Diretrizes de projeto e fabricação para placas de circuito impresso de 6 camadas
O 6 -camada PCB (placa de circuito impresso) é uma placa de circuito impresso com uma camada condutora multicamada. Suas estruturas básicas incluem as camadas internas e externas de folha de cobre e a camada intermediária de isolamento. Entre eles, a primeira e a 6ª camadas são a camada de sinal. Sinal. Este design permite mais funções e maior desempenho em um espaço limitado.
6-aplicação de PCB de camada
O 6 -camada PCB (placa de circuito impresso) desempenha um papel fundamental na fabricação eletrônica moderna, e sua aplicação é ampla e diversificada. A seguir estão as principais áreas de aplicação do 6 -placa de circuito de camada:
1. Na área de equipamentos de comunicação, a aplicação de 6 camadas de PCB são muito comuns. Por exemplo, dispositivos de comunicação, como telefones celulares e roteadores, precisam usar este tipo de PCB. Devido à grande quantidade de processamento de dados de equipamentos de comunicação e altos requisitos para placas de circuito, o 6 -camada PCB pode fornecer maior taxa de transmissão de dados e menor interferência de sinal, garantindo assim o funcionamento normal do equipamento.
2. Na área de equipamentos de controle industrial, o 6 -camada PCB também desempenha um papel importante. Equipamentos de controle industrial geralmente requerem uma grande quantidade de dados e tarefas de controle complexas, que possuem altos requisitos para a estabilidade e confiabilidade da placa de circuito. A alta estabilidade e alta confiabilidade do 6 -camada PCB pode garantir a operação estável do equipamento de controle industrial, melhorando assim a eficiência da produção.
3. No campo dos instrumentos médicos, 6 -camada PCB também é amplamente utilizada. Por exemplo, o monitor de ECG e o instrumento de diagnóstico ultrassônico em equipamentos médicos precisam usar este tipo de PCB. Porque os instrumentos médicos têm altos requisitos de precisão e estabilidade dos dados, o 6 -camada PCB pode fornecer transmissão de sinal de alta precisão e ambiente de trabalho estável, melhorando assim a eficiência do trabalho e a precisão do diagnóstico de equipamentos médicos.
4.6 camadas de PCB também têm uma ampla gama de perspectivas de aplicação em data centers e comunicação de alta velocidade. Seu design de alta densidade pode atingir tamanho menor e maior integração, economizando espaço e custo para produtos eletrônicos. Ao mesmo tempo, devido às características de sua alta taxa de transmissão de sinal e baixa perda de sinal, o 6 -camada PCB pode atender às necessidades de comunicação de alta velocidade e data centers.
Benefícios do uso 6 Placa de circuito impresso em camada
A placa de circuito impresso de seis camadas incorporada na placa multicamadas oferece benefícios incomparáveis. Estas vantagens excepcionais e características específicas da placa de circuito impresso de seis camadas são descritas com mais detalhes a seguir..
Primeiramente, um tamanho e área de superfície diminuídos. A inclusão de camadas adicionais oferece amplo espaço para diminuir a área ocupada pela placa de circuito impresso. Consequentemente, uma característica definidora da placa de circuito de seis camadas reside na sua capacidade de minimizar a área total ocupada pelo produto final, ao mesmo tempo que facilita funcionalidades mais complexas. Isto é um dos principais motivadores por trás da utilização de placas de circuito impresso de seis camadas em uma escala crescente atualmente.. Refletindo as crescentes demandas pela portabilidade dos aparelhos eletrônicos, esses atributos se alinham perfeitamente com as tendências predominantes do mercado.
Segundo, desempenho elétrico superior. Com a crescente complexidade dos produtos, semicondutor CC, AC, correntes de retificação, frequências diversas, e poderes, abrangendo ICs de alta qualidade, tensões elevadas, Taxas de conversão ADC, precisão, e assim por diante, os benchmarks de desempenho elétrico dos componentes utilizados para placas de circuito impresso invariavelmente aumentam. Esta maior confiabilidade elétrica das placas de circuito impresso de seis camadas torna a interação entre os componentes mais confiável, oferecendo uma vantagem distinta sobre o único- e placas de circuito impresso de camada dupla.
