16 қабатты ПХД заманауи электрондық құрылғылар талап ететін күрделілік пен икемділікті қамтамасыз етеді. Тақтаның оңтайлы өнімділігіне қол жеткізу үшін білікті дизайн және қабаттастыру реті мен қабатаралық қосылу әдістерін таңдау маңызды. Бұл мақалада дизайнерлер мен инженерлерге тиімді және сенімді 16 қабатты схемаларды жасауға көмектесетін ойларды, нұсқауларды және үздік тәжірибелерді зерттейміз.

1. 16 қабатты ПХД жинақтау ретінің негіздерін түсіну

1.1 Стектеу тәртібінің анықтамасы мен мақсаты

Жинақтау реті мыс және оқшаулағыш қабаттар сияқты материалдардың көпқабатты схеманы құру үшін бірге ламинатталған орналасуы мен ретін білдіреді. Жинақтау реті сигнал қабаттарының, қуат қабаттарының, жер қабаттарының және басқа маңызды компоненттердің орналасуын анықтайды. стек.
Стектеу ретінің негізгі мақсаты - тақтаның қажетті электрлік және механикалық қасиеттеріне қол жеткізу. Ол схемалық платаның кедергісін, сигналдың тұтастығын, қуатты бөлуді, жылуды басқаруды және өндірістің орындылығын анықтауда маңызды рөл атқарады. Жинақтау реті тақтаның жалпы өнімділігіне, сенімділігіне және дайындалуына да әсер етеді.

1.2 Жинақтау реттілігін жобалауға әсер ететін факторлар: Сақтау ретін жобалау кезінде бірнеше факторларды ескеру қажет.

16 қабатты ПХД:

а) Электрлік факторлар:Сигналдың, қуат пен жердің жазықтықтарының орналасуы сигналдың дұрыс тұтастығын, кедергілерді басқаруды және электромагниттік кедергілерді азайтуды қамтамасыз ету үшін оңтайландырылған болуы керек.
б) Жылулық факторлар:Қуат пен жер бетіндегі ұшақтарды орналастыру және термиялық жолдарды қосу жылуды тиімді таратуға және компоненттің оңтайлы жұмыс температурасын сақтауға көмектеседі.
в) Өндірістік шектеулер:Таңдалған жинақтау реті материалдың қолжетімділігі, қабаттардың саны, бұрғылау арақатынасы сияқты ПХД өндіру процесінің мүмкіндіктері мен шектеулерін ескеруі керек.және туралау дәлдігі.
d) Шығындарды оңтайландыру:Материалдарды таңдау, қабаттардың саны және жинақтау күрделілігі талап етілетін өнімділік пен сенімділікті қамтамасыз ете отырып, жоба бюджетіне сәйкес болуы керек.

1.3 16-қабатты схемалық платаны жинақтау реттерінің жалпы түрлері: 16-қабатты жинақтау үшін бірнеше жалпы жинақтау реттері бар

Қалаған өнімділік пен талаптарға байланысты ПХД. Кейбір жалпы мысалдар мыналарды қамтиды:

а) Симметриялық жинақтау реті:Бұл реттілік сигналдың жақсы тұтастығына, минималды айқасқа және теңдестірілген жылу диссипациясына қол жеткізу үшін қуат және жер қабаттары арасында симметриялы сигнал қабаттарын орналастыруды қамтиды.
b) Тізбекті жинақтау реті:Бұл реттілікте сигнал қабаттары қуат және жер қабаттары арасында дәйекті түрде орналасады. Ол қабаттың орналасуына көбірек бақылауды қамтамасыз етеді және белгілі бір сигнал тұтастығы талаптарын қанағаттандыру үшін тиімді.
в) аралас жинақтау реті:Бұл симметриялық және дәйекті жинақтау реттерінің тіркесімін қамтиды. Ол тақтаның белгілі бір бөліктері үшін орналасуды теңшеуге және оңтайландыруға мүмкіндік береді.
d) Сигналға сезімтал жинақтау реті:Бұл реттілік шуға төзімділік пен оқшаулауды жақсарту үшін сезімтал сигнал қабаттарын жер жазықтығына жақынырақ орналастырады.

2. 16 қабатты ПХД жинақтау ретін таңдау үшін негізгі ойлар:

2.1 Сигналдың тұтастығы мен қуат тұтастығына қатысты мәселелер:

