4-Layer PCB Stackup: Hoʻolālā ʻōlelo alakaʻi

Ma kēia ʻatikala piha, ʻimi mākou i ka honua o 4-layer PCB stackups, alakaʻi iā ʻoe ma o nā ʻenehana hoʻolālā maikaʻi loa a me nā noʻonoʻo.

Hoʻolauna:

I ka honua o ka PCB (paʻi kaapuni papa) hoʻolālā, ka hoʻokō ʻana i ka stackup maikaʻi loa he mea koʻikoʻi e hōʻoia i ka hana mau a me ka hana pono. No ka hoʻokō ʻana i nā koi e piʻi mau nei o nā lako uila hou, e like me ka wikiwiki wikiwiki, kiʻekiʻe kiʻekiʻe, a me ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka hōʻailona, ​​​​he mea koʻikoʻi kahi 4-layer stackup PCB i hoʻolālā maikaʻi ʻia. ʻO kēia ʻatikala he alakaʻi holoʻokoʻa e kōkua iā ʻoe e hoʻomaopopo i nā ʻaoʻao koʻikoʻi a me nā noʻonoʻo e pili ana i ka hoʻokō ʻana i kahi 4-layer PCB stack-up. No laila, e ʻimi kākou i ka honua o PCB stackup a wehe i nā mea huna i kahi hoʻolālā kūleʻa!

maʻiʻo:

1. E hoʻomaopopo i nā kumu o 4-layer PCB stacking:
- PCB Stackup: He aha ia a no ke aha he mea nui ia?
- Nā manaʻo koʻikoʻi no ka hoʻolālā 4-layer stack.
- Ke koʻikoʻi o ka hoʻonohonoho papa kūpono.
- Nā papa hōʻailona a me ka hāʻawi ʻana: nā kuleana a me nā wahi.
- Nā mea e pili ana i ke koho ʻana i nā mea i loko a me nā mea prepreg.

ʻO ka waihona PCB:ʻO ka hoʻopaʻa ʻana o PCB e pili ana i ka hoʻonohonoho ʻana a me ka hoʻonohonoho ʻana o nā papa ʻokoʻa i loko o kahi papa kaapuni paʻi. Hoʻopili ia i ka hoʻokomo ʻana i nā papa conductive, insulating, a me nā hōʻailona hoʻoili i kahi kauoha kikoʻī e hoʻokō i ka hana uila i makemake ʻia a me ka hana o ka PCB. He mea koʻikoʻi ka PCB stackup no ka mea ʻo ia ka mea e hoʻoholo ai i ka pono o ka hōʻailona, ​​ka hāʻawi ʻana i ka mana, ka hoʻokele wela a me ka hana holoʻokoʻa o ka PCB.

Nā Manaʻo Koʻikoʻi no 4-Layer Stack Design:

I ka hoʻolālā ʻana i kahi 4-layer PCB stack-up, kekahi mau manaʻo koʻikoʻi:
Pono ka hōʻailona:
ʻO ka hoʻokomo ʻana i nā papa hōʻailona kokoke i kekahi me ka mālama ʻana i ka mana a me nā mokulele honua e pili ana i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pono o ka hōʻailona ma o ka hoʻemi ʻana i ka impedance ma waena o nā hōʻailona hōʻailona a me nā mokulele kuhikuhi.
Māhele mana a me ka honua:
He mea koʻikoʻi ka hāʻawi ʻana a me ke kau ʻana o ka mana a me nā mokulele honua no ka hāʻawi ʻana i ka mana kūpono a me ka hoʻohaʻahaʻa leo. He mea nui e hoʻolohe i ka mānoanoa a me ka spacing ma waena o ka mana a me nā mokulele honua e hōʻemi i ka impedance.
Hooponopono wela:
Pono e noʻonoʻo ʻia ke kau ʻana o nā vias thermal a me ka hoʻohele ʻana i nā mokulele wela e hōʻoia i ka hoʻopau ʻana o ka wela a pale i ka wela.
Hoʻokomo ʻia a me ka holo ʻana:
Pono e noʻonoʻo pono i ka hoʻokomo ʻana i nā ʻāpana a me ke alahele no ka hōʻoia ʻana i ka hoʻokele hōʻailona maikaʻi loa a pale aku i ka hoʻopili ʻana i ka hōʻailona.

