사람들은 전자 제품에 기능이 풍부하기를 기대합니다., 또한 작고 휴대가 가능해야 합니다., 회로 기판 설계자에게 새로운 과제를 안겨줍니다.. 이를 달성하기 위해, 디자이너는 다층 PCB, 더 많은 기능을 가능하게 하는 더 많은 신호 및 전자 회로를 위한 증가된 공간을 제공합니다.. 하나, 성공적인 PCB 설계 PCB 스택업에 대한 신중한 고려에 달려 있습니다.. 이 중요한 구성 요소는 회로 기판의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다., 신뢰할 수 있음, 비용, 및 제조 가능성. 이 기사에서, PCB 스택업 설계에 대한 지침을 찾을 수 있습니다., 규칙 포함, 제안, 스택업 설계를 더 잘 완성하는 데 도움이 되는 예.
PCB 스택업이란??
PCB 스택업은 인쇄 회로 기판을 구성하는 구리 및 절연층의 배열을 말합니다.. 일반적인 PCB 스택업은 구리와 절연 재료의 교대 레이어로 구성됩니다., 프리프레그 및 코어 레이어와 같은. 구리 레이어는 회로를 포함하고 보드의 전자 신호에 대한 전도 경로 역할을 합니다..
PCB 스택업은 보드 설계의 필수 요소이며 보드의 전기적 특성을 결정합니다., 신호 무결성 포함, 배전, 과 전자기 호환성 (EMC). 또한 보드의 기계적 및 열적 특성에 영향을 미칩니다.. PCB 스택업에 사용되는 레이어 수는 유연할 수 있으며 회로의 복잡성과 특정 설계 전제 조건에 따라 결정됩니다..
2층 PCB 스택업은 가장 단순하고 가장 일반적입니다., 그러나 고밀도 설계에는 필요한 구성 요소 및 라우팅을 수용하기 위해 4개 이상의 레이어가 필요할 수 있습니다.. 설계자는 기판이 필요한 전기적 및 기계적 요구 사항을 충족하는 동시에 비용 효율적으로 제조할 수 있도록 설계 프로세스 중에 PCB 스택업을 신중하게 고려해야 합니다.. 적절한 스택업 설계는 신호 손실을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다., 전자기 간섭 감소, 안정적인 배전망 제공, 결과적으로 보다 안정적인 고성능 회로 기판.
PCB 스택업 설계 규칙 및 팁
좋은 스택업을 관리하려면 수백 가지 규칙과 기준을 따라야 합니다., 그러나 가장 중요한 것 중 일부는:
- 접지면 보드는 마이크로스트립 또는 스트립라인 구성에서 신호 라우팅을 허용하므로 선호되는 옵션입니다., 결과적으로 낮은 접지 임피던스 및 접지 노이즈 레벨.
- 고속 신호의 방사를 방지하기 위해, 다른 레벨 사이의 중간 레이어에서 라우팅하는 것이 중요합니다., 접지면을 실드로 사용하는 동안.
- 신호 레이어는 서로 최대한 가깝게 배치해야 합니다., 인접한 평면에 있더라도, 그리고 항상 비행기 옆에.
- 다중 접지면을 갖는 것은 보드의 접지 임피던스를 낮추고 방사능을 감소시키므로 유리합니다..
- 전원과 접지면 사이에 강력한 결합을 갖는 것이 중요합니다..
- 변형을 피하기 위해 기계적 관점에서 단면이 권장됩니다..
- 신호 레벨이 평면 레벨 옆에 있는 경우, 접지 또는 전원, 반환 전류는 인접한 평면을 통해 흐를 수 있습니다., 리턴 경로의 인덕턴스를 줄이는 데 도움이 됩니다..
- 노이즈 및 EMI 성능 개선, 가능한 방법은 신호 레이어와 인접 평면 사이의 절연 두께를 줄이는 것입니다..
- 전기를 기준으로 재료를 선택할 때, 기계적, 및 열적 특성, 각 신호 레이어의 두께를 고려하는 것이 중요합니다., 각종 인쇄회로기판의 규격두께 및 특성을 고려하여.
- 고품질 소프트웨어를 사용하여 스택업을 설계해야 합니다., 라이브러리에서 적절한 재료 선택 및 치수에 따라 임피던스 계산 수행.