Em terceiro lugar, maior durabilidade. Comparativo com placas de circuito impresso de face única e camada dupla, placas de circuito impresso de seis camadas incorporam múltiplas camadas de isolamento, aumentando assim a robustez da PCB para prevenção otimizada de curtos-circuitos na PCB, prolongando assim a vida útil do PCB e a longevidade do produto.
Em quarto lugar, conectividade superior, peso reduzido. Em contraste com placas de circuito impresso convencionais de face única e placas de circuito impresso de dupla face, o elaborado circuito da placa de circuito impresso de seis camadas simplifica as conexões dos componentes, minimizando assim o uso de componentes de interconexão e subsequentemente, reduzindo o peso total do PCBA produto montado. Como tal, isso representa um compacto, solução ainda leve, ideal para eletrônicos portáteis.
Por último, o intrincado arranjo de empilhamento proporciona uma estrutura e eficácia mais robustas. Considerações de projeto relacionadas a arranjos de empilhamento desempenham um papel fundamental em PCBs. PCBs de seis camadas exibem uma matriz de empilhamento mais complexa em comparação com PCBs de um lado e PCBs de camada dupla. No entanto, esta configuração cada vez mais complexa também aumenta o potencial de aplicação de PCB, garantindo garantias de qualidade e estabilidade.
Qual material o 6 -uso de PCB de camada?
Os materiais usados no 6 -camada PCB (placa de circuito impresso) incluem principalmente materiais condutores, materiais de isolamento e materiais de substrato. A seguir está uma introdução detalhada dos principais materiais utilizados em 6 camadas de PCB:
1. material condutor:
▶ Folha de cobre: A camada externa de folha de cobre é uma camada de folha de metal na superfície da placa PCB. Ele será processado no padrão de linha necessário para conectar cada componente. A camada interna de folha de cobre está localizada entre a camada interna de sinal e também é usada para a conexão e transmissão do circuito.
▶ Banhado a ouro, chapeamento de prata, etc.: Sob certas necessidades específicas, a fim de melhorar o desempenho da condutividade elétrica ou prevenir a oxidação, metais como banhados a ouro e prateados podem ser usados como materiais condutores.
2. Material de isolamento:
▶ Pré-impregnado: Este é um pedaço fino de material de isolamento, que é usado para materiais de adesão e materiais de isolamento para os gráficos condutores internos da placa de impressão multicamadas. Durante a pressão da camada, a resina epóxi semicurável é espremida para formar um isolante confiável.
▶ Polimidamina (Pi), Poliesterafluoretileno (Ptfe), etc.: Esses materiais de isolamento de alto desempenho também são frequentemente usados em 6 camadas de PCB para melhorar o isolamento e a resistência a altas temperaturas.
3. material de substrato:
▶FR-4: Esta é uma placa de cobre coberta com fibra de vidro com bom desempenho de isolamento e resistência mecânica. É um material de substrato comumente usado em 6 camadas de PCB. FR-4 contém retardadores de chama, então também é chamado de FR (retardador de chama) camada.
▶ Outras placas de camada FR: Além do FR-4, existem FR-2 (placas de camada de resina fenólica à base de papel), FR-6 (placa de camada de fibra de vidro de resina de poliéster), etc.. Placas de camada FR também podem ser usadas para placas de 6 camadas Manufatura de PCB , Mas eles podem ser diferentes em determinados desempenhos ou processamentos.
O que compõe um 6 Empilhamento de PCB de camada?
UM 6 empilhamento de PCB de camada compreende diferentes camadas. O plano terrestre, avião de força, e camadas de sinal constituem um 6 empilhamento de PCB de camada. Cada uma dessas camadas tem suas funções. No entanto, é importante entender como essas camadas desempenham um papel significativo na funcionalidade deste empilhamento.
Plano terrestre
O plano de terra funciona como um caminho de retorno para a corrente de vários componentes do circuito. É uma camada de folha de cobre que se conecta ao ponto de aterramento do circuito. Esta camada separada é tão grande que cobre todo o tabuleiro. O plano de terra permite Fabricante de PCB para aterrar componentes facilmente.
Avião de força
Este é um plano de cobre que se conecta a uma fonte de alimentação. O plano de potência fornece uma fonte de tensão para a placa de circuito. Esta camada é frequentemente vista em empilhamentos multicamadas, uma vez que esses empilhamentos usam um número par de camadas.. Um plano de potência reduz a temperatura operacional de uma placa, pois pode suportar mais corrente.