ʻO ke koʻikoʻi o ka hoʻonohonoho papa kūpono:He mea koʻikoʻi ka hoʻonohonoho ʻana o ka papa i ka hoʻopaʻa ʻana o ka PCB i ka mālama pono ʻana i ka hōʻailona, ​​​​e hōʻemi i ka hoʻopili electromagnetic (EMI), a me ka mālama ʻana i ka hāʻawi mana. ʻO ka hoʻokomo ʻana i ka papa kūpono e hōʻoia i ka impedance hoʻomalu, hoʻemi i ka crosstalk, a hoʻomaikaʻi i ka hana holoʻokoʻa o ka hoʻolālā PCB.

Nā papa hōʻailona a me ka hāʻawi ʻana:Hoʻoholo pinepine ʻia nā hōʻailona ma luna a me lalo o nā papa hōʻailona, ​​ʻoiai aia nā mana a me nā mokulele honua ma loko. Hoʻohana ʻia ka papa hoʻohele ma ke ʻano he mana a me ka mokulele honua a hāʻawi i kahi ala impedance haʻahaʻa no ka mana a me nā pili honua, e hōʻemi ana i ka hāʻule ʻana o ka volta a me EMI.

Nā mea e pili ana i ke koho ʻana i nā mea kumu a me ka prepreg:ʻO ke koho ʻana i nā mea kumu a me nā mea prepreg no kahi PCB stackup e pili ana i nā mea e like me nā koi hana uila, nā noʻonoʻo hoʻokele wela, ka hana ʻana, a me ke kumukūʻai. ʻO kekahi mau mea koʻikoʻi e noʻonoʻo ai, ʻo ia ka dielectric mau (Dk), dissipation factor (Df), ke aniani hoʻololi wela (Tg), mānoanoa, a me ka hoʻohālikelike ʻana me nā kaʻina hana e like me ka lamination a me ka drilling. ʻO ke koho pono ʻana i kēia mau mea e hōʻoia ai i ka pono uila a me nā pono mechanical o ka PCB.

2. Nā ʻenehana no ka hoʻopaʻa ʻana PCB 4-layer maikaʻi loa:

- E mālama pono i ka hoʻokomo ʻana i nā mea a me ke ala ala no ka mana kūpono a me ka pololei o ka hōʻailona.
- ʻO ke kuleana o nā mokulele honua a me ka mana i ka hōʻemi ʻana i ka walaʻau a me ka hoʻonui ʻana i ka pono o ka hōʻailona.
- E hoʻoholo i ka mānoanoa kūpono a me ka mau dielectric o kēlā me kēia papa.
- E hoʻohana i ka hoʻokele impedance i hoʻopaʻa ʻia no nā hoʻolālā kiʻekiʻe.
- Nā noʻonoʻo wela a me ka hoʻokele wela i nā waihona multilayer.

Ke kōkua nei kēia mau ʻenehana i ka hoʻokō ʻana i kahi waihona PCB 4-layer maikaʻi loa:

E mālama pono i ka hoʻokomo ʻana i nā mea a me ke ala ala hele:Hiki ke hoʻokō ʻia ka mana kūpono a me ka pololei o ka hōʻailona ma o ka hoʻokomo pono ʻana i nā mea a me ke ala ala. E hui pū i nā ʻāpana pili a hōʻoia i nā pilina pōkole a pololei ma waena o lākou. E hōʻemi i ka lōʻihi o ka trace a pale i ka hele ʻana i nā meheu koʻikoʻi. E hoʻohana i ka hakahaka kūpono a mālama i nā hōʻailona koʻikoʻi mai nā kumu walaʻau.

