PCB ist ein grundlegender Baustein aller elektronischen Bauteile. Daher gibt es verschiedene Schichttypen. Für Anfänger können die verschiedenen PCB-Schichttypen und -Platinentypen verwirrend sein. Nach einem grundlegenden Verständnis dieser Konzepte erscheint es jedoch recht einfach.
Dieser ausführliche Artikel erklärt alles Wissenswerte über PCB-Lagentypen und deren Optimierung. Kommen wir direkt zur Sache und gehen näher auf die verschiedenen PCB-Lagen ein.
Arten von PCB-Schichten
Mechanische Schichten
Eine einzelne Leiterplatte kann mehrere mechanische Schichten aufweisen. Für die Herstellung Ihrer Leiterplatte benötigen Sie jedoch mindestens eine Schicht. Die gängigsten mechanischen Schichten bilden die physikalische Dimension Ihrer Leiterplatte. Diese Schicht unterstützt den Hersteller beim Zuschneiden der Leiterplatte aus dem Rohmaterial.
Diese Ebene kann ein einfaches Rechteck oder eine komplizierte Form mit abgerundeten Ecken oder Ausschnitten sein. Darüber hinaus enthalten einige mechanische Ebenen detaillierte Werkzeugspezifikationen und weitere mechanische Informationen. Diese zusätzlichen mechanischen Ebenen werden selten verwendet, daher ist eine tiefere Auseinandersetzung nicht erforderlich.
Halten Sie Schichten fern
Im Gegensatz zu den mechanischen Schichten definieren Sperrschichten die Grenzen des Arbeitsbereichs von Leiterplatten. Wenn Sie beispielsweise alle Komponenten ½ Zoll vom Rand Ihrer Leiterplatte entfernt zeichnen möchten, kommt die Sperrschicht ins Spiel.
Diese Ebene ist sehr hilfreich, um dem Designer Feedback zu geben. So hilft sie ihm, die vorgegebenen Grenzen einzuhalten. Darüber hinaus können Sie damit Bereiche im Innenraum identifizieren, die aus verschiedenen Gründen frei bleiben müssen.
Routing-Ebenen
Routing-Layer sind sehr hilfreich, um verschiedene Komponenten miteinander zu verbinden. Designer verbringen die meiste Zeit mit Routing-Layern, um optimale Leistung zu erzielen. Routing-Layer können sowohl auf den inneren als auch auf den äußeren Lagen liegen. Darüber hinaus bezeichnen Hersteller die Lagen von Leiterplatten im Vergleich zur Außenschicht als obere oder untere Lage. Sie müssen Ihrem Hersteller bei der Erstellung von Leiterplatten Routing-Layer zur Verfügung stellen.
Groundplanes und Powerplanes
Dies sind beides massive Kupferschichten, die mit einem festen Potenzial kurzgeschlossen sind. Vereinfacht ausgedrückt müssen Sie Masseflächen mit GND und Leistungsflächen mit einer Ihrer Onboard-Spannungsquellen verbinden. Ähnlich wie Routing-Schichten können diese Schichten als Innen- oder Außenschichten der Leiterplatte liegen.
Beide Schichten sind sehr vorteilhaft für die Stromverteilung. Darüber hinaus eignen sie sich gut für die Erdung aller Ihrer Komponenten. Darüber hinaus können sie unter bestimmten Bedingungen die Leistung der Schaltung steigern. Sie müssen beim Erstellen Ihrer benutzerdefinierten Leiterplatte alle Dateien bereitstellen, die alle Ebenen Ihres Designs beschreiben.
Flugzeuge teilen
Strom- und Masseflächen bestehen aus mehreren Kupferabschnitten mit unterschiedlichen Potentialen. Sie lassen sich daher leicht modifizieren. Dies trägt wesentlich zur Benutzerfreundlichkeit der Flächen bei. Beispielsweise kann Ihre Anlage mehrere Spannungen aufweisen, sodass +5 V an einen Abschnitt und -5 V an einen anderen Abschnitt verteilt werden.
Beim Aufteilen von Ebenen kann es zu Leistungsproblemen kommen. Leistungsprobleme treten am häufigsten in der Grundebene auf. Geteilte Ebenen sind vor allem praktisch, um die Benutzerfreundlichkeit von Ebenen zu erhöhen.
Overlay- oder Siebdruckebenen
Overlay- oder Siebdruckebenen sind zusätzliche Ebenen zum Hinzufügen von Text für alle Komponenten auf der Leiterplatte. Sie müssen diese Ebenen sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Ebene hinzufügen. Wenn Sie diese Ebene nutzen möchten, müssen Sie separate Ebenen für die oberen und unteren Overlays bereitstellen.
