Leiterplatten können von der Struktur her in ein-seitige, doppelseitige-seitige und mehrschichtige- Leiterplatten unterteilt werden.
Darunter bezieht sich eine Multi--Layer-Platine auf eine Leiterplatte mit mehr als zwei Schichten, die aus Verbindungsdrähten auf mehreren Schichten isolierender Substrate und Pads zum Montieren und Löten elektronischer Komponenten besteht. Die Rolle von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten-ist im Allgemeinen mit mehrschichtigen Platinen ausgelegt.
Gängige Multi--Layer-Boards sind im Allgemeinen 4-Layer-Boards oder 6-Layer-Boards, und komplexe Multilayer-Boards können Dutzende von Schichten umfassen.
Merkmale von PCB-Multilayer-Boards
Der größte Unterschied zwischen PCB-Multilayer-Platinen und ein-seitigen und doppelseitigen-Platinen besteht darin, dass die interne Leistungsschicht (die die interne elektrische Schicht aufrechterhält) und die Erdungsschicht hinzugefügt werden. Die Strom- und Erdungsnetze werden hauptsächlich auf der Leistungsschicht geführt. Die mehrschichtige Leiterplattenverdrahtung basiert jedoch hauptsächlich auf der oberen und der unteren Schicht, ergänzt durch die mittlere Verdrahtungsschicht.
Multi--Layer-PCB besteht hauptsächlich aus den folgenden Schichten: Signal Layers (Signalschicht), InternalPlanes (interne Stromversorgung), Mechanical Layers (mechanische Schicht), Masks (Lötmaskenschicht), Silkscreen (Siebdruckschicht), und System (Systemarbeitsschicht).
Multilayer-PCB hat viele Vorteile, wie zum Beispiel: hohe Bestückungsdichte, geringe Größe; verkürzte Verbindung zwischen elektronischen Komponenten, schnelle Signalübertragungsgeschwindigkeit, bequeme Verkabelung; gute Abschirmwirkung und so weiter.
PCB-Multilayer-Board-Design
Bei der Gestaltung des Laminats sollten die Schichten symmetrisch gehalten werden, und es ist am besten, eine gerade Anzahl von Kupferschichten zu verwenden. Wenn es nicht symmetrisch ist, kann es leicht zu Verzerrungen kommen. Die Beschaltung der Multilayer-Platine erfolgt entsprechend der Schaltungsfunktion. Beim Verdrahten der äußeren Schicht ist es erforderlich, mehr Verdrahtung auf der Schweißoberfläche und weniger Verdrahtung auf der Komponentenoberfläche zu haben, was für die Wartung und Fehlerbehebung der Leiterplatte vorteilhaft ist.
In Bezug auf die Verkabelung ist es notwendig, die Stromversorgungsschicht, die Erdungsschicht und die Signalschicht zu trennen, um die Interferenz zwischen Stromversorgung, Masse und Signal zu reduzieren. Die Linien der beiden benachbarten Lagen von Leiterplatten sollten so weit wie möglich senkrecht zueinander sein oder schrägen Linien und Kurven folgen, aber nicht parallelen Linien, um die Zwischenlagenkopplung und Interferenz des Substrats zu verringern.
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Bestätigung von Plattenform, Größe und Lagenanzahl
Form und Größe der Leiterplatte müssen sich an der Gesamtstruktur des Produkts orientieren. Aus produktionstechnischer Sicht sollte es so einfach wie möglich sein, im Allgemeinen ein Rechteck mit einem nicht sehr unterschiedlichen Seitenverhältnis, um die Montage zu erleichtern, die Produktionseffizienz zu verbessern und die Arbeitskosten zu senken.
Die Lagenanzahl muss entsprechend den Anforderungen an Schaltungsleistung, Platinengröße und Schaltungsdichte festgelegt werden. Bei mehrschichtigen Leiterplatten werden am häufigsten vier-schichtige und sechs-schichtige Platten verwendet.
Die Lagen der Multi-Layer-Platine sollten symmetrisch gehalten werden und möglichst gerad-kupferne Lagen haben, also vier, sechs, acht usw. Aufgrund der asymmetrischen Laminierung ist die Platinenoberfläche anfällig für Verzug, insbesondere bei oberflächenmontierten Multilayer-Leiterplatten, auf die geachtet werden sollte.
