Εφαρμογές PCB 12 στρώσεων: Πότε να επιλέξετε δώδεκα στρώσεις

Οι εφαρμογές πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB) 12 στρώσεων συνδυάζουν συνήθως πυκνή διαχωριστική ικανότητα εξαρτημάτων, πολλαπλές διεπαφές και ανάγκες κατανομής ισχύος. Δώδεκα στρώσεις μπορούν να αποτελέσουν μια χρήσιμη επιλογή όταν μια κατασκευή με χαμηλότερο αριθμό στρώσεων δεν μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις δρομολόγησης, διαδρομής επιστροφής ή ακεραιότητας ισχύος εντός του περιγράμματος της πλακέτας. Η τελική επιλογή εξαρτάται από τη συσκευασία, μέσω της αρχιτεκτονικής, των υλικών και των ορίων κατασκευής. Τα δώδεκα στρώσεις δεν εξαλείφουν αυτόματα την ανάγκη για HDI.

Αυτή η σελίδα σας βοηθά να αποφασίσετε εάν το σχέδιό σας ανήκει σε αυτήν την ομάδα. Παραθέτει τα προϊόντα που χρησιμοποιούν συνήθως 12 επίπεδα, τα σήματα που ωθούν ένα σχέδιο εκεί και τα ερωτήματα που καθορίζουν τον αριθμό των επιπέδων. Ο τρόπος κατασκευής αυτών των πλακετών και το κόστος τους καλύπτεται στη σελίδα κατασκευής πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων 12 επιπέδων.

Προϊόντα που χρησιμοποιούν συνήθως σανίδες 12 στρώσεων

Ο αριθμός των στρώσεων ακολουθεί την πυκνότητα και την ταχύτητα του προϊόντος, όχι τον κλάδο στον οποίο δραστηριοποιείται. Ένας απλός ελεγκτής σε μια ιατρική συσκευή μπορεί να είναι μια πλακέτα 4 στρώσεων, ενώ μια συμπαγής κάρτα δικτύου στο ίδιο κτίριο μπορεί να έχει 12 στρώσεις. Τα παρακάτω παραδείγματα αποτελούν σημεία εκκίνησης για την αξιολόγηση και όχι απαιτήσεις αριθμού στρώσεων που αφορούν συγκεκριμένες βιομηχανικές απαιτήσεις.

Η Highleap κατασκευάζει πλακέτες για καθεμία από αυτές τις αγορές, συμπεριλαμβανομένου του εξοπλισμού επικοινωνίας , των ιατρικών συσκευών , των ηλεκτρονικών αυτοκινήτων και των βιομηχανικών συστημάτων ελέγχου . Οι απαιτήσεις κατασκευής είναι οι ίδιες σε όλες τις αγορές. Αυτό που αλλάζει είναι το πρότυπο αποδοχής και η τεκμηρίωση που ζητά ο τελικός πελάτης.

Χρησιμοποιούν τα καταναλωτικά προϊόντα PCB 12 στρώσεων;

Ναι. Ορισμένα προϊόντα υπολογιστών, παιχνιδιών, δικτύωσης και συμπαγή καταναλωτικά προϊόντα χρησιμοποιούν 12 ή περισσότερα επίπεδα. Τα smartphone και οι λεπτές μητρικές πλακέτες μπορούν να συνδυάζουν πολλά επίπεδα με μικροϋπολογιστές HDI. Ο αριθμός των επιπέδων και η τεχνολογία διασύνδεσης είναι ξεχωριστές επιλογές σχεδιασμού και καμία από τις δύο δεν καθορίζεται από την κατηγορία καταναλωτικού προϊόντος.

Τι γίνεται με τα συμβούλια αεροδιαστημικής και άμυνας;

Αυτά τα προϊόντα συχνά καταλήγουν σε 12 στρώσεις ή και παραπάνω, αλλά ο αριθμός των στρώσεων σπάνια είναι το δύσκολο κομμάτι. Τα δύσκολα κομμάτια είναι η τεκμηρίωση, η ιχνηλασιμότητα του υλικού και το πρότυπο αποδοχής που απαιτεί το πρόγραμμα. Εάν η πλακέτα σας εμπίπτει σε αυτήν την κατηγορία, πείτε μας το πρότυπο που πρέπει να πληροί όταν στέλνετε τα αρχεία, επειδή αυτό διαμορφώνει την προσφορά περισσότερο από ό,τι η στοίβαξη. Η εργασία μας για τα αεροδιαστημικά και αμυντικά προγράμματα έχει ως εξής.

