Explicación detallada de la estructura laminada de PCB multicapa (3)

3 Creación y configuración de la capa intermedia


La capa intermedia es la capa entre las capas superior e inferior de la PCB. Su estructura se muestra en la figura 11-1. Los lectores pueden consultar las etiquetas de la figura para comprender. Entonces, ¿cómo se implementa la capa intermedia durante el proceso de producción? En pocas palabras, los tableros multicapa se hacen presionando múltiples tableros de una capa y tableros de doble capa, y la capa intermedia es la capa superior o inferior del tablero original de una capa y el tablero de doble capa. En el proceso de fabricación de una placa de PCB, en primer lugar, se debe aplicar una película de cobre a ambos lados de un material base (generalmente hecho de material de resina sintética), y luego la relación de conexión de los cables en el dibujo se transfiere a la placa de la placa impresa mediante dibujo ligero y otros procesos (Proteja los cables impresos, almohadillas y vías en los dibujos para evitar que la película de cobre en estas partes se corroa en el proceso de grabado posterior, y luego use grabado químico (con FeCl3 o H2O2 como el componente principal) Solución de grabado) Grabe la película de cobre sin la protección de la película y finalmente complete el procesamiento posterior, como la perforación, la impresión de la capa de serigrafía, etc., de modo que se complete básicamente una PCB. Del mismo modo, las placas de PCB de múltiples capas se presionan en una placa de circuito después de completar varias capas, y para reducir los costos y por interferencia, las placas de PCB de múltiples capas a menudo no son mejores que las placas de doble capa y las placas de una sola capa. ¿Qué tan grueso es esto? En comparación con las placas ordinarias de doble capa y de una sola capa, las capas que conforman las placas de PCB multicapa tienden a ser de menor espesor y menor resistencia mecánica, lo que resulta en mayores requisitos de procesamiento. Por lo tanto, el costo de fabricación de las placas de PCB multicapa es mucho más costoso que el de las placas de doble capa ordinarias y las placas de una sola capa.


Pero debido a la existencia de la capa intermedia, el cableado de la placa multicapa se vuelve más fácil, que también es el objetivo principal de seleccionar la placa multicapa. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, las placas PCB de múltiples capas tienen mayores requisitos para el cableado manual, lo que hace que los diseñadores necesiten más ayuda del software EDA; Mientras tanto, la existencia de la capa intermedia permite que la potencia y las señales se transmitan en diferentes capas de placa. El aislamiento de la señal y el rendimiento antiinterferente serán mejores, y la conexión de cobre de gran área de la fuente de alimentación y la red de tierra puede reducir efectivamente la impedancia de línea y el cambio de potencial de tierra causado por la tierra común. Por lo tanto, las placas de PCB con estructura de placa multicapa suelen tener un mejor rendimiento antiinterferente que las placas de doble capa ordinarias y las placas de una sola capa.


3.1 Creación del nivel medio


El sistema Protel proporciona una herramienta especial de configuración y gestión de capas: Layer Stack Manager (Layer Stack Manager). Esta herramienta ayuda a los diseñadores a agregar, modificar y eliminar capas de trabajo, y a definir y modificar las propiedades de la capa. Seleccione el comando [Diseño] / [Administrador de pila de capas ...] para abrir el cuadro de diálogo de configuración de propiedades del administrador de pila de capas.


Una interfaz de administrador de pila de capas de placa PCB de 4 capas. Además de la capa superior (TopLayer) y la capa inferior (BottomLayer), hay dos capas de alimentación internas (Power) y tierra (GND). Las posiciones de estas capas se muestran claramente en la figura. Haga doble clic en el nombre de la capa o haga clic en el botón Propiedades para abrir el cuadro de diálogo de configuración de propiedades de capa.


Hay 3 opciones en este cuadro de diálogo.


(1) Nombre: se utiliza para especificar el nombre de la capa.

(2) Espesor de cobre: ​​especifique el espesor de la película de cobre de esta capa. El valor predeterminado es 1.4mil. Cuanto más gruesa es la película de cobre, mayor es la capacidad de carga de corriente de los cables del mismo ancho.

(3) Nombre de red: especifique la red a la que está conectada esta capa en la lista desplegable. Esta opción solo se puede utilizar para establecer la capa eléctrica interna. Esta opción no está disponible en la capa de señal. Si la capa eléctrica interna tiene solo una red como "+ 5V", puede especificar el nombre de la red aquí; pero si la capa eléctrica interna necesita dividirse en varias áreas diferentes, entonces no especifique el nombre de la red aquí.


También hay material de aislamiento entre las capas como portador de la placa de circuito o para aislamiento eléctrico. Entre ellos, Core y Prepreg son materiales aislantes, pero Core es una película de cobre y alambres en ambos lados del tablero, y Prepreg es solo un material aislante utilizado para el aislamiento entre capas. El cuadro de diálogo de configuración de propiedad de los dos es el mismo. Haga doble clic en Core o Prepreg, o haga clic en el botón Propiedades después de seleccionar el material de aislamiento para abrir el cuadro de diálogo de configuración de propiedades de la capa de aislamiento.