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Lage und Ausrichtung der Komponenten
Die Position und Bestückungsrichtung von Bauteilen sollte zunächst aus schaltungstechnischer Sicht betrachtet werden und dem Trend der Schaltung Rechnung tragen. Ob die Platzierung angemessen ist oder nicht, wirkt sich direkt auf die Leistung der Leiterplatte aus, insbesondere bei Hochfrequenz-Analogschaltungen sind die Anforderungen an die Position und Platzierung von Komponenten offensichtlich strenger.
Daher sollten Ingenieure, wenn sie damit beginnen, das Layout der Leiterplatte anzuordnen und das Gesamtlayout zu bestimmen, eine detaillierte Analyse des Schaltungsprinzips durchführen und zunächst die Position spezieller Komponenten (z. B. große -ICs, hohe -Leistungstransistoren, Signalquellen usw.) und dann andere Komponenten anordnen und versuchen, Faktoren zu vermeiden, die Störungen verursachen können.
Andererseits sollte die Gesamtstruktur der Leiterplatte berücksichtigt werden, um eine ungleichmäßige Anordnung von Komponenten und Unordnung zu vermeiden. Dies beeinträchtigt nicht nur das Aussehen der Leiterplatte, sondern bringt auch viele Unannehmlichkeiten bei Montage- und Wartungsarbeiten mit sich.
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Anforderungen an Leiterbild und Anschlussfläche
Im Allgemeinen wird die mehrschichtige Leiterplattenverdrahtung entsprechend den Schaltungsfunktionen ausgeführt. Beim Verdrahten der äußeren Schicht ist es erforderlich, mehr Verdrahtung auf der Schweißoberfläche und weniger Verdrahtung auf der Komponentenoberfläche zu haben, was der Wartung und Fehlerbehebung der Leiterplatte förderlich ist.
Auf der Innenlage sind meist dünne, dichte Drähte und störanfällige Signalleitungen angeordnet. Eine große Fläche Kupferfolie sollte gleichmäßig in den inneren und äußeren Schichten verteilt sein, was dazu beiträgt, den Verzug der Platte zu reduzieren und eine gleichmäßigere Beschichtung der Oberfläche während des Galvanisierens zu erhalten.
Um eine Beschädigung der gedruckten Drähte und Kurzschlüsse zwischen Schichten während der Bearbeitung zu verhindern, sollte der Abstand zwischen den leitfähigen Mustern in den Verdrahtungsbereichen der inneren und äußeren Schicht vom Rand der Platte größer als 50 mil sein.
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Bestätigung der Drahtrichtung
Die mehrschichtigen Platinenspuren sollten die Leistungsschicht, die Erdungsschicht und die Signalschicht trennen, um die Interferenz zwischen Strom, Masse und Signal zu reduzieren.
Die Linien der beiden benachbarten Lagen von Leiterplatten sollten so weit wie möglich senkrecht zueinander sein oder schrägen Linien und Kurven folgen, aber nicht parallelen Linien, um die Zwischenlagenkopplung und Interferenz des Substrats zu verringern. Und der Draht sollte so kurz wie möglich sein, besonders bei kleinen Signalkreisen, je kürzer der Draht, desto kleiner der Widerstand und desto weniger Störungen.
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Anforderungen an den Sicherheitsabstand
Die Einstellung des Sicherheitsabstandes sollte den Anforderungen der elektrischen Sicherheit genügen. Im Allgemeinen darf der Mindestabstand der Außenleiter nicht weniger als 4 mil und der Mindestabstand der Innenleiter nicht weniger als 4 mil betragen.
In dem Fall, dass die Verdrahtung angeordnet werden kann, sollte der Abstand so groß wie möglich sein, um die Ausbeute der Platte zu verbessern und die versteckte Gefahr eines Versagens der fertigen Platte zu verringern.
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Anforderungen zur Verbesserung der Anti-Interferenz-Fähigkeit- der gesamten Platine
Beim Design von mehrlagigen Leiterplatten muss auch auf die Entstör-fähigkeit der gesamten Platine geachtet werden. Im Folgenden sind einige praktikable Methoden aufgeführt:
Fügen Sie Filterkondensatoren in der Nähe der Stromversorgung und Masse jedes ICs hinzu, und die Kapazität beträgt im Allgemeinen 473 oder 104.
Bei empfindlichen Signalen auf der Leiterplatte sollten die beiliegenden abgeschirmten Adern separat hinzugefügt werden und die Verdrahtung so wenig wie möglich in der Nähe der Signalquelle erfolgen.
Wählen Sie einen angemessenen Erdungspunkt.