Nā mokulele honua a me ka mana:He kuleana koʻikoʻi nā mokulele honua a me ka mana i ka hōʻemi ʻana i ka walaʻau a me ka hoʻonui ʻana i ka pono o ka hōʻailona. E hoʻohana i nā mokulele honua a me nā mana mana e hāʻawi i kahi mokulele kuhikuhi paʻa a hōʻemi i ka interference electromagnetic (EMI). E hōʻoia i nā pilina kūpono i kēia mau mokulele e mālama i kahi ala impedance haʻahaʻa no ka hoʻihoʻi ʻana i kēia manawa.

E hoʻoholo i ka mānoanoa papa kūpono a me ka mau dielectric:ʻO ka mānoanoa a me ka dielectric mau o kēlā me kēia papa i loko o ka waihona e pili ana i ka hoʻolaha hōʻailona a me ka mana impedance. E hoʻoholo i ka waiwai impedance i makemake ʻia a koho i ka mānoanoa kūpono a me ka mau dielectric no kēlā me kēia papa e like me ia. E nānā i nā alakaʻi hoʻolālā PCB a noʻonoʻo i ka alapine hōʻailona a me nā koi laina hoʻouna.

Alanui Impedance i hoomaluia:He mea koʻikoʻi ka hoʻokele impedance i hoʻopaʻa ʻia no nā hoʻolālā kiʻekiʻe e hōʻemi i ka noʻonoʻo ʻana i ka hōʻailona, ​​​​mālama i ka pono o ka hōʻailona, ​​​​a pale i nā hewa ʻikepili. E hoʻoholo i nā waiwai impedance i koi ʻia no nā hōʻailona koʻikoʻi a hoʻohana i nā ʻenehana hoʻokele impedance i kāohi ʻia e like me ka pālua ʻokoʻa, stripline a i ʻole microstrip routing, a me ka impedance i hoʻopaʻa ʻia.

ʻO ka manaʻo wela a me ka mālama ʻana:He mea koʻikoʻi ka hoʻokele wela i nā waihona PCB multilayer. ʻO ka hoʻopau ʻana i ka wela kūpono e hōʻoia i ka hana ʻana o nā ʻāpana i loko o ko lākou mau palena wela a pale i ka pōʻino. E noʻonoʻo e hoʻohui i nā vias wela no ka hoʻoili ʻana i ka wela i nā mokulele honua kūloko a i ʻole nā ​​pad wela, e hoʻohana i nā vias wela ma kahi o nā mea mana kiʻekiʻe, a hui pū me nā mea wela a i ʻole nā ​​ninini keleawe no ka hāʻawi ʻana i ka wela.

Ma ka hoʻokō ʻana i kēia mau ʻenehana, hiki iā ʻoe ke hōʻoia i ka hāʻawi ʻana i ka mana kūpono, hōʻemi i ka walaʻau, mālama i ka pono o ka hōʻailona, ​​​​a hoʻopaʻa i ka hoʻokele wela i kahi 4-layer PCB stackup.

3. Hoʻolālā noʻonoʻo no ka hana ʻana i ka PCB 4-layer:

- Ka hana kaulike a me ka paʻakikī o ka hoʻolālā.
- Hoʻolālā no ka Manufacturability (DFM) Nā hana maikaʻi loa.
- Ma o ke ano a me ka noonoo ana.
- Hoʻolālā i nā lula no ka spacing, trace width, a me ka wehe ʻana.
- E hana pū me ka mea hana PCB e hoʻokō i ka stackup maikaʻi loa.

