Новости PCB - Как извлечь многослойные пакеты печатных плат?

В настоящее время в высокоскоростных и сложных схемотехнических решениях широко используются печатные платы с более чем 4 слоями. Как выделить подходящие слои? В этой статье анализируется широко используемая многослойная схема укладки печатных плат.

схема проектирования печатных плат в 4 слоя

1. Схема укладки первая: ВЕРХНИЙ GND2, НИЖНИЙ PWR3.

В настоящее время эта схема является основным выбором для четырехслойных устройств в отрасли. Под основной поверхностью устройства (СВЕРХУ) имеется сплошная плоскость заземления, которая служит в качестве слоя проводки. При настройке толщины слоя толщина основной платы между слоем заземления и слоем силовой плоскости не должна быть слишком большой, чтобы уменьшить распределенное сопротивление между плоскостями питания и заземления и обеспечить фильтрующий эффект плоской емкости.

2. Схема укладки 2: ВЕРХНИЙ PWR2, НИЖНИЙ GND3, НИЖНИЙ

Если поверхность основного компонента спроектирована на НИЖНЕМ слое или ключевые сигнальные линии расположены на НИЖНЕМ слое, третий слой должен быть полностью расположен на плоскости заземления. При настройке толщины слоя толщина плиты-сердечника между слоем грунтовой поверхности и слоем силовой поверхности не должна быть слишком большой.

3. Третья схема укладки: GND1, S2, S3, GND4/PWR4

Эта схема обычно применяется при проектировании интерфейсных фильтровальных плат и задних панелей. Из-за отсутствия силовой плоскости на всей плате, GND и PGND расположены на первом и четвертом слоях соответственно. На поверхностном слое (ВЕРХНЕМ слое) допускается прокладывать только небольшое количество коротких линий. Аналогичным образом мы укладываем медь на слои проводки S02 и S03, чтобы обеспечить опорную плоскость поверхностной проводки и контролировать симметрию укладки.

Многослойная печатная плата

схема проектирования 6-слойной печатной платы

1. Первая схема укладки: ВЕРХНЯЯ, GND2, S3, PWR4, GND5, НИЖНЯЯ. В настоящее время эта схема является основной 6-слойной схемой выбора в отрасли, с 3 слоями проводки и 3 опорными плоскостями. Толщина основной платы между четвертым и пятым слоями не должна быть слишком большой, чтобы обеспечить более низкое сопротивление линии передачи. Характеристика низкого сопротивления может улучшить эффект развязки источника питания.

Третий слой - это слой проводки, на котором должны быть проложены линии повышенной опасности, такие как линии синхронизации, для обеспечения целостности сигнала и защиты от электромагнитных помех. Нижний слой - это второй по эффективности слой проводки. Верхний слой - это слой проводки.

2. Вторая схема укладки: ВЕРХНЯЯ, GND2, S3, S4, PWR5, НИЖНЯЯ. Если на печатной плате слишком много трасс и невозможно совместить три слоя проводов, можно использовать эту схему укладки. Эта схема имеет четыре уровня подключения и две опорные плоскости, но между плоскостью питания и плоскостью заземления расположены два сигнальных уровня, и эффект разделения мощности между плоскостью питания и плоскостью заземления отсутствует.

Из-за своей близости к плоскости заземления третий слой является слоем проводки и должен быть оборудован линиями повышенной опасности, такими как часы. Первый, четвертый и шестой слои являются слоями проводки.

3. Три схемы укладки: ВЕРХНЯЯ, S2, GND3, PWR4, S5, НИЖНЯЯ. Эта схема также имеет четыре слоя проводки и две опорные плоскости. Силовая плоскость/плоскость заземления этой конструкции имеет небольшое расстояние между собой, что может обеспечить более низкое сопротивление мощности и лучший эффект развязки мощности.

Верхний и нижний слои - это слои с плохой проводкой. Второй слой, расположенный рядом с плоскостью заземления, - это слой проводки, который можно использовать для прокладки сигнальных линий повышенной опасности, таких как часы. При условии обеспечения одинакового прохождения радиочастотного тока, 5-й слой может также использоваться в качестве соединительного слоя для других сигнальных линий повышенной опасности. Для первого и второго слоев, а также пятого и шестого слоев следует использовать перекрестную проводку.

схема проектирования 8-слойной печатной платы

1. Схема укладки первая: ВЕРХНЯЯ, GND2, S3, GND4, PWR5, S6, GND7, НИЖНЯЯ Эта схема является основной схемой установки слоев для современных 8-слойных печатных плат, используемых в промышленности, с 4 слоями проводки и 4 опорными плоскостями. Целостность сигнала и электромагнитные характеристики этой многослойной структуры являются хорошими, и может быть получен эффект развязки по мощности.

Верхний и нижний слои являются слоями, способными воспроизводить электромагнитные помехи. Смежные слои третьего и шестого слоев являются опорными плоскостями, которые являются слоями проводки. Третий слой является слоем маршрутизации, поскольку оба соседних слоя находятся на плоскости заземления. Толщина основной печатной платы между четвертым и пятым слоями не должна быть слишком большой, чтобы получить более низкое сопротивление линии передачи, что может улучшить эффект развязки источника питания.

2. Вторая схема подключения: ВЕРХНЯЯ, GND2, S3, PWR4, GND5, S6, PWR7, НИЖНЯЯ. По сравнению с первой схемой, эта схема подходит для ситуаций, когда имеется много типов источников питания, которые не могут быть подключены к одной плоскости питания. Третий слой - это слой электропроводки. Основной источник питания должен быть расположен на 4-м этаже и может примыкать к основному цоколю.

Блок питания на 7-м этаже представляет собой сегментированный источник питания. Для улучшения эффекта развязки источника питания на нижнем этаже следует проложить медные трубы. Чтобы сбалансировать печатную плату и уменьшить ее деформацию, верхний слой также необходимо покрыть медным покрытием.

3. Три схемы укладки: ВЕРХНЯЯ, S2, GND3, S4, S5, PWR6, S7, НИЖНЯЯ. Эта схема имеет 6 слоев проводки и 2 опорные плоскости. Характеристики развязки у этого источника питания с многослойной структурой плохие, а также низкий эффект подавления электромагнитных помех. Верхний и нижний слои - это слои проводки с плохими характеристиками электромагнитных помех. Второй и четвертый слои, примыкающие к плоскости заземления, являются слоями проводки для линий синхронизации, и следует использовать перекрестную проводку.

5-й и 7-й слои, примыкающие к силовой панели, являются приемлемыми слоями проводки. Эта схема обычно используется для 8-слойных конструкций объединительной платы с меньшим количеством устройств для поверхностного монтажа. Поскольку на поверхности есть только разъемы, поверхность может быть полностью покрыта медью.