Открываем слои: Структура многослойных печатных плат

Одно из первых впечатлений, которое вы получаете при посещении Большого Каньона - это невероятные пейзажи. Стены каньона с их историями, запечатленными для всех на виду через разноцветные слои камней и минералов, действительно вдохновляют. Я уверен, что можно провести годы, и даже не приблизиться к пониманию всех связей, материалов и существ, которые живут или жили среди этих слоистых скал.

Поскольку мне трудно перестать связывать вещи с тем, что меня увлекает, Большой Каньон напомнил мне о печатных платах с их стекловолокном, защитными масками и другими финишными покрытиями на внешних слоях. Электронные печатные платы могут быть сложными, и они должны использовать достаточное количество слоев, чтобы соответствовать требуемой сложности. Несмотря на их размер, кажется, что печатные платы имеют столько же глубины и взаимосвязей, сколько и слои скал в Большом Каньоне.

Определение слоев печатной платы

С ПП (печатной платой) у вас будут внутренние слои между маршрутизацией, дорожками и переходными отверстиями, а также слои защиты между медными плоскостями, такие как стеклотекстолит или аналогичный материал, формирующие слои, называемые сердцевиной и препрегом. Сердцевина изготавливается с наиболее строгим контролем, чтобы ее можно было использовать для указания диэлектрических констант для ваших электрических сигналов, чтобы развязать их и исключить помехи из конструкции. Препрег контролируется менее строго и вместо этого используется для изменения толщины ПП по мере необходимости.

Слои печатной платы развиваются в зависимости от количества меди, необходимой для реализации дизайна. Инженер или исследователь анализируют плотность и количество компонентов и дорожек, чтобы определить необходимое количество слоев.

Следующим шагом является определение критических сигналов и мест их размещения для оптимизации их работы. Это устанавливает толщину сердцевины, размещение и толщину дорожек, а также идеальное расположение переходных отверстий. Материалы для изготовления необходимо учитывать на этом этапе процесса проектирования, чтобы обеспечить возможность производства дизайна с минимизацией затрат.

Используйте слои для построения стека и определения общей структуры

Вы можете использовать слои для создания стека перед прокладкой дорожек. Каждый слой может быть визуализирован и определен как медный, препрег или маска пайки. Материал препрега может быть выбран как за его электрические, так и за производственные характеристики, в дополнение к выполнению требований ваших отделов надежности и безопасности для дизайна.

Расположение и размещение переходных отверстий (виас) выполняются на этом этапе, включая металлизацию виас в зависимости от их требований к пропускной способности тока. Если для дизайна необходимы скрытые виас, они включаются в соответствующие места на печатной плате.

Знание того, как планировать и складывать ваши слои, приведет к лучшему результату печатной платы.

Продолжайте строительство печатной платы внутри стека

Перенося компоненты из схемы в компоновку, вы можете разместить компоненты на виртуальной печатной плате в местах, которые оптимизируют дизайн. За этим следует добавление дорожек от компонента к компоненту и/или к разъемам и точкам тестирования в дизайне.

Чем больше компонентов, тем больше дорожек. Больше дорожек означает больше меди и больше слоев, так что дорожки, идущие в одном направлении, могут быть размещены на разных слоях, чтобы избежать конфликтов. Мне нравится представлять разные колонии муравьев внутри близких, но отдельных слоев скалы, если они знают друг друга и общаются или остаются изолированными.

Колонии могут объединяться, пробивая туннели между плоскостями, чтобы навестить друг друга. Тот же процесс происходит на печатных платах с помощью переходных отверстий (vias). Если медная дорожка должна пройти через печатную плату без вмешательства других дорожек, в плату проектируется переходное отверстие, чтобы дорожка могла продолжиться на другой плоскости.

Использование умных инструментов в вашем программном обеспечении для проектирования может упростить процесс проектирования.

Если вы ищете функции компоновки платы, которые могут направлять вас на всех этапах проектирования, попробуйте Визуальный менеджер стека слоев с системой правил проектирования для определения требований внутри инструмента. Каждый слой может быть визуализирован и определен как медь, препрег или паяльная маска. Препрег может быть выбран как за его электрические, так и за производственные характеристики, в дополнение к выполнению требований ваших отделов надежности и безопасности для проектирования.

Итак, в следующий раз, когда вы начнете разрабатывать свою плату, подумайте о слоях каньона, чтобы визуализировать, как может быть реализовано поперечное сечение вашей платы. Сети для соединения ваших компонентов могут быть как сложными, так и элегантными при использовании современных инструментов проектирования, найденных в Altium Designer^®. Инструмент позволяет вам организовать ваши компоненты на внешних слоях, а также позволяет вам определять плоскости, по которым вы можете прокладывать ваши сети с использованием переходных отверстий (виас).

Инструменты Altium могут помочь вам реализовать картину в вашем уме организованной печатной платы, которая содержит элегантность, найденную в природе. Если вы хотите узнать как, попробуйте поговорить с экспертом в Altium сегодня.