권장 재료 및 두께
PCB 스택업의 세 가지 주요 구성 요소는 구리입니다., 단열재, 및 접지면. 그리고 각각의 재료 옵션과 두께는 성능 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다..
- 구리층
여러 유형의 구리를 사용할 수 있습니다., 각각의 고유한 녹는 온도, 전기 전도성, 및 열팽창률. 구리 선택은 일반적으로 설계 요구 사항을 기반으로 합니다.. 구리 층이 두꺼울수록 설계의 전반적인 견고성이 향상된다는 점은 주목할 가치가 있습니다., 그러나 또한 보드 비용을 증가시킵니다..
- 절연층
FR-4 에폭시, 유리 에폭시, 및 파릴렌 코팅 재료는 PCB에서 가장 자주 사용되는 절연 재료 유형입니다.. 적절한 단열재 선택은 적용 환경에 따라 다릅니다.. EMI 차폐 강화 및 보드의 내구성 향상, 가능한 한 두꺼운 단열층을 사용하는 것이 좋습니다. 하나, 절연층이 너무 두꺼운 경우, 트레이스 및 비아의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다..
- 그라운드 플레인 레이어
구리와 니켈은 가장 널리 사용되는 접지면 재료입니다.. 접지면 재료의 선택은 설계 요구 사항과 솔더 마스크 유형을 기반으로 합니다.. 접지면의 권장 두께는 다음 사이입니다. 0.1 mm 및 0.25 mm. 접지면이 두꺼울수록 성능이 향상되지만, 또한 보드 크기의 증가로 이어집니다..
PCB 스택업 설계 예
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4 레이어 PCB 스택업
표준 4레이어 PCB 스택업은 일반적으로 보드 중앙에 두꺼운 코어 레이어가 있습니다., 두 개의 더 얇은 프리프레그 층으로 둘러싸여 있음, 주로 신호 및 부품 마운팅에 사용되는 표면 레이어 포함. 내부 레이어는 종종 전원 및 접지망 전용입니다.. 스루홀 비아는 일반적으로 레이어 간 연결을 제공하는 데 사용됩니다.. 노출된 패드가 있는 솔더 마스크는 외부 레이어에 적용되어 SMD 및 스루홀 구성 요소를 실장할 수 있습니다..
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6 레이어 PCB 스택업
6층 PCB 스택업의 설계는 4층 설계의 설계와 비슷합니다., 그러나 평면 사이에 배치된 두 개의 추가 신호 레이어가 있습니다., 결과적으로 고속 신호에 이상적인 2개의 묻힌 레이어와 저속 신호 라우팅에 적합한 2개의 표면 레이어가 생성됩니다.. 신호 레이어를 인접한 평면에 가깝게 배치하고 더 두꺼운 중앙 코어를 사용하여 원하는 보드 두께 달성 (예를 들어, 62 밀) EMI 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다..
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8 레이어 PCB 스택업
8단 PCB 적층용, 설계에는 전자기 호환성을 높이기 위해 최소 3개의 전원/접지 플레인이 포함되어야 합니다. (EMC) EMI 관련 문제 최소화. PCB 엔지니어와 설계자는 일반적으로 스택업 배열을 설계할 때 회로의 요구 사항을 고려합니다..
결론
PCB 스택업 설계는 전자 엔지니어와 설계자 모두에게 중요한 측면입니다.. 고품질의 전자 제품을 생산하기 위해, 다양한 요인을 고려해야 한다. 잘 설계된 PCB 적층 없이, 최종 제품의 품질과 성능이 크게 저하될 수 있습니다.. 따라서, 디자이너가 신중하게 결정하는 것이 중요합니다. 적절한 PCB 재료 선택 최적의 결과를 위한 시공. PCB 적층 설계에 대한 전문성이 부족한 경우, PCB 설계 전문가와 작업하는 것을 고려하십시오.. PCB 팀은 모코테크놀로지 복잡한 스택업 설계에 대한 광범위한 경험 보유, 다층 및 HDI 스택업 포함. 모든 전기 요구 사항을 충족하는 비용 효율적이고 제조 가능한 스택업을 설계하는 데 도움을 드릴 수 있습니다..