Hoʻohālikelike i ka hana ʻana a me ka paʻakikī o ka hoʻolālā:I ka hoʻolālā ʻana i kahi PCB 4-layer, he mea nui e hahau i kahi kaulike ma waena o ka paʻakikī o ka hoʻolālā a me ka maʻalahi o ka hana ʻana. Hiki i nā hoʻolālā paʻakikī ke hoʻonui i nā kumukūʻai hana a me nā hewa kūpono. ʻO ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i nā hoʻolālā ma o ka hoʻonui ʻana i ka hoʻokomo ʻana i nā mea, hoʻonohonoho ʻana i nā ala ala hōʻailona, ​​a me ka hoʻohana ʻana i nā lula hoʻolālā maʻamau hiki ke hoʻomaikaʻi i ka hana.

Hoʻolālā no ka Hana Hana (DFM) Nā hana maikaʻi loa:Hoʻohui i nā manaʻo DFM i nā hoʻolālā e hōʻoia i ka hana pono a me ka hewa ʻole. Hoʻopili kēia i ka hahai ʻana i nā lula hoʻolālā maʻamau o ka ʻoihana, ke koho ʻana i nā mea kūpono a me nā mānoanoa, me ka noʻonoʻo ʻana i nā kaohi o ka hana ʻana e like me ka liʻiliʻi o ka laula a me ka spacing, a me ka pale ʻana i nā ʻano paʻakikī a i ʻole nā ​​hiʻohiʻona e hiki ke hoʻohui i ka paʻakikī o ka hana ʻana.

Ma o ke ʻano a me ka noʻonoʻo ʻana:He mea koʻikoʻi ke koho ʻana i ka mea kūpono ma o ke ʻano a me kāna hoʻolālā no kahi PCB 4-layer. Loaʻa i kēlā me kēia Vias, blind vias, a me buried vias ko lākou pono a me nā palena. E noʻonoʻo pono i kā lākou hoʻohana ʻana ma muli o ka paʻakikī o ka hoʻolālā ʻana a me ka paʻakikī, a e hōʻoia i ka hoʻomaʻemaʻe kūpono a me ka hoʻokaʻawale ʻana a puni nā vias e pale i ka hoʻopili ʻana i ka hōʻailona a me ka hoʻopili uila.

Nā rula no ka hoʻolālā ʻana no ka hoʻokaʻawale ʻana, ka laula o ka trace, a me ka hoʻomaʻemaʻe ʻana:E hahai i nā lula hoʻolālā i ʻōlelo ʻia no ka spacing, trace width, a me ka ʻae i hāʻawi ʻia e ka mea hana PCB. Hōʻoia kēia mau lula e hiki ke hana ʻia ka hoʻolālā me ka ʻole o nā pilikia, e like me ka pōkole uila a i ʻole ka hōʻemi ʻana i ka hōʻailona. ʻO ka mālama ʻana i kahi ākea kūpono ma waena o nā ʻāpana a me nā ʻāpana, ka mālama ʻana i ka hoʻomaʻemaʻe kūpono ma nā wahi voltase kiʻekiʻe, a me ka hoʻohana ʻana i ka laula me ka laulā kūpono no ka hiki ke lawe i kēia manawa he mea nui ia e noʻonoʻo ai.

E hana pū me ka mea hana PCB no ka hoʻopili pono ʻana:E hana pū me ka mea hana PCB e hoʻoholo i ka hoʻopaʻa ʻana no kahi PCB 4-layer. ʻO nā mea e noʻonoʻo ai e pili ana i nā papa keleawe, ke koho a me ka hoʻokomo ʻana i nā mea dielectric, ka mana impedance makemake ʻia, a me nā koi pono o ka hōʻailona. Ma ka hana pū ʻana me nā mea hana, hiki iā ʻoe ke hōʻoia i ka pili ʻana o nā hoʻolālā PCB me ko lākou hiki a me nā kaʻina hana, e hopena i ka hana ʻoi aku ka maikaʻi a me ka uku.

