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在PCB打樣過(guò)程中,層疊結構的設計是至關(guān)重要的環(huán)節。它不僅關(guān)系到PCB的性能和穩定性,還直接影響到生產(chǎn)成本和制造周期。本文將從PCB的兩個(gè)重要組成部分Core和Prepreg(半固態(tài)片,簡(jiǎn)稱(chēng)PP)出發(fā),深入探討PCB多層板的層疊結構設計的先決條件。 
Core是PCB多層板的核心組成部分,它的兩個(gè)表層都鋪有銅箔,可作為信號層、電源層、地層等導電層。Core的上、下表層之間填充的是固態(tài)材料,具有良好的機械強度和電氣性能。而PP則是一種半固態(tài)的樹(shù)脂材料,表面不鋪銅箔,在PCB中起填充作用。PP的材質(zhì)比Core略軟一些,因此在制作多層板時(shí),需配合使用Core和PP,一般在兩個(gè)Core之間應選用PP作為填充物。 二、層疊結構設計的先決條件在進(jìn)行PCB多層板的層疊結構設計時(shí),需要預先獲取以下信息:單板總層數:包括信號層、電源層、地層的數目。這些層數的確定需要根據單板尺寸、單板規模(如信號數目、電源種類(lèi)等)以及EMC的要求進(jìn)行粗略估計。
單板厚度:單板厚度與導軌寬度有關(guān),同時(shí)也取決于總層數等因素。例如,14層以?xún)鹊膯伟搴穸瓤梢赃x擇為1.6mm,而16層以上的單板厚度需在2mm以上。在某些設計中,受限于導軌寬度,而單板總層數又不能減少,可以采取削邊的方式將單板與導軌接觸的區域削薄。 目標阻抗:從信號完整性考慮,要求在信號傳輸路徑上實(shí)現阻抗的匹配。一般取單端信號對地阻抗為50Ω,而差分對信號間阻抗為100Ω。 PCB材質(zhì)的選擇:主要關(guān)注介電常數Er和材質(zhì)正切值tanδ。介電常數越大,則電磁場(chǎng)在該材質(zhì)中導通的能力越強。而材質(zhì)正切值tanδ越大,則信號的損耗越大。在高速電路設計中,應盡量選擇Er和tanδ小的材質(zhì)。嘉立創(chuàng )提供的板材在介電常數和材質(zhì)正切值方面有著(zhù)優(yōu)異的表現,能夠滿(mǎn)足高速電路設計的需求。 三、層疊結構設計的后續步驟確定信號層的數目:根據PCB上關(guān)鍵器件的擺放位置,打開(kāi)PCB設計軟件的飛線(xiàn)顯示功能,可以粗略估計這些關(guān)鍵器件之間的信號線(xiàn)密度,以便對信號層的數目進(jìn)行評估。 評估所需電源層、地層的數目:根據電源的種類(lèi)、信號層隔離的要求等,可以評估所需電源層、地層的數目。 選擇合適的Core和PP厚度:根據單板總層數和厚度要求,選擇合適的Core和PP厚度進(jìn)行搭配。 進(jìn)行阻抗設計:根據目標阻抗要求,進(jìn)行阻抗設計,確保信號在傳輸路徑上實(shí)現阻抗匹配。 考慮EMC性能:在層疊結構設計中,還需要考慮EMC性能的要求,通過(guò)合理的層疊結構設計來(lái)提高PCB的EMC性能。 綜上所述,PCB多層板的層疊結構設計是一個(gè)復雜而細致的過(guò)程,需要綜合考慮多個(gè)因素。通過(guò)合理的層疊結構設計,可以確保PCB的性能和穩定性,同時(shí)降低生產(chǎn)成本和制造周期。 |
