사람들은 전자 제품이 다양한 기능을 갖추기를 기대하지만, 동시에 작고 휴대하기 편리해야 한다는 요구도 있습니다. 이는 회로 기판 설계자들에게 새로운 과제를 안겨줍니다. 이를 달성하기 위해 설계자들은 다음과 같은 방법을 사용합니다. 다층 PCB더 많은 신호와 전자 회로를 위한 공간을 늘려 더 큰 기능을 구현할 수 있습니다. 그러나 성공적인 PCB 디자인 PCB 스택업 설계는 PCB 스택업에 대한 신중한 고려에 달려 있습니다. 이 중요한 구성 요소는 회로 기판의 성능, 신뢰성, 비용 및 제조 가능성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 글에서는 스택업 설계를 더욱 효과적으로 완료하는 데 도움이 되는 규칙, 제안 및 예시를 포함하여 PCB 스택업 설