Ma keʻano holoʻokoʻa, ʻo ka hoʻolālā ʻana i kahi PCB 4-layer pono e hoʻomaopopo pono i ka hana ʻana, ka pili ʻana i nā hana maikaʻi loa o DFM, ka noʻonoʻo pono ʻana ma o ke ʻano a me ka hoʻolālā, pili i nā lula hoʻolālā, a me ka hui pū ʻana me ka mea hana PCB e hoʻokō i kahi stackup maikaʻi loa. Ma ka noʻonoʻo ʻana i kēia mau mea, hiki iā ʻoe ke hoʻomaikaʻi i ka hana ʻana, hilinaʻi, a me ka hana o kāu hoʻolālā PCB.

4. Nā pono a me nā palena o 4-layer PCB stackup:

- Hoʻonui i ka pono o ka hōʻailona, ​​hōʻemi i ka walaʻau a hoʻemi i nā hopena EMI.
- Hoʻonui i ka hiki ke hoʻokō i nā hoʻolālā kiʻekiʻe.
- Pono mālama wahi o nā mea uila paʻa.
- Nā palena kūpono a me nā pilikia o ka hoʻokō ʻana i kahi waihona 4-layer.

Nā pōmaikaʻi o 4-layer PCB stackup:

Hoʻonui ʻia ka hōʻailona ponoʻī:
ʻO nā mokulele ʻē aʻe a me ka mana i loko o ka 4-layer stack e kōkua i ka hōʻemi ʻana i ka walaʻau hōʻailona a e hōʻoia i ka pololei o ka hōʻailona no nā hoʻolālā kiʻekiʻe. Hana ka mokulele honua ma ke ʻano he mokulele kuhikuhi hilinaʻi, e hōʻemi ana i ka crosstalk hōʻailona a hoʻomaikaʻi i ka mana impedance.
Hoʻemi ʻia ka walaʻau a me ka hopena EMI:
ʻO ka loaʻa ʻana o nā mokulele honua a me ka mana i ka waihona 4-layer e kōkua i ka hōʻemi ʻana i ka interference electromagnetic (EMI) ma o ka hāʻawi ʻana i ka pale a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ke kahua hōʻailona. Hāʻawi kēia i ka hoʻohaʻahaʻa leo maikaʻi a hōʻoia i ka hoʻouna ʻana i nā hōʻailona maʻalahi.
Hoʻonui i ka hiki ke hoʻokō i nā hoʻolālā kiʻekiʻe:
Me nā papa ʻē aʻe, ʻoi aku ka nui o nā koho ala i nā mea hoʻolālā. Hiki kēia i nā hoʻolālā kiʻekiʻe kiʻekiʻe paʻakikī me nā koi impedance i kāohi ʻia, e hōʻemi ana i ka attenuation hōʻailona a loaʻa i ka hana hilinaʻi ma nā alapine kiʻekiʻe.
Pono mālama wahi:
ʻO ka hoʻopaʻa ʻana o 4-layer e ʻae i kahi hoʻolālā paʻa a maikaʻi. Hāʻawi ia i nā koho ala ala ʻē aʻe a hōʻemi i ka pono no ka pilina nui ma waena o nā ʻāpana, e hopena i kahi kumu liʻiliʻi no ka ʻōnaehana uila holoʻokoʻa. ʻOi aku ka maikaʻi o kēia no ka uila uila a i ʻole nā ​​PCB paʻa nui.

Nā palena a me nā pilikia o ka hoʻokō ʻana i kahi waihona 4-layer:

Koina:
ʻO ka hoʻokō ʻana i kahi waihona 4-layer e hoʻonui i ke kumukūʻai holoʻokoʻa o ka PCB i hoʻohālikelike ʻia me kahi 2-layer stackup. Hoʻopili ʻia ke kumukūʻai e nā mea e like me ka helu o nā papa, ka paʻakikī o ka hoʻolālā ʻana, a me ke kaʻina hana e pono ai. Pono nā papa ʻē aʻe i nā mea ʻē aʻe, nā ʻenehana hana ʻoi aku ka pololei, a me ka hiki ke ala ala.
Paʻakikī o ka hoʻolālā:
ʻO ka hoʻolālā ʻana i kahi PCB 4-layer pono e hoʻolālā akahele ma mua o kahi PCB 2-layer. Hōʻike nā papa hou i nā pilikia i ka hoʻokomo ʻana i nā mea, ke ala ala a me ka hoʻolālā. Pono nā mea hoʻolālā e noʻonoʻo pono i ka hōʻailona hōʻailona, ​​​​ka mana impedance, a me ka hāʻawi ʻana i ka mana, hiki ke paʻakikī a hoʻopau i ka manawa.
Nā palena hana:
Pono ka hana ʻana i nā PCB 4-layer e ʻoi aku ka holomua o nā kaʻina hana a me nā ʻenehana. Manufacturers pono e hiki ke pololei align a me ka laminate papa, kaohi i ka mānoanoa o kēlā me kēia papa, a hōʻoia pono alignment o drilled a me vias. ʻAʻole hiki i nā mea hana PCB āpau ke hana pono i nā papa 4-layer.
Ka walaʻau a me ke keakea:
ʻOiai ke kōkua nei kahi 4-layer stack-up e hōʻemi i ka walaʻau a me ka EMI, ʻaʻole lawa ka hoʻolālā a i ʻole nā ​​ʻenehana hoʻonohonoho hiki ke hoʻokau i nā pilikia walaʻau a me nā pilikia. Hiki ke hoʻopili pono ʻole ʻia ka hoʻopaʻa ʻana a i ʻole ka lawa ʻole ʻana o ka lepo. Pono kēia i ka hoʻolālā akahele a me ka noʻonoʻo ʻana i ka hoʻolālā hoʻolālā a me ke kau ʻana o ka mokulele honua.
Hooponopono wela:
ʻO ka loaʻa ʻana o nā papa ʻē aʻe e pili ana i ka dissipation wela a me ka hoʻokele wela. Hiki i nā hoʻolālā paʻakikī me ka palena palena ma waena o nā papa ke alakaʻi i ka piʻi ʻana o ka wela a me ke kūkulu ʻana i ka wela. Pono kēia e noʻonoʻo pono i ka hoʻonohonoho ʻāpana, nā vias wela, a me ka hoʻolālā wela holoʻokoʻa e pale i nā pilikia overheating.

He mea nui i nā mea hoʻolālā e loiloi pono i kā lākou mau koi, e noʻonoʻo ana i nā pono a me nā palena o kahi 4-layer PCB stackup, i mea e hoʻoholo ai i ka hoʻoholo maikaʻi loa no kā lākou hoʻolālā.

I ka hōʻuluʻulu manaʻo,ʻO ka loaʻa ʻana o kahi waihona PCB 4-layer maikaʻi loa he mea koʻikoʻi e hōʻoia i kahi hoʻolālā uila hilinaʻi a kiʻekiʻe. Ma ka hoʻomaopopo ʻana i nā kumu kumu, ka noʻonoʻo ʻana i nā ʻenehana hoʻolālā, a me ka hui pū ʻana me nā mea hana PCB, hiki i nā mea hoʻolālā ke hoʻohana pono i ka hāʻawi ʻana i ka mana kūpono, ka hōʻailona hōʻailona, ​​​​a me nā hopena EMI hoʻemi. Pono e hoʻomanaʻo ʻia ʻo kahi hoʻolālā hoʻolālā 4-layer kūleʻa e pono ai ke ala akahele a me ka noʻonoʻo ʻana i ka hoʻokomo ʻana o nā mea, ke alahele, ka hoʻokele wela a me ka hana ʻana. No laila e lawe i ka ʻike i hāʻawi ʻia i loko o kēia alakaʻi a hoʻomaka i kāu huakaʻi e hoʻokō i ka 4-layer PCB stack maikaʻi loa no kāu papahana aʻe!