Стектеу реті тақтаның сигнал тұтастығына және қуат тұтастығына айтарлықтай әсер етеді. Сигнал мен қуат/жер ұшақтарын дұрыс орналастыру сигналдың бұрмалану, шу және электромагниттік кедергілер қаупін азайту үшін өте маңызды. Негізгі ойларға мыналар жатады:

a) Сигнал қабатының орналасуы:Төмен индуктивті кері жолды қамтамасыз ету және шуды байланыстыруды азайту үшін жоғары жылдамдықты сигнал қабаттарын жер жазықтығына жақын орналастыру керек. Сигналдардың қисаюын және ұзындық сәйкестігін азайту үшін сигнал қабаттарын да мұқият орналастыру керек.
б) Қуат жазықтығының таралуы:Жинақтау реті қуат тұтастығын қолдау үшін қуат жазықтығының барабар таралуын қамтамасыз етуі керек. Кернеудің төмендеуін, кедергілердің үзілістерін және шуды байланыстыруды азайту үшін жеткілікті қуат пен жердегі ұшақтарды стратегиялық орналастыру керек.
c) Конденсаторларды ажырату:Ажыратылатын конденсаторларды дұрыс орналастыру қуаттың адекватты берілуін қамтамасыз ету және қуат көзінің шуылын азайту үшін өте маңызды. Жинақтау тізбегі ажырату конденсаторларының қуат пен жер жазықтықтарына жақындығы мен жақындығын қамтамасыз етуі керек.

2.2 Жылумен басқару және жылуды бөлу:

Тиімді жылуды басқару схемалық платаның сенімділігі мен өнімділігін қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Жинақтау реті қуат пен жер бетіндегі ұшақтардың, термиялық жолдардың және басқа салқындату механизмдерінің дұрыс орналасуын ескеруі керек. Маңызды ойларға мыналар жатады:

а) Қуат жазықтығының таралуы:Қуатты және жер бетіндегі жазықтықтарды стектің бойына барабар бөлу жылуды сезімтал компоненттерден бағыттауға көмектеседі және борт бойынша температураның біркелкі таралуын қамтамасыз етеді.
б) термиялық жолдар:Жинау реті ішкі қабаттан сыртқы қабатқа немесе жылу қабылдағышқа жылудың таралуын жеңілдету үшін орналастыру арқылы тиімді жылуды қамтамасыз етуі керек. Бұл локализацияланған ыстық нүктелердің алдын алуға көмектеседі және жылуды тиімді таратуды қамтамасыз етеді.
в) Құрамдас бөліктерді орналастыру:Сақтау реті қызып кетпеу үшін қыздыру компоненттерінің орналасуын және жақындығын ескеруі керек. Құрамдас бөліктерді салқындату механизмдерімен, мысалы, жылытқыштар немесе желдеткіштермен дұрыс теңестіру де қарастырылуы керек.

2.3 Өндірістегі шектеулер және шығындарды оңтайландыру:

Стектеу дәйектілігі өндірістік шектеулерді және шығындарды оңтайландыруды ескеруі керек, өйткені олар тақтаның орындылығы мен қолжетімділігінде маңызды рөл атқарады. Қарастыруға мыналар жатады:

а) Материалдың болуы:Таңдалған жинақтау реті материалдардың қолжетімділігіне және олардың таңдалған ПХД өндіру процесімен үйлесімділігіне сәйкес болуы керек.
b) Қабаттар саны және күрделілігі:Қабаттар саны, бұрғылау арақатынасы және туралау дәлдігі сияқты факторларды ескере отырып, жинақтау реті таңдалған ПХД өндіру процесінің шектеулері шегінде жобалануы керек.
в) Шығындарды оңтайландыру:Жинақтау реті материалдарды пайдалануды оңтайландыруы және қажетті өнімділік пен сенімділікті төмендетпей, өндірістің күрделілігін азайтуы керек. Ол материалдың қалдықтарымен, процестің күрделілігімен және құрастырумен байланысты шығындарды азайтуға бағытталған.

2.4 Қабатты туралау және сигналдың айқасуы:

Стектеу тізбегі қабаттарды туралау мәселелерін шешуі және сигнал тұтастығына теріс әсер етуі мүмкін сигналдардың айқасуын азайтуы керек. Маңызды ойларға мыналар жатады:

а) Симметриялық қабаттасу:Сигнал қабаттарының қуат және жер қабаттары арасындағы симметриялы қабаттасуы ілінісуді азайтуға және өзара сөйлесуді азайтуға көмектеседі.
б) дифференциалдық жұпты бағыттау:Стектеу тізбегі жоғары жылдамдықты дифференциалды сигналдарды тиімді бағыттау үшін сигнал қабаттарын дұрыс теңестіруге мүмкіндік беруі керек. Бұл сигналдың тұтастығын сақтауға және өзара сөйлесуді азайтуға көмектеседі.
в) Сигналдың бөлінуі:Стектеу тізбегі айқас сөйлесуді және кедергіні азайту үшін сезімтал аналогтық және цифрлық сигналдарды бөлуді қарастыруы керек.

2.5 Кедергілерді басқару және РЖ/микротолқынды біріктіру:

РЖ/микротолқынды қолданбалар үшін жинақтау реті импедансты дұрыс басқаруға және біріктіруге қол жеткізу үшін маңызды. Негізгі ойларға мыналар жатады:

а) Басқарылатын кедергі:Жинақтау реті із ені, диэлектрик қалыңдығы және қабаттың орналасуы сияқты факторларды ескере отырып, басқарылатын кедергіні жобалауға мүмкіндік беруі керек. Бұл RF/микротолқын сигналдары үшін сигналдың дұрыс таралуын және кедергі сәйкестігін қамтамасыз етеді.
b) Сигнал қабатының орналасуы:Басқа сигналдардың кедергісін азайту және сигналдың жақсырақ таралуын қамтамасыз ету үшін РЖ/микротолқынды сигналдарды сыртқы қабатқа стратегиялық тұрғыдан жақын орналастыру керек.
c) РЖ экрандау:Қабаттау реті РЖ/микротолқын сигналдарын кедергілерден оқшаулау және қорғау үшін жер және экрандау қабаттарын дұрыс орналастыруды қамтуы керек.

3. Қабатаралық қосылу әдістері

3.1 Саңылаулар, соқыр тесіктер және көмілген тесіктер арқылы:

Визалар әртүрлі қабаттарды біріктіру құралы ретінде баспа схемасын (ПХБ) дизайнында кеңінен қолданылады. Олар ПХД барлық қабаттары арқылы бұрғыланған тесіктер және электр үздіксіздігін қамтамасыз ету үшін қапталған. Тесіктер арқылы күшті электр қосылымын қамтамасыз етеді және оларды жасау және жөндеу салыстырмалы түрде оңай. Дегенмен, олар ПХД-да құнды орынды алатын және бағыттау опцияларын шектейтін үлкенірек бұрғылау биттерін қажет етеді.
Соқыр және көмілген жолдар кеңістікті пайдалануда және бағыттау икемділігінде артықшылықтарды ұсынатын балама қабатаралық қосылу әдістері болып табылады.
Соқыр вентильдер ПХД бетінен бұрғыланады және барлық қабаттардан өтпестен ішкі қабаттарда аяқталады. Олар іргелес қабаттар арасындағы қосылыстарға мүмкіндік береді, ал тереңірек қабаттарға әсер етпейді. Бұл тақта кеңістігін тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді және бұрғылау саңылауларының санын азайтады. Екінші жағынан, жерленген жолдар - бұл ПХД ішкі қабаттарының ішінде толығымен жабылған және сыртқы қабаттарға созылмайтын тесіктер. Олар сыртқы қабаттарға әсер етпестен ішкі қабаттар арасындағы байланыстарды қамтамасыз етеді. Көмілген саңылаулар саңылаулар мен соқыр жолдарға қарағанда кеңістікті үнемдейтін артықшылықтарға ие, өйткені олар сыртқы қабатта бос орын алмайды.
Тесіктерді, соқыр саңылауларды және көмілген жолдарды таңдау ПХД дизайнының нақты талаптарына байланысты. Тесіктер арқылы әдетте қарапайым конструкцияларда немесе беріктік пен жөндеуге қабілеттілік басты мәселе болып табылатын жерлерде қолданылады. Қол құрылғылары, смартфондар және ноутбуктер сияқты кеңістік маңызды фактор болып табылатын тығыздығы жоғары конструкцияларда соқыр және көмілген жолдарға артықшылық беріледі.

3.2 Микрокеуек жәнеHDI технологиясы:

Микровиалар - бұл ПХД-да жоғары тығыздықтағы қабатаралық қосылымдарды қамтамасыз ететін шағын диаметрлі тесіктер (әдетте 150 микроннан аз). Олар миниатюризацияда, сигналдың тұтастығында және маршруттау икемділігінде айтарлықтай артықшылықтар ұсынады.
Микроавияларды екі түрге бөлуге болады: саңылаулары бар микровиалар және соқыр микровиалар. Микроавтобустар ПХД үстіңгі бетінен тесіктерді бұрғылау арқылы және барлық қабаттар арқылы созылады. Соқыр микровиалар, аты айтып тұрғандай, тек белгілі бір ішкі қабаттарға таралады және барлық қабаттарға енбейді.
Жоғары тығыздықтағы интерконнект (HDI) - жоғары тізбек тығыздығы мен өнімділікке қол жеткізу үшін микроавтобустар мен озық өндіріс әдістерін пайдаланатын технология. HDI технологиясы кішірек құрамдастарды орналастыруға және қатаң бағыттауға мүмкіндік береді, нәтижесінде пішін факторлары кішірейеді және сигнал тұтастығы жоғары болады. HDI технологиясы миниатюризация, жақсартылған сигнал тарату, сигналдың бұрмалануын азайту және кеңейтілген функционалдылық тұрғысынан дәстүрлі ПХД технологиясымен салыстырғанда бірнеше артықшылықтарды ұсынады. Ол бірнеше микровиасы бар көп қабатты конструкцияларды жасауға мүмкіндік береді, осылайша өзара байланыс ұзындығын қысқартады және паразиттік сыйымдылық пен индуктивтілікті азайтады.
HDI технологиясы сонымен қатар РЖ/микротолқынды қолданбалар үшін маңызды болып табылатын жоғары жиілікті ламинаттарды және жұқа диэлектрлік қабаттар сияқты жетілдірілген материалдарды пайдалануға мүмкіндік береді. Ол кедергіні жақсырақ басқаруды қамтамасыз етеді, сигналдың жоғалуын азайтады және сенімді жоғары жылдамдықты сигнал беруді қамтамасыз етеді.

3.3 Қабатаралық қосылыс материалдары мен процестері:

Қабатаралық қосылыс материалдары мен әдістерін таңдау ПХД жақсы электрлік өнімділігін, механикалық сенімділігін және өндіргіштігін қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Кейбір жиі қолданылатын қабатаралық қосылыс материалдары мен әдістері:

а) мыс:Мыс өте жақсы өткізгіштігі мен дәнекерлеу қабілетіне байланысты өткізгіш қабаттар мен ПХД-ның өткізгіштерінде кеңінен қолданылады. Ол әдетте сенімді электр қосылымын қамтамасыз ету үшін тесікке жабылады.
б) дәнекерлеу:Толқынды дәнекерлеу немесе қайта ағынды дәнекерлеу сияқты дәнекерлеу әдістері көбінесе ПХД және басқа компоненттердегі тесіктер арқылы электр қосылымдарын жасау үшін қолданылады. Армаға дәнекерлеу пастасын жағып, дәнекерлеуді еріту және сенімді қосылымды қалыптастыру үшін жылуды қолданыңыз.
в) Электрлік қаптау:Электрөткізгіштігін арттыру және жақсы электр қосылымдарын қамтамасыз ету үшін электролизді мыс жалату немесе электролиттік мыс сияқты гальваникалық әдістер қолданылады.
г) байланыстыру:Қабатты құрылымдарды біріктіру және сенімді өзара байланыстарды жасау үшін желімдеу немесе термокомпрессиялық байланыстыру сияқты байланыстыру әдістері қолданылады.
д) диэлектрлік материал:ПХД жинақтауы үшін диэлектрлік материалды таңдау қабатаралық қосылымдар үшін өте маңызды. FR-4 немесе Роджерс ламинаттары сияқты жоғары жиілікті ламинаттар сигналдың жақсы тұтастығын қамтамасыз ету және сигнал жоғалуын азайту үшін жиі пайдаланылады.

3.4 Көлденең қиманың дизайны және мағынасы:

ПХД қабатының көлденең қимасының конструкциясы қабаттар арасындағы байланыстардың электрлік және механикалық қасиеттерін анықтайды. Көлденең қиманың дизайнына қатысты негізгі ойларға мыналар жатады:

а) Қабаттардың орналасуы:ПХД жинақтағы сигналдың, қуат пен жердің жазықтықтарының орналасуы сигналдың тұтастығына, қуат тұтастығына және электромагниттік кедергіге (EMI) әсер етеді. Сигнал қабаттарын қуат және жер жазықтықтарымен дұрыс орналастыру және туралау шуды байланыстыруды азайтуға және төмен индуктивті қайтару жолдарын қамтамасыз етуге көмектеседі.
b) Кедергіні басқару:Көлденең қиманың дизайны, әсіресе жоғары жылдамдықты цифрлық немесе РЖ/микротолқынды сигналдар үшін бақыланатын кедергі талаптарын ескеруі керек. Бұл қажетті сипаттамалық кедергіге қол жеткізу үшін диэлектрлік материалдар мен қалыңдығын тиісті таңдауды қамтиды.
c) Жылумен басқару:Көлденең қиманың дизайны тиімді жылуды бөлуді және жылуды басқаруды қарастыруы керек. Қуат пен жер бетіндегі ұшақтарды, жылу өткізгіштерді және салқындату механизмдері бар құрамдас бөліктерді (мысалы, жылу қабылдағыштар) дұрыс орналастыру жылуды таратуға және оңтайлы жұмыс температурасын сақтауға көмектеседі.
г) механикалық сенімділік:Бөлім дизайны механикалық сенімділікті, әсіресе термиялық циклге немесе механикалық кернеуге ұшырауы мүмкін қолданбаларда ескеруі керек. Материалдарды дұрыс таңдау, байланыстыру әдістері және жинақтау конфигурациясы ПХД құрылымдық тұтастығы мен ұзақ мерзімділігін қамтамасыз етуге көмектеседі.

4. 16-қабатты ПХД үшін жобалау нұсқаулары

4.1 Қабатты бөлу және бөлу:

16 қабатты схемалық тақшаны жобалау кезінде өнімділік пен сигналдың тұтастығын оңтайландыру үшін қабаттарды мұқият бөлу және тарату маңызды. Мұнда деңгейлерді бөлуге арналған кейбір нұсқаулар берілген
және тарату:

Қажетті сигнал деңгейлерінің санын анықтаңыз:
Схема дизайнының күрделілігін және бағытталуы керек сигналдар санын қарастырыңыз. Барлық қажетті сигналдарды орналастыру үшін жеткілікті сигнал деңгейлерін бөліңіз, барабар бағыттау кеңістігін қамтамасыз етіңіз және шамадан тыс сигналдарды болдырмаңыз.кептеліс. Жердегі және күштік ұшақтарды тағайындаңыз:
Жерге және қуат жазықтықтарына кемінде екі ішкі қабатты тағайындаңыз. Жердегі жазықтық сигналдар үшін тұрақты анықтаманы қамтамасыз етуге көмектеседі және электромагниттік кедергіні (EMI) азайтады. Қуат ұшағы кернеудің төмендеуін азайтуға көмектесетін төмен кедергісі бар қуат тарату желісін қамтамасыз етеді.
Сезімтал сигнал деңгейлерін бөліңіз:
Қолдану түріне қарай кедергілер мен өзара сөйлесуді болдырмау үшін сезімтал немесе жоғары жылдамдықты сигнал қабаттарын шулы немесе жоғары қуатты қабаттардан бөлу қажет болуы мүмкін. Бұл олардың арасында арнайы жер немесе қуат ұшақтарын орналастыру немесе оқшаулау қабаттарын пайдалану арқылы жасалуы мүмкін.
Сигнал қабаттарын біркелкі таратыңыз:
Көршілес сигналдар арасындағы байланысты азайту және сигнал тұтастығын сақтау үшін сигнал қабаттарын тақта стекке біркелкі таратыңыз. Қабат аралық араласуды азайту үшін сигнал қабаттарын бір жинақтау аймағында бір-бірінің қасына қоймаңыз.
Жоғары жиілікті сигналдарды қарастырыңыз:
Егер дизайнда жоғары жиілікті сигналдар болса, тарату желісінің әсерін азайту және таралу кідірістерін азайту үшін жоғары жиілікті сигнал қабаттарын сыртқы қабаттарға жақынырақ орналастыруды қарастырыңыз.

4.2 Маршрутизация және сигналды бағыттау:

Маршруттау және сигнал ізін жобалау сигналдың дұрыс тұтастығын қамтамасыз ету және кедергілерді азайту үшін өте маңызды. Мұнда 16-қабатты платаларда орналасу және сигналды бағыттау бойынша кейбір нұсқаулар берілген:

Жоғары ток сигналдары үшін кеңірек жолдарды пайдаланыңыз:
Қуат және жерге қосылымдар сияқты жоғары ток өткізетін сигналдар үшін кедергі мен кернеудің төмендеуін азайту үшін кеңірек жолдарды пайдаланыңыз.
Жоғары жылдамдықты сигналдар үшін сәйкес кедергілер:
Жоғары жылдамдықты сигналдар үшін шағылысулар мен сигналдың әлсіреуін болдырмау үшін трассалық кедергінің беру желісінің сипаттамалық кедергісіне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Басқарылатын кедергілерді жобалау әдістерін қолданыңыз және іздің енін дұрыс есептеңіз.
Жол ұзындығы мен қиылысу нүктелерін азайту:
Паразиттік сыйымдылықты, индуктивтілікті және кедергіні азайту үшін жол ұзындығын мүмкіндігінше қысқа ұстаңыз және қиылысу нүктелерінің санын азайтыңыз. Ұзын, күрделі іздерді болдырмау үшін құрамдастарды орналастыруды оңтайландырыңыз және арнайы бағыттау қабаттарын пайдаланыңыз.
Жоғары жылдамдықты және төмен жылдамдықты сигналдарды ажыратыңыз:
Жоғары жылдамдықты сигналдарға шудың әсерін азайту үшін жоғары жылдамдықты және төмен жылдамдықты сигналдарды бөліңіз. Жоғары жылдамдықты сигналдарды арнайы сигнал қабаттарына орналастырыңыз және оларды қуатты немесе шулы құрамдастардан алшақ ұстаңыз.
Жоғары жылдамдықты сигналдар үшін дифференциалды жұптарды пайдаланыңыз:
Шуды азайту және жоғары жылдамдықты дифференциалдық сигналдар үшін сигнал тұтастығын сақтау үшін дифференциалды жұпты бағыттау әдістерін пайдаланыңыз. Сигналдың қисаюын және қиылысуын болдырмау үшін дифференциалдық жұптардың кедергісі мен ұзындығын сәйкестендіріңіз.

4.3 Жер қабаты мен қуат қабатының таралуы:

Жақсы қуат тұтастығына қол жеткізу және электромагниттік кедергілерді азайту үшін жер және қуат ұшақтарын дұрыс бөлу маңызды. Мұнда 16-қабатты схемалық платалардағы жерге және қуат жазықтығын тағайындауға арналған кейбір нұсқаулар берілген:

Арнайы жер және қуат ұшақтарын бөліңіз:
Арнайы жер және қуат ұшақтары үшін кемінде екі ішкі қабат бөліңіз. Бұл жердегі циклдарды азайтуға, EMI азайтуға және жоғары жиілікті сигналдар үшін төмен кедергілі қайтару жолын қамтамасыз етуге көмектеседі.
Бөлек сандық және аналогтық жерүсті ұшақтары:
Егер дизайнда сандық және аналогтық секциялар болса, әрбір секция үшін жеке жер үсті ұшақтары болуы ұсынылады. Бұл сандық және аналогтық бөлімдер арасындағы шуды байланыстыруды азайтуға көмектеседі және сигнал тұтастығын жақсартады.
Жер және қуат ұшақтарын сигнал жазықтықтарына жақын орналастырыңыз:
Контур аумағын азайту және шуды қабылдауды азайту үшін жер және қуат ұшақтарын олар беретін сигнал жазықтықтарына жақын орналастырыңыз.
Қуат ұшақтары үшін бірнеше жолды пайдаланыңыз:
Қуатты біркелкі бөлу және қуат жазықтығының кедергісін азайту үшін қуат ұшақтарын қосу үшін бірнеше жолдарды пайдаланыңыз. Бұл кернеудің төмендеуін азайтуға және қуат тұтастығын жақсартуға көмектеседі.
Күшті ұшақтарда тар мойындардан аулақ болыңыз:
Қуат ұшақтарында тар мойындардан аулақ болыңыз, өйткені олар токтың толып кетуіне және қарсылықты арттырып, кернеудің төмендеуіне және қуат жазықтығының тиімсіздігіне әкелуі мүмкін. Әр түрлі қуат жазықтығы аймақтары арасында күшті байланыстарды пайдаланыңыз.

4.4 Термиялық төсем және орналастыру арқылы:

Жылуды тиімді тарату және құрамдас бөліктердің қызып кетуіне жол бермеу үшін термиялық төсемдер мен вентильдерді дұрыс орналастыру өте маңызды. Мұнда термиялық төсемге және 16 қабатты платаларға орналастыруға арналған кейбір нұсқаулар берілген:

Жылулық жастықшаны жылу шығаратын компоненттердің астына қойыңыз:
Жылу шығаратын құрамдас бөлікті (мысалы, қуат күшейткіші немесе жоғары қуатты IC) анықтаңыз және термиялық жастықшаны тікелей оның астына қойыңыз. Бұл термиялық төсемдер жылуды ішкі жылу қабатына беру үшін тікелей жылу жолын қамтамасыз етеді.
Жылуды тарату үшін бірнеше термиялық жолдарды пайдаланыңыз:
Жылудың тиімді таралуын қамтамасыз ету үшін жылу қабаты мен сыртқы қабатты қосу үшін бірнеше термиялық жолдарды пайдаланыңыз. Жылудың біркелкі таралуына қол жеткізу үшін бұл веналарды термалды төсемнің айналасына реттелген түрде орналастыруға болады.
Жылу кедергісін және қабат қабатын қарастырыңыз:
Термиялық жолдарды жобалағанда, тақта материалының жылу кедергісін және қабат қабатын ескеріңіз. Жылу кедергісін азайту және жылуды таратуды барынша арттыру үшін өлшем мен аралық арқылы оңтайландырыңыз.

4.5 Компоненттердің орналасуы және сигналдың тұтастығы:

Сигнал тұтастығын сақтау және кедергілерді азайту үшін компонентті дұрыс орналастыру өте маңызды. 16 қабатты схемалық платаға құрамдастарды орналастыруға арналған кейбір нұсқаулар:

Топқа қатысты компоненттер:
Бір ішкі жүйенің бөлігі болып табылатын немесе күшті электрлік өзара әрекеттесуі бар байланысты компоненттерді топтаңыз. Бұл із ұзындығын азайтады және сигналдың әлсіреуін азайтады.
Жоғары жылдамдықты құрамдастарды жақын ұстаңыз:
Жол ұзындығын азайту және сигналдың дұрыс тұтастығын қамтамасыз ету үшін жоғары жиілікті осцилляторлар немесе микроконтроллерлер сияқты жоғары жылдамдықты құрамдастарды бір-біріне жақын орналастырыңыз.
Критикалық сигналдардың із ұзындығын азайту:
Таралу кешігуін және сигналдың әлсіреуін азайту үшін маңызды сигналдардың ізінің ұзындығын азайтыңыз. Бұл компоненттерді мүмкіндігінше жақын орналастырыңыз.
Бөлек сезімтал компоненттер:
Кедергілерді азайту және сигналдың тұтастығын сақтау үшін аналогтық құрамдас бөліктер немесе төмен деңгейлі сенсорлар сияқты шуға сезімтал құрамдастарды жоғары қуатты немесе шулы құрамдастардан бөліңіз.
Конденсаторларды ажыратуды қарастырыңыз:
Таза қуатты қамтамасыз ету және кернеудің ауытқуын азайту үшін ажырату конденсаторларын әрбір құрамдастың қуат түйреуіштеріне мүмкіндігінше жақын орналастырыңыз. Бұл конденсаторлар қуат көзін тұрақтандыруға және шуды байланыстыруды азайтуға көмектеседі.

5. Стектік дизайнға арналған модельдеу және талдау құралдары

5.1 3D модельдеу және имитациялық бағдарламалық қамтамасыз ету:

3D модельдеу және имитациялық бағдарламалық қамтамасыз ету стекапты жобалаудың маңызды құралы болып табылады, себебі ол дизайнерлерге ПХД жинақтарының виртуалды көріністерін жасауға мүмкіндік береді. Бағдарламалық қамтамасыз ету қабаттарды, құрамдас бөліктерді және олардың физикалық өзара әрекеттесуін көрнекі түрде көрсете алады. Жинақтауды имитациялау арқылы дизайнерлер сигналдың айқасуы, EMI және механикалық шектеулер сияқты ықтимал мәселелерді анықтай алады. Ол сондай-ақ компоненттердің орналасуын тексеруге және жалпы ПХД дизайнын оңтайландыруға көмектеседі.

5.2 Сигнал тұтастығын талдау құралдары:

Сигнал тұтастығын талдау құралдары ПХД жинақтарының электрлік өнімділігін талдау және оңтайландыру үшін өте маңызды. Бұл құралдар кедергілерді басқаруды, сигнал шағылыстарын және шуды байланыстыруды қоса алғанда, сигнал әрекетін модельдеу және талдау үшін математикалық алгоритмдерді пайдаланады. Модельдеу мен талдауды орындау арқылы дизайнерлер сигнал тұтастығына ықтимал мәселелерді жобалау процесінің басында анықтай алады және сигналдың сенімді берілуін қамтамасыз ету үшін қажетті түзетулер жасай алады.

5.3 Термиялық талдау құралдары:

Термиялық талдау құралдары ПХД термиялық басқаруын талдау және оңтайландыру арқылы жинақтауды жобалауда маңызды рөл атқарады. Бұл құралдар стектің әрбір қабатындағы жылуды бөлуді және температураны бөлуді модельдейді. Қуат шығынын және жылу беру жолдарын дәл модельдеу арқылы дизайнерлер ыстық нүктелерді анықтай алады, мыс қабаттары мен жылу өткізгіштердің орналасуын оңтайландырады және маңызды компоненттердің дұрыс салқындатылуын қамтамасыз етеді.

5.4 Өндірістік дизайн:

Өндіріс үшін дизайн - жинақтау дизайнының маңызды аспектісі. Таңдалған жинақты тиімді өндіруге көмектесетін әртүрлі бағдарламалық құралдар бар. Бұл құралдар материалдың қолжетімділігі, қабат қалыңдығы, өндіріс процесі және өндіріс құны сияқты факторларды ескере отырып, қажетті жинаққа қол жеткізу мүмкіндігі туралы кері байланысты қамтамасыз етеді. Олар дизайнерлерге өндірісті жеңілдету, кешіктіру қаупін азайту және өнімділікті арттыру үшін жинақтауды оңтайландыру үшін негізделген шешімдер қабылдауға көмектеседі.

6. 16-қабатты ПХД үшін қадамдық жобалау процесі

6.1 Бастапқы талаптарды жинау:

Бұл қадамда 16 қабатты ПХД дизайнына қажетті барлық талаптарды жинаңыз. ПХД функционалдығын, талап етілетін электр өнімділігін, механикалық шектеулерді және орындалуы қажет кез келген арнайы дизайн нұсқауларын немесе стандарттарын түсініңіз.

6.2 Құрамдас бөліктерді бөлу және орналастыру:

Талаптарға сәйкес ПХД бойынша компоненттерді бөліп, олардың орналасуын анықтаңыз. Сигналдың тұтастығы, жылулық ескерулер және механикалық шектеулер сияқты факторларды қарастырыңыз. Электрлік сипаттамаларға негізделген компоненттерді топтаңыз және кедергілерді азайту және сигнал ағынын оңтайландыру үшін оларды стратегиялық түрде тақтаға орналастырыңыз.

6.3 Стектік дизайн және қабаттарды бөлу:

16 қабатты ПХД үшін жинақ конструкциясын анықтаңыз. Тиісті материалды таңдау үшін диэлектрлік тұрақты, жылу өткізгіштік және шығындар сияқты факторларды қарастырыңыз. Сигнал, қуат және жер жазықтықтарын электр талаптарына сәйкес тағайындаңыз. Теңдестірілген жинақты қамтамасыз ету және сигнал тұтастығын жақсарту үшін жердегі және қуат ұшақтарын симметриялы түрде орналастырыңыз.

6.4 Сигналдарды бағыттау және бағыттауды оңтайландыру:

Бұл қадамда импеданстың дұрыс бақылауын, сигнал тұтастығын қамтамасыз ету және сигналдың айқасуын азайту үшін сигнал іздері компоненттер арасында бағытталады. Маңызды сигналдардың ұзындығын азайту, сезімтал іздерді кесіп өтуді болдырмау және жоғары жылдамдықты және төмен жылдамдықты сигналдар арасындағы айырмашылықты сақтау үшін бағыттауды оңтайландырыңыз. Қажет болған жағдайда дифференциалдық жұптарды және басқарылатын кедергілерді бағыттау әдістерін пайдаланыңыз.