Camadas de sinal
Essas camadas incluem a camada inferior, camada superior, e camada interna. Todas essas camadas têm conexões elétricas.
▶Camada de sinal inferior: Esta camada é principalmente para soldagem e fiação. Para uma placa multicamadas, os fabricantes podem colocar componentes.
▶Camada de sinal superior: Também é chamada de camada de componentes. Esta camada é usada para organizar cobre ou fios.
▶Camada de sinal interna: Esta camada está conectada aos planos de energia e terra. Possui conexões elétricas e consiste em um pedaço inteiro de filme de cobre. A camada de sinal interna só pode ser vista em placas multicamadas.
6 -regras de design de pilha de PCB de camada
As regras do 6 -O design da pilha de PCB de camada é baseado principalmente nos requisitos de desempenho da placa de circuito, integridade do sinal, o layout da fonte de alimentação e a formação, e o efeito de blindagem. A seguir estão algumas regras de design de pilha de chaves:
1. O forte acoplamento entre a formação e a camada de sinal: a distância entre a formação e a camada de energia deve ser a menor possível, e a espessura do meio deve ser a menor possível para aumentar a capacitância entre a camada de potência e a eficiência energética.
2. Isolamento entre a camada de sinal: Tente não ficar adjacente diretamente entre as duas camadas de sinal para evitar encadeamento de sinal e garantir que o desempenho do circuito seja estável.
3. Use a camada elétrica interna para bloquear: Para a placa de circuito multicamadas, a camada de sinal deve ser adjacente a uma camada elétrica interna (camada de formação ou poder) tanto quanto possível. O papel de evitar efetivamente os espetos entre a camada de sinal.
4. O layout da camada de sinal de alta velocidade: A camada de sinal de alta velocidade geralmente deve estar entre as duas camadas elétricas internas. Pequena interferência em outras camadas de sinal.
5. Simetria da estrutura em camadas: Durante o processo de design, a simetria da estrutura em camadas precisa ser considerada, o que ajuda a garantir a estabilidade e confiabilidade da placa de circuito.
6. Use múltiplas camadas elétricas de aterramento: Isso pode efetivamente reduzir a impedância de aterramento e melhorar o desempenho da placa de circuito.
7. O uso de camadas uniformes: Geralmente é recomendado usar a camada par de PCB para evitar a camada de números ímpares, porque a placa de circuito de camada de número estranho é fácil de dobrar.
Fatores a serem considerados no projeto de empilhamento de PCB de 6 camadas
Vários fatores precisam ser considerados ao projetar o empilhamento de PCB de 6 camadas:
Considerações sobre integridade de sinal
A transmissão do sinal elétrico através do PCB é o resultado da integridade do sinal. Por isso, os comprimentos dos traços são planejados cuidadosamente para evitar atrasos e distorções do sinal. Por outro lado, casamento de impedância envolve projetar traços e terminações para combinar com a impedância característica das linhas de transmissão, minimizando reflexões de sinal. Adicionalmente, minimizar a diafonia entre traços adjacentes é essencial para evitar interferências e garantir a integridade do sinal. O projeto pode manter a qualidade de sinal desejada e evitar erros de dados ou degradação do sinal, abordando esses fatores.
Projeto de potência e plano terrestre
O desempenho geral de um PCB depende muito do design dos planos de alimentação e de aterramento. Diversas vantagens para a distribuição de energia e plano de terra podem ser obtidas. A redução de ruído é um dos benefícios. Os aviões servem de escudo, protegendo o circuito do ruído externo. Outro elemento crucial é a distribuição estável de energia, o que garante que cada componente receba um fornecimento constante de energia limpa. Isso ajuda a evitar oscilações de tensão e possíveis problemas. Além disso, atenção cuidadosa deve ser dada ao posicionamento e roteamento dos traços de energia e de aterramento para minimizar a área do loop, que reduz a interferência eletromagnética e melhora a integridade do sinal. Estas considerações contribuem coletivamente para a operação eficiente e confiável do PCB.
Diretrizes de roteamento e controle de impedância
O controle de impedância e as diretrizes de roteamento são essenciais para manter características consistentes do sinal e evitar a degradação do sinal. Estas diretrizes determinam as larguras dos traços, espaçamento, e empilhamento de camadas para atingir os valores de impedância desejados. Seguir essas diretrizes ajuda a minimizar reflexos e distorções de sinal.