Σήματα και Συνδέσεις που ωθούν ένα Σχέδιο σε 12 Επίπεδα

Μια πλακέτα μετακινείται σε 12 επίπεδα λόγω συγκεκριμένων προβλημάτων δρομολόγησης, όχι επειδή η κατηγορία προϊόντος ακούγεται προηγμένη. Τέσσερις περιπτώσεις ευθύνονται για τις περισσότερες μετακινήσεις που βλέπουμε.

Οποιοδήποτε από αυτά μπορεί να λυθεί σε 8 ή 10 επίπεδα. Ο συνδυασμός δύο ή περισσότερων, μέσα σε ένα σταθερό περίγραμμα πλακέτας, καθιστά τα 12 επίπεδα την πρακτική λύση. Η πρακτική δρομολόγησης υψηλής ταχύτητας καλύπτεται στον οδηγό μας για PCB υψηλής ταχύτητας , και οι πλακέτες που έχουν κατασκευαστεί για πλατφόρμες διακομιστών AI δείχνουν πού οδηγεί αυτή η λογική σε υψηλότερους αριθμούς επιπέδων.

Χρειάζεται πάντα μια ταχύτερη διεπαφή περισσότερα επίπεδα;

Όχι. Ένας μόνο γρήγορος σύνδεσμος σε μια κατά τα άλλα απλή πλακέτα δεν δικαιολογεί 12 επίπεδα. Αυτό που έχει σημασία είναι πόσοι τέτοιοι σύνδεσμοι πρέπει να δρομολογηθούν ταυτόχρονα και αν ο καθένας από αυτούς μπορεί να διατηρήσει ένα αδιάσπαστο επίπεδο αναφοράς. Ένας σύνδεσμος 10 Gbps με καθαρή διαδρομή επιστροφής είναι πιο εύκολο να κατασκευαστεί από οκτώ συνδέσμους 1 Gbps που διασχίζουν ένα διαιρεμένο επίπεδο.

Επιλογή μεταξύ 8, 10, 12 και 16 στρώσεων

Επιλέξτε τον χαμηλότερο αριθμό επιπέδων που δίνει σε κάθε γρήγορο σήμα ένα επίπεδο αναφοράς και εξακολουθεί να δρομολογεί την πλακέτα. Τα επιπλέον επίπεδα κοστίζουν χρήματα σε κάθε πλακέτα που κατασκευάζετε ποτέ, επομένως ο στόχος είναι η μικρότερη στοίβα που να καλύπτει τις ηλεκτρικές απαιτήσεις, όχι η πιο ικανή.

Υπάρχει μια δεύτερη επιλογή που οι άνθρωποι παραβλέπουν. Αντί να προσθέτουν επίπεδα, ορισμένα σχέδια παραμένουν στα 10 επίπεδα μεταβαίνοντας σε κατασκευή HDI με microvias , η οποία απελευθερώνει χώρο δρομολόγησης κάτω από το BGA. Αυτό ανταλλάσσει το κόστος των επιπέδων με το κόστος διαδοχικής πλαστικοποίησης, και ποια από τις δύο κερδίζει εξαρτάται από την πλακέτα. Αν θέλετε αριθμούς αντί για έναν εμπειρικό κανόνα, στείλτε το περίγραμμα, το πακέτο και τις απαιτήσεις διεπαφής, τις υποψήφιες στοίβες και τα διαθέσιμα δεδομένα διάταξης, ώστε οι εναλλακτικές λύσεις να μπορούν να εξεταστούν και να προσφερθούν σε συγκρίσιμη βάση.