El grosor de la capa de aislamiento está relacionado con el voltaje de resistencia entre capas, el acoplamiento de señal y otros factores. Se ha introducido en la selección de número de capa anterior y el principio de superposición. Si no hay un requisito especial, generalmente se selecciona el valor predeterminado.


Además de las capas de aislamiento "Core" y "Prepreg", generalmente hay capas de aislamiento en la parte superior e inferior del tablero. Haga clic en el cuadro de selección antes del dieléctrico superior o el dieléctrico inferior en la esquina superior izquierda de la Figura 11-2 para seleccionar si desea mostrar la capa de aislamiento. Haga clic en el botón al lado para establecer las propiedades de la capa de aislamiento.


Debajo de las opciones establecidas por las capas de aislamiento superior e inferior hay una lista desplegable de selección de modo desplegable, puede elegir diferentes modos de apilamiento: pares de capas, pares de capas internas y acumulación). Como se mencionó anteriormente, los paneles de varias capas se presionan desde múltiples paneles de doble capa o de una sola capa. Seleccionar diferentes modos significa que se utilizan diferentes métodos de prensado en la producción real. El "Core" y "Prepreg" La ubicación también es diferente. Por ejemplo, el modo de par de capas es una placa de dos capas que intercala una capa aislante (Prepreg), y el modo de par de capas eléctrico interno es una placa de dos capas que intercala una placa de doble capa. Por lo general, usa el modo de pares de capas predeterminado.


Hay una lista de botones de operación de capa en el lado derecho del cuadro de diálogo de configuración de propiedades del administrador de pila de capas. Las funciones de cada botón son las siguientes.


(1) Agregar capa: agrega una capa de señal intermedia. Por ejemplo, si necesita agregar una capa de señal de alta velocidad entre GND y Power, primero debe seleccionar la capa GND. Haga clic en el botón Agregar capa y se agregará una capa de señal debajo de la capa GND. Los nombres predeterminados son MidLayer1, MidLayer2, etc. Haga doble clic en el nombre de la capa o haga clic en el botón Propiedades para establecer las propiedades de la capa.


(2) Agregar plano: Agregar capa eléctrica interna. El método de agregar es el mismo que agregar la capa de señal intermedia. Primero seleccione la ubicación de la capa eléctrica interna que desea agregar, y luego haga clic en este botón para agregar la capa eléctrica interna debajo de la capa especificada. Los nombres predeterminados son Internal Plane1, InternalPlane2, etc. Haga doble clic en el nombre de la capa o haga clic en Propiedades El botón puede establecer las propiedades de la capa.


(3) Eliminar: eliminar una capa. A excepción de las capas superior e inferior, que no se pueden eliminar, se pueden eliminar otras capas de señal y capas eléctricas internas, pero las capas de señal intermedias que se han enrutado y las capas eléctricas internas que se han dividido no se pueden eliminar. Seleccione la capa que se va a eliminar y haga clic en este botón para abrir el cuadro de diálogo que se muestra en la Figura 11-8. Haga clic en el botón Sí para eliminar la capa.


(4) Mover hacia arriba: Mover hacia arriba una capa. Seleccione la capa que necesita moverse hacia arriba (puede ser una capa de señal o una capa eléctrica interna), haga clic en este botón, la capa se moverá hacia arriba una capa, pero no excederá la capa superior.


(5) Mover hacia abajo: Mover hacia abajo una capa. Similar al botón Mover hacia arriba, haga clic en este botón, la capa se moverá hacia abajo una capa, pero no excederá la capa inferior.

(6) Propiedades: botón Propiedades. Haga clic en este botón para abrir el cuadro de diálogo de configuración de propiedades de capa.


3.2 Configuración de la capa media


Después de completar la configuración relevante del administrador de pila de capas, haga clic en el botón Aceptar para salir del administrador de pila de capas y luego realice las operaciones relacionadas en la interfaz de edición de PCB. Al operar la capa intermedia, primero debe establecer si la capa intermedia se muestra en la interfaz de edición de PCB. Seleccione el comando [Diseño] / [Opciones ...] para abrir el cuadro de diálogo de configuración de opciones. Marque las opciones de capa interna en Planos internos para mostrar la capa interna.


Después de completar la configuración, puede ver las capas que se muestran debajo del entorno de edición de PCB. Con el mouse, haga clic en la etiqueta de la capa del tablero para cambiar entre las diferentes capas para la operación. Si no está acostumbrado a los colores predeterminados del sistema, puede personalizar los colores de cada capa seleccionando el comando [Herramientas] / [Preferencias ...].