Considerações sobre EMI/EMC
As considerações EMI/EMC são cruciais para minimizar a interferência eletromagnética e garantir a conformidade com os padrões de compatibilidade eletromagnética. Técnicas de blindagem, aterramento adequado, e a colocação estratégica de componentes são fundamentais para reduzir problemas de EMI/EMC e garantir que o PCB funcione de maneira confiável no ambiente pretendido.
Materiais
Materiais de substrato padrão ou núcleos de alumínio são usados para fazer PCBs de camada única. No entanto, para os empilhamentos multicamadas, deve ficar claro que os PCBs com núcleo de alumínio não estão disponíveis. Isso ocorre porque PCBs de alumínio multicamadas são difíceis de fabricar.
Técnicas de gerenciamento térmico
Técnicas de gerenciamento térmico são vitais para evitar superaquecimento e garantir a longevidade e confiabilidade do PCB. Isto envolve a incorporação de dissipadores de calor, vias térmicas, e posicionamento adequado dos componentes para dissipar o calor com eficiência. Simulações e cálculos térmicos podem ajudar a identificar potenciais pontos críticos e orientar a seleção de estratégias de resfriamento adequadas.
6 Fabricação de PCB de camada
Edite o diagrama esquemático
O 6 PCB de camada pode apresentar duas camadas do plano de aterramento na placa de circuito. Isto significa que o fabricante pode separar os aterramentos digitais e analógicos. Envolva o caminho de retorno mínimo do sinal em EMI. Certifique-se de verificar se há erros após criar o diagrama esquemático.
Crie um novo arquivo PCB
Depois que o fabricante criou um novo arquivo PCB, a netlist esquemática pode ser importada para esse arquivo. O fabricante então define a estrutura da camada e adiciona camadas. O próximo passo é adicionar as camadas de energia e terra. Durante um 6 fabricação de PCB de camada, você deve acoplar a camada de aterramento principal e a camada de energia. Isto deve estar a uma distância de 5 ml.
Disposição
O layout é muito importante na fabricação de um 6 empilhamento de PCB de camada. O princípio primário do layout é garantir uma boa partição. Mais, a partição de dispositivos digitais e analógicos pode ajudar a minimizar a interferência. Os sinais digitais geram grande interferência e um forte efeito anti-interferência.
Você precisa verificar o layout dos componentes com várias tensões operacionais. Certifique-se de que os dispositivos com grandes diferenças de tensão estejam distantes um do outro. Em princípio, os melhores recursos de tipo de configuração 3 camadas de poder e 3 camadas de sinal. O plano terrestre é a segunda e quinta camadas. A terceira e quarta camadas são camadas de potência e sinal interno.
Produção de avião terrestre
Em um 6 fabricação de PCB de camada, existem duas camadas de solo. Eles são DGND e AGND. O DGND é colocado na quarta camada enquanto o AGND é colocado na segunda camada. O fabricante usa fios para retirar os pinos do terra e dos componentes superiores. Então você usa o orifício para conectar os pinos à rede correspondente. Ensure you use a few pads during the connection process. This is because the pads will increase interference.
Power plane production
You need to divide the power layer. This is because the 6 layer PCB will not feature one working voltage value. Follow these procedures for segmentation during a 6 fabricação de PCB de camada;
●Figure out a voltage network
●Change to the inner power layer
●Draw a closed graph using a line
●Use wires to lead out the pins of the ground and top layer
●Create connection to the inner power layer via the pad
●Design the next power network.
Roteamento
Ensure the ground layer and power layer are made well. Depois disso, route the signal lines. Routing during a 6 layer PCB fabrication requires serious attention. The manufacturer should ensure that the vital high-speed signal line goes to the inner signal layer. The signal can also move on its ground layer.
Por exemplo, if analog signals are mostly on the top layer, the second layer should be set to AGND. Além disso, you need to adjust the component layout appropriately to enhance wiring. The routing method for the inner signal layer is wire-pad –inner electric layer.
DRC Inspection
This is an important step for a 6 fabricação de PCB de camada. DRC simply means design rule check. After the manufacturer has drawn the board, the inspection must take place. Carrying out a DRC helps to enhance the fabrication yields of a 6 camada PCB.