Μπορώ να ξεκινήσω τη διάταξη από 10 επίπεδα και να προσθέσω επίπεδα αργότερα;

Μπορείτε, αλλά είναι ακριβό να το κάνετε αργά. Η προσθήκη στρώσεων μπορεί να αλλάξει την απόσταση των διηλεκτρικών και τις αναθέσεις αναφοράς, ακόμη και αν διατηρηθεί το συνολικό πάχος, επομένως οι γεωμετρίες και η δρομολόγηση ελεγχόμενης σύνθετης αντίστασης πρέπει να επανεπικυρωθούν. Εάν υπάρχει πραγματική πιθανότητα ο σχεδιασμός να χρειαστεί 12 στρώσεις, ξεκινήστε τη διάταξη από εκεί. Η αφαίρεση στρώσεων απαιτεί επίσης στοίβαξη και έλεγχο ακεραιότητας σήματος. Καμία από τις δύο αλλαγές δεν πρέπει να αντιμετωπίζεται ως απλή μηχανική επεξεργασία.

Κανόνες Σχεδιασμού που Έχουν Σημασία Μόλις Δεσμευτείτε σε 12 Επίπεδα

Μόλις καθοριστεί ο αριθμός των επιπέδων, τρεις αποφάσεις καθορίζουν εάν η πλακέτα θα κατασκευαστεί σωστά. Αυτές αξίζει να διευθετηθούν πριν η διάταξη προχωρήσει πολύ, επειδή η καθεμία είναι δαπανηρή για να αλλάξει αργότερα.

• Διατηρήστε τη στοίβα συμμετρική. Ο χαλκός και η ρητίνη θα πρέπει να αντικατοπτρίζουν το κέντρο της σανίδας. Μια μη ισορροπημένη στοίβαξη 12 στρώσεων αυξάνει τον κίνδυνο καμπυλότητας και στρέβλωσης μετά την πλαστικοποίηση, και μια καμπυλωτή σανίδα είναι δύσκολο να συναρμολογηθεί και μπορεί να αποτύχει στο πεδίο. οδηγός στοίβαξης δείχνει ισορροπημένες ρυθμίσεις.
• Δώστε σε κάθε γρήγορο σήμα ένα επίπεδο αναφοράς. Δρομολογήστε ίχνη υψηλής ταχύτητας σε επίπεδα δίπλα σε ένα αδιάσπαστο έδαφος ή επίπεδο ισχύος και αποφύγετε τη διασταύρωση σχισμών σε αυτό το επίπεδο. Αυτό έχει μεγαλύτερη σημασία σε 12 επίπεδα παρά σε 4, επειδή υπάρχουν περισσότερες πιθανότητες να κάνετε λάθος.
• Προσδιορίστε το μέγεθος των διαβάσεων για το πάχος της σανίδας. Μια σανίδα 12 στρώσεων έχει συνήθως πάχος 1.6 mm ή και περισσότερο πάχος, επομένως η μικρότερη οπή πρέπει να παραμένει εντός της αναλογίας διαστάσεων του κατασκευαστή. Σχεδιάστε το μέγεθος της διέλευσης πριν δεσμευτείτε για μια τοποθέτηση BGA.

Οι υπόλοιποι κανόνες διάταξης είναι οι ίδιοι όπως και για οποιαδήποτε πλακέτα πολλαπλών στρώσεων. Αυτό που αλλάζει σε δώδεκα στρώσεις είναι ότι τα λάθη είναι θαμμένα στη μέση της στοίβας, όπου δεν μπορούν να επανασχεδιαστούν. Ο έγκαιρος έλεγχος του σχεδιασμού έναντι των ορίων κατασκευής είναι η φθηνότερη εγγύηση και γι' αυτό υπάρχει η αξιολόγηση DFM.

Να σχεδιάσω μόνος μου την πλακέτα 12 στρώσεων ή να ζητήσω από τον κατασκευαστή να την συναρμολογήσει;

Ζητήστε το stackup και μετά σχεδιάστε το σύμφωνα με αυτό. Ένας κατασκευαστής γνωρίζει ποια πάχη πυρήνα και προ-εμποτισμού είναι διαθέσιμα και ποιες κατασκευές διατηρούν την αντίσταση χωρίς ειδικό υλικό. Ο σχεδιασμός σε ένα stackup που μπορούμε πραγματικά να κατασκευάσουμε αποφεύγει τον επανασχεδιασμό όταν η αναφερόμενη κατασκευή διαφέρει από αυτήν στο εργαλείο CAD σας. Στείλτε μας τις απαιτήσεις στρώσης και την επιθυμητή αντίσταση και θα σας προτείνουμε μία.