrini lövhə yığını boyunca bərabər paylayın. Qatarlararası çarpışmanı minimuma endirmək üçün siqnal qatlarını eyni yığma sahəsində bir-birinin yanında yerləşdirməkdən çəkinin.
Yüksək tezlikli siqnalları nəzərdən keçirin:
Dizaynınızda yüksək tezlikli siqnallar varsa, ötürmə xəttinin təsirlərini minimuma endirmək və yayılma gecikmələrini azaltmaq üçün yüksək tezlikli siqnal təbəqələrini xarici təbəqələrə yaxın yerləşdirməyi düşünün.

4.2 Marşrutlaşdırma və siqnalın marşrutlaşdırılması:

Marşrutlaşdırma və siqnal izi dizaynı düzgün siqnal bütövlüyünü təmin etmək və müdaxiləni minimuma endirmək üçün vacibdir. 16 qatlı dövrə lövhələrində yerləşdirmə və siqnal marşrutu üçün bəzi qaydalar bunlardır:

Yüksək cərəyan siqnalları üçün daha geniş izlərdən istifadə edin:
Güc və torpaq əlaqələri kimi yüksək cərəyan daşıyan siqnallar üçün müqaviməti və gərginliyin düşməsini minimuma endirmək üçün daha geniş izlərdən istifadə edin.
Yüksək sürətli siqnallar üçün uyğun empedans:
Yüksək sürətli siqnallar üçün yansımaların və siqnalın zəifləməsinin qarşısını almaq üçün iz empedansının ötürmə xəttinin xarakterik empedansına uyğun olduğundan əmin olun. İdarə olunan empedans dizayn üsullarından istifadə edin və iz eni hesablamalarını düzgün aparın.
İz uzunluqlarını və kəsişmə nöqtələrini minimuma endir:
Parazit tutumu, endüktansı və müdaxiləni azaltmaq üçün iz uzunluqlarını mümkün qədər qısa tutun və keçid nöqtələrinin sayını azaldın. Komponentlərin yerləşdirilməsini optimallaşdırın və uzun, mürəkkəb izlərin qarşısını almaq üçün xüsusi marşrutlaşdırma təbəqələrindən istifadə edin.
Yüksək sürətli və aşağı sürətli siqnalları ayırın:
Yüksək sürətli siqnallara səs-küyün təsirini minimuma endirmək üçün yüksək sürətli və aşağı sürətli siqnalları ayırın. Yüksək sürətli siqnalları xüsusi siqnal təbəqələrinə yerləşdirin və onları yüksək güclü və ya səs-küylü komponentlərdən uzaq tutun.
Yüksək sürətli siqnallar üçün diferensial cütlərdən istifadə edin:
Yüksək sürətli diferensial siqnallar üçün səs-küyü minimuma endirmək və siqnal bütövlüyünü qorumaq üçün diferensial cüt marşrutlaşdırma üsullarından istifadə edin. Siqnal əyriliyinin və çarpışmanın qarşısını almaq üçün diferensial cütlərin empedansını və uzunluğunu uyğun saxlayın.

4.3 Torpaq təbəqəsi və güc qatının paylanması:

Yer və güc təyyarələrinin düzgün paylanması yaxşı güc bütövlüyünə nail olmaq və elektromaqnit müdaxiləsini azaltmaq üçün çox vacibdir. 16 qatlı dövrə lövhələrində yer və güc təyyarələrinin təyin edilməsi üçün bəzi qaydalar bunlardır:

Xüsusi yer və güc təyyarələrini ayırın:
Xüsusi yer və güc təyyarələri üçün ən azı iki daxili təbəqə ayırın. Bu, torpaq döngələrini minimuma endirməyə, EMI-ni azaltmağa və yüksək tezlikli siqnallar üçün aşağı empedanslı geri dönüş yolunu təmin etməyə kömək edir.
Ayrı-ayrı rəqəmsal və analoq yer təyyarələri:
Dizaynda rəqəmsal və analoq bölmələr varsa, hər bir bölmə üçün ayrıca yer təyyarələrinin olması tövsiyə olunur. Bu, rəqəmsal və analoq bölmələr arasında səs-küy birləşməsini minimuma endirməyə kömək edir və siqnal bütövlüyünü yaxşılaşdırır.
Yer və güc təyyarələrini siqnal təyyarələrinə yaxın yerləşdirin:
Döngə sahəsini minimuma endirmək və səs-küyün qəbulunu azaltmaq üçün yer və güc təyyarələrini qidalandırdıqları siqnal təyyarələrinə yaxın yerləşdirin.
Güc təyyarələri üçün bir neçə keçiddən istifadə edin:
Gücü bərabər paylamaq və güc təyyarəsinin empedansını azaltmaq üçün güc təyyarələrini birləşdirmək üçün çoxlu keçidlərdən istifadə edin. Bu, təchizatı gərginliyinin düşməsini minimuma endirməyə və enerjinin bütövlüyünü yaxşılaşdırmağa kömək edir.
Güc təyyarələrində dar boyunlardan çəkinin:
Güc təyyarələrində dar boyunlardan çəkinin, çünki onlar cərəyan sıxlığına səbəb ola və müqaviməti artıra bilər, nəticədə gərginlik düşməsi və güc təyyarəsinin səmərəsizliyi yarana bilər. Müxtəlif güc təyyarə sahələri arasında güclü əlaqələrdən istifadə edin.

4.4 Termal yastıq və yerləşdirmə yolu ilə:

İstiliyin effektiv şəkildə yayılması və komponentlərin həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını almaq üçün termal yastıqların və vidaların düzgün yerləşdirilməsi çox vacibdir. Termal pad və 16 qatlı dövrə lövhələrində yerləşdirmə ilə bağlı bəzi qaydalar bunlardır:

Termal yastığı istilik yaradan komponentlərin altına qoyun:
İstilik yaradan komponenti (məsələn, güc gücləndiricisi və ya yüksək güclü IC) müəyyən edin və termal yastığı birbaşa onun altına qoyun. Bu termal yastıqlar istiliyi daxili termal təbəqəyə ötürmək üçün birbaşa istilik yolunu təmin edir.
İstiliyin yayılması üçün bir neçə termal vida istifadə edin:
Effektiv istilik yayılmasını təmin etmək üçün termal təbəqəni və xarici təbəqəni birləşdirmək üçün çoxlu termal kanallardan istifadə edin. İstiliyin bərabər paylanmasına nail olmaq üçün bu vidalar termal yastığın ətrafında pilləli şəkildə yerləşdirilə bilər.
İstilik empedansı və təbəqənin yığılmasını nəzərə alın:
Termal kanalları layihələndirərkən, lövhə materialının və təbəqə yığmasının istilik empedansını nəzərə alın. İstilik müqavimətini minimuma endirmək və istilik yayılmasını maksimum dərəcədə artırmaq üçün ölçü və məsafəni optimallaşdırın.

4.5 Komponentlərin Yerləşdirilməsi və Siqnalların Tamlığı:

Siqnal bütövlüyünü qorumaq və müdaxiləni minimuma endirmək üçün komponentlərin düzgün yerləşdirilməsi çox vacibdir. 16 qatlı dövrə lövhəsində komponentlərin yerləşdirilməsi üçün bəzi qaydalar bunlardır:

Qrupla əlaqəli komponentlər:
Eyni alt sistemin bir hissəsi olan və ya güclü elektrik qarşılıqlı əlaqəsi olan əlaqəli komponentləri qruplaşdırın. Bu, iz uzunluğunu azaldır və siqnalın zəifləməsini minimuma endirir.
Yüksək sürətli komponentləri yaxın saxlayın:
İz uzunluqlarını minimuma endirmək və düzgün siqnal bütövlüyünü təmin etmək üçün yüksək tezlikli osilatorlar və ya mikrokontrollerlər kimi yüksək sürətli komponentləri bir-birinə yaxın yerləşdirin.
Kritik siqnalların iz uzunluğunu minimuma endir:
Yayılma gecikməsini və siqnalın zəifləməsini azaltmaq üçün kritik siqnalların iz uzunluğunu minimuma endirin. Bu komponentləri mümkün qədər yaxın qoyun.
Həssas komponentləri ayırın:
Müdaxiləni minimuma endirmək və siqnalın bütövlüyünü qorumaq üçün analoq komponentlər və ya aşağı səviyyəli sensorlar kimi səs-küyə həssas komponentləri yüksək güclü və ya səs-küylü komponentlərdən ayırın.
Kondansatörlərin ayrılmasını nəzərdən keçirin:
Təmiz enerji təmin etmək və gərginlik dəyişmələrini minimuma endirmək üçün ayırıcı kondansatörləri hər bir komponentin güc sancaqlarına mümkün qədər yaxın qoyun. Bu kondansatörlər enerji təchizatını sabitləşdirməyə və səs-küy birləşməsini azaltmağa kömək edir.

5. Stack-Up Dizayn üçün Simulyasiya və Analiz Alətləri

5.1 3D modelləşdirmə və simulyasiya proqramı:

3D modelləşdirmə və simulyasiya proqramı stackup dizaynı üçün mühüm vasitədir, çünki o, dizaynerlərə PCB yığınlarının virtual təsvirlərini yaratmağa imkan verir. Proqram layları, komponentləri və onların fiziki qarşılıqlı əlaqəsini görüntüləyə bilər. Yığınlaşmanın simulyasiyası ilə dizaynerlər siqnal çarpazlığı, EMI və mexaniki məhdudiyyətlər kimi potensial problemləri müəyyən edə bilərlər. O, həmçinin komponentlərin düzülməsini yoxlamağa və ümumi PCB dizaynını optimallaşdırmağa kömək edir.

5.2 Siqnal bütövlüyünün təhlili alətləri:

Siqnal bütövlüyünün təhlili alətləri PCB yığınlarının elektrik performansını təhlil etmək və optimallaşdırmaq üçün çox vacibdir. Bu alətlər siqnal davranışını simulyasiya etmək və təhlil etmək üçün riyazi alqoritmlərdən istifadə edir. Simulyasiya və təhlili həyata keçirməklə dizaynerlər dizayn prosesinin əvvəlində potensial siqnal bütövlüyü problemlərini müəyyən edə və etibarlı siqnal ötürülməsini təmin etmək üçün lazımi düzəlişlər edə bilərlər.

5.3 Termik analiz alətləri:

Termal analiz alətləri PCB-lərin istilik idarəetməsini təhlil edərək və optimallaşdıraraq yığın dizaynında mühüm rol oynayır. Bu alətlər yığının hər bir təbəqəsi daxilində istilik yayılmasını və temperaturun paylanmasını simulyasiya edir. Dizaynerlər enerji itkisi və istilik ötürmə yollarını dəqiq şəkildə modelləşdirərək isti nöqtələri müəyyən edə, mis təbəqələrin və istilik vidalarının yerləşdirilməsini optimallaşdıra və kritik komponentlərin düzgün soyumasını təmin edə bilərlər.

5.4 İstehsal üçün dizayn:

İstehsal üçün dizayn yığın dizaynının vacib aspektidir. Seçilmiş yığının səmərəli şəkildə istehsalına kömək edə biləcək müxtəlif proqram alətləri mövcuddur. Bu alətlər materialın mövcudluğu, təbəqənin qalınlığı, istehsal prosesi və istehsal dəyəri kimi amilləri nəzərə alaraq, istənilən yığıncağa nail olmağın mümkünlüyü barədə rəy verir. Onlar dizaynerlərə istehsalı asanlaşdırmaq, gecikmə riskini azaltmaq və məhsuldarlığı artırmaq üçün yığılmanı optimallaşdırmaq üçün əsaslandırılmış qərarlar qəbul etməyə kömək edir.

6.16 Layer PCB-lər üçün Addım-addım Dizayn Prosesi

6.1 İlkin tələblərin toplanması:

Bu addımda, 16 qatlı PCB dizaynı üçün bütün lazımi tələbləri toplayın. PCB-nin funksionallığını, tələb olunan elektrik performansını, mexaniki məhdudiyyətləri və riayət edilməli olan hər hansı xüsusi dizayn təlimatlarını və ya standartlarını anlayın.

6.2 Komponentlərin yerləşdirilməsi və təşkili:

Tələblərə uyğun olaraq, PCB-də komponentləri ayırın və onların yerləşdirilməsini müəyyənləşdirin. Siqnal bütövlüyü, istilik mülahizələri və mexaniki məhdudiyyətlər kimi amilləri nəzərdən keçirin. Komponentləri elektrik xüsusiyyətlərinə əsasən qruplaşdırın və müdaxiləni minimuma endirmək və siqnal axınını optimallaşdırmaq üçün onları strateji olaraq lövhədə yerləşdirin.

6.3 Stack-up dizaynı və təbəqənin paylanması:

16 qatlı PCB üçün yığın dizaynını müəyyənləşdirin. Müvafiq materialı seçmək üçün dielektrik sabiti, istilik keçiriciliyi və xərc kimi amilləri nəzərə alın. Elektrik tələblərinə uyğun olaraq siqnal, güc və yer təyyarələrini təyin edin. Balanslaşdırılmış yığını təmin etmək və siqnal bütövlüyünü yaxşılaşdırmaq üçün yer və güc təyyarələrini simmetrik şəkildə yerləşdirin.

6.4 Siqnalın marşrutlaşdırılması və marşrutun optimallaşdırılması:

Bu addımda, düzgün empedans nəzarətini, siqnal bütövlüyünü təmin etmək və siqnal çarpışmasını minimuma endirmək üçün siqnal izləri komponentlər arasında yönləndirilir. Kritik siqnalların uzunluğunu minimuma endirmək üçün marşrutlaşdırmanı optimallaşdırın, həssas izləri keçməyin və yüksək sürətli və aşağı sürətli siqnallar arasında ayrılığı qoruyun. Lazım olduqda diferensial cütlərdən və idarə olunan empedans marşrutlaşdırma üsullarından istifadə edin.

6.5 Interlayer əlaqələri və yerləşdirmə yolu ilə:

Qatlar arasında birləşdirici vidaların yerləşdirilməsini planlaşdırın. Qat keçidlərinə və komponent birləşmələrinə əsaslanaraq, çuxur və ya kor çuxur kimi uyğun keçid növünü müəyyənləşdirin. Siqnal əksetmələrini, empedans fasilələrini minimuma endirmək və PCB-də bərabər paylanmağı qorumaq üçün düzülmə vasitəsilə optimallaşdırın.

6.6 Son dizaynın yoxlanılması və simulyasiyası:

İstehsaldan əvvəl son dizayn yoxlanışı və simulyasiyalar aparılır. Siqnal bütövlüyü, güc bütövlüyü, istilik davranışı və istehsal qabiliyyəti üçün PCB dizaynlarını təhlil etmək üçün simulyasiya alətlərindən istifadə edin. Dizaynı ilkin tələblərə uyğun yoxlayın və performansı optimallaşdırmaq və istehsal qabiliyyətini təmin etmək üçün lazımi düzəlişlər edin.
Bütün tələblərin yerinə yetirilməsini və potensial problemlərin həllini təmin etmək üçün dizayn prosesi boyunca elektrik mühəndisləri, mexaniki mühəndislər və istehsal qrupları kimi digər maraqlı tərəflərlə əməkdaşlıq edin və onlarla əlaqə saxlayın. Rəy və təkmilləşdirmələri daxil etmək üçün dizaynları mütəmadi olaraq nəzərdən keçirin və təkrarlayın.

7.Sənaye üzrə Ən Yaxşı Təcrübələr və Case Studies

7.1 16 qatlı PCB dizaynının uğurlu halları:

Case study 1:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd yüksək sürətli şəbəkə avadanlığı üçün 16 qatlı PCB-ni uğurla layihələndirdi. Siqnal bütövlüyünü və güc paylanmasını diqqətlə nəzərdən keçirərək, onlar üstün performansa nail olur və elektromaqnit müdaxiləsini minimuma endirirlər. Onların uğurunun açarı idarə olunan empedans marşrutlaşdırma texnologiyasından istifadə edərək tam optimallaşdırılmış stack-up dizaynıdır.

Case Study 2:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd mürəkkəb tibbi cihaz üçün 16 qatlı PCB dizayn etmişdir. Səthə montaj və deşikli komponentlərin birləşməsindən istifadə edərək, onlar yığcam, lakin güclü dizayna nail oldular. Komponentlərin diqqətli yerləşdirilməsi və səmərəli marşrutlaşdırma əla siqnal bütövlüyünü və etibarlılığını təmin edir.

7.2 Uğursuzluqlardan öyrənin və tələlərdən qaçın:

Case Study 1:Bəzi pcb istehsalçıları rabitə avadanlığının 16 qatlı PCB dizaynında siqnal bütövlüyü problemi ilə qarşılaşdılar. Uğursuzluğun səbəbləri impedans nəzarətinin kifayət qədər nəzərə alınmaması və yer müstəvisinin düzgün paylanmasının olmaması idi. Öyrənilən dərs siqnal bütövlüyü tələblərini diqqətlə təhlil etmək və ciddi empedansa nəzarət dizayn qaydalarına əməl etməkdir.

Case Study 2:Bəzi pcb istehsalçıları dizayn mürəkkəbliyinə görə 16 qatlı PCB ilə istehsal problemləri ilə üzləşdilər. Kor vidaların və sıx yığılmış komponentlərin həddindən artıq istifadəsi istehsal və montajda çətinliklərə səbəb olur. Öyrənilən dərs seçilmiş PCB istehsalçısının imkanlarını nəzərə alaraq dizayn mürəkkəbliyi və istehsal qabiliyyəti arasında tarazlıq yaratmaqdır.

16 qatlı PCB dizaynında tələlərin və tələlərin qarşısını almaq üçün aşağıdakıları etmək çox vacibdir:

a. Dizaynın tələblərini və məhdudiyyətlərini hərtərəfli başa düşmək.
b. Siqnal bütövlüyünü və gücün paylanmasını optimallaşdıran yığılmış konfiqurasiyalar. c. Performansı optimallaşdırmaq və istehsalı asanlaşdırmaq üçün komponentləri diqqətlə paylayın və təşkil edin.
d. Empedansa nəzarət etmək və kor vidaların həddindən artıq istifadəsindən qaçınmaq kimi düzgün marşrutlaşdırma üsullarını təmin edin.
e. Dizayn prosesində iştirak edən bütün maraqlı tərəflərlə, o cümlədən elektrik və mexaniki mühəndislər və istehsal qrupları ilə əməkdaşlıq etmək və səmərəli ünsiyyət qurmaq.
f. İstehsaldan əvvəl potensial problemləri müəyyən etmək və düzəltmək üçün hərtərəfli dizayn yoxlaması və simulyasiya həyata keçirin.