6.5 Қабатаралық қосылыстар және орналастыру арқылы:

Қабаттар арасындағы байланыстырушы жолдарды орналастыруды жоспарлаңыз. Қабат ауысулары мен құрамдас қосылымдарға негізделген тесік немесе соқыр саңылау сияқты сәйкес жол түрін анықтаңыз. Сигналдардың шағылысуын, кедергілердің үзілістерін азайту және ПХД-да біркелкі үлестіруді сақтау үшін орналасу арқылы оңтайландырыңыз.

6.6 Соңғы дизайнды тексеру және модельдеу:

Өндіріске дейін түпкілікті дизайнды тексеру және модельдеу орындалады. Сигнал тұтастығына, қуат тұтастығына, термиялық мінез-құлыққа және өндіруге қабілеттілік үшін ПХД конструкцияларын талдау үшін модельдеу құралдарын пайдаланыңыз. Дизайнды бастапқы талаптарға сәйкес тексеріп, өнімділікті оңтайландыру және өндіру мүмкіндігін қамтамасыз ету үшін қажетті түзетулерді енгізіңіз.
Барлық талаптардың орындалуын және ықтимал мәселелердің шешілуін қамтамасыз ету үшін жобалау процесінде инженерлер, инженерлер, инженерлер және өндірістік топтар сияқты басқа мүдделі тараптармен бірлесіп жұмыс жасаңыз және байланысыңыз. Кері байланыс пен жақсартуларды қосу үшін дизайнды жүйелі түрде қарап шығыңыз және қайталаңыз.

7. Саланың үздік тәжірибелері және жағдайлық зерттеулер

7.1 16 қабатты ПХД дизайнының сәтті жағдайлары:

Жағдай 1:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd компаниясы жоғары жылдамдықты желілік жабдыққа арналған 16 қабатты ПХД жобасын сәтті жасады. Сигнал тұтастығы мен қуатты бөлуді мұқият қарастыра отырып, олар жоғары өнімділікке қол жеткізеді және электромагниттік кедергілерді азайтады. Олардың табыстылығының кілті - басқарылатын кедергіні бағыттау технологиясын пайдалана отырып, толығымен оңтайландырылған стек дизайны.

2-жағдай:Shenzhen Capel Technology Co., Ltd компаниясы күрделі медициналық құрылғыға арналған 16 қабатты ПХД құрастырды. Беткі және саңылаусыз құрамдастардың комбинациясын пайдалану арқылы олар ықшам, бірақ күшті дизайнға қол жеткізді. Компоненттерді мұқият орналастыру және тиімді бағыттау сигналдың тамаша тұтастығы мен сенімділігін қамтамасыз етеді.

7.2 Сәтсіздіктерден сабақ алыңыз және қателіктерден аулақ болыңыз:

Жағдай 1:Кейбір PCB өндірушілері байланыс жабдығының 16-қабатты ПХД дизайнында сигналдың тұтастығына қатысты мәселелерге тап болды. Сәтсіздіктің себептері кедергілерді бақылауды жеткіліксіз ескеру және жердегі жазықтықты дұрыс бөлудің болмауы болды. Алынған сабақ сигналдың тұтастығына қойылатын талаптарды мұқият талдау және қатаң кедергілерді басқару дизайн нұсқауларын орындау болып табылады.

2-жағдай:Кейбір PCB өндірушілері дизайнның күрделілігіне байланысты 16-қабатты ПХД-мен өндірістік қиындықтарға тап болды. Соқыр жолдарды және тығыз оралған құрамдастарды шамадан тыс пайдалану өндіріс пен құрастыру қиындықтарына әкеледі. Алынған сабақ - таңдалған ПХД өндірушісінің мүмкіндіктерін ескере отырып, дизайн күрделілігі мен өндіргіштігі арасындағы тепе-теңдікті сақтау.

16-қабатты ПХД дизайнында қателер мен тұзақтарды болдырмау үшін мыналарды орындау өте маңызды:

a. Дизайн талаптары мен шектеулерін мұқият түсіну.
b. Сигнал тұтастығын және қуатты таратуды оңтайландыратын жинақталған конфигурациялар. c. Өнімділікті оңтайландыру және өндірісті жеңілдету үшін құрамдастарды мұқият таратыңыз және реттеңіз.
d. Кедергілерді бақылау және соқыр жолдарды шамадан тыс пайдалануды болдырмау сияқты дұрыс бағыттау әдістерін қамтамасыз етіңіз.
e. Жобалау процесіне қатысатын барлық мүдделі тараптармен, соның ішінде электрлік және механикалық инженерлермен және өндірістік топтармен бірлесіп жұмыс істеу және тиімді қарым-қатынас жасау.
f. Өндіріс алдында ықтимал ақауларды анықтау және түзету үшін дизайнды жан-жақты тексеруді және модельдеуді орындаңыз.