Leiterplatten funktionieren zwar auch ohne diese Schichten einwandfrei. Sie sollten diese Schicht jedoch hinzufügen, um die Lesbarkeit bei der Reparatur Ihrer Leiterplatten zu verbessern. Zusätzlich können Sie Ihren Firmennamen, den Designnamen sowie die Serien- oder Revisionsnummer einer Leiterplatte hinzufügen. Es ist nicht notwendig, diese Schicht zu den internen Schichten hinzuzufügen, da Sie sie nicht sehen können!
Lötmaskenschichten
Es handelt sich um einen weiteren der häufigsten Leiterplattenschichttypen. Leiterplatten gibt es in verschiedenen Farben wie Grün und Blau. Die dünne farbige Schutzschicht der Leiterplatte auf Ober- und Unterseite dient als Lötstopplack. Der Lötstopplack spielt eine wichtige Rolle beim Schutz von Leiterbahnen vor Kurzschlüssen, wenn sich Schmutz auf der Leiterplatte befindet.
Lötstopplack ist für die Herstellung von Leiterplattenschichten nicht zwingend erforderlich. Sie können ihn je nach Bedarf auf den oberen oder unteren Schichten anbringen. Wenn Sie den Lötstopplack auf Ihrer Platine anwenden möchten, benötigen Sie eine Datei. Die Datei sollte detaillierte Informationen zur Platzierung des Lötstopplacks enthalten.
Lötpastenschichten
Es handelt sich um einen weiteren der gängigsten Leiterplattentypen. Lötpaste ist eine Substanz, die das Löten von oberflächenmontierten Bauteilen auf einer Leiterplatte unterstützt. Die Pads in den Leiterplattenlagen stapeln sich im freiliegenden Kupferbereich mit der angegebenen Lötpaste. Das Bestücken der Leiterplatte mit oberflächenmontierten Bauteilen verbessert den Lötfluss.
Wenn Sie auf diesen Schichten oberflächenmontierte Komponenten verwenden, sind Lötpastendateien für beide Seiten Ihres Designs obligatorisch.
So optimieren Sie Ihre PCB-Lagen
Der Lagenaufbau von Leiterplatten ist ein zentraler Punkt bei der Diskussion mehrerer Leiterplattenlagen. Es ist sehr wichtig, die optimale Lagenanordnung auszuwählen. Hier sind die fünf besten Tipps zur Optimierung Ihrer Leiterplattenlagen:
Optimieren Sie Ihre Boardgröße
Entscheiden Sie sich zunächst für die Größe der Leiterplatte. Dies erleichtert Ihnen die Bestimmung weiterer Eigenschaften Ihrer mehrschichtige Leiterplatte. Verschiedene Faktoren, die bei der Bestimmung der optimalen Platinengröße sehr hilfreich sind, sind die Anzahl und Größe der Komponenten. Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Einsatzort der Platine.
Optimieren Sie Ihr Layer-Design
Sie sollten die Anzahl der Lagen Ihrer Leiterplatten optimieren. Berechnen Sie dazu die Pindichte Ihrer Leiterplatten. Berücksichtigen Sie auch die Impedanzanforderungen Ihrer Leiterplatten.
Optimieren Sie Ihre Via-Auswahl
Um Ihre Platine zu optimieren, müssen Sie geeignete Via-Typen auswählen. Dazu gehören beispielsweise Blind-, Buried- und Through-Hole-Vias. Daher ist es sehr hilfreich, die Komplexität der Leiterplatte zu kontrollieren. Darüber hinaus kann die Auswahl der Vias auch die Dicke Ihrer Leiterplatte beeinflussen.
Optimieren Sie Ihre Materialauswahl
Sie müssen Schicht für Schicht die besten Materialien auswählen. Der Aufbau der Signalschichten in den Leiterplattenschichten muss symmetrisch sein und eine gute Signalintegrität gewährleisten.
Optimieren Sie die Herstellung Ihrer Leiterplatten
Der wichtigste Punkt ist die Auswahl des besten Herstellers für Ihre Leiterplatten, wie beispielsweise MOKO Technology. Bei Schichtoptimierungen wie Lötmaskierung, Bohrlochgrößen und Spurparametern kommt es auf alles an. Sie sollten sich also für ein Expertenteam von Herstellern entscheiden. Und MOKO Technology ist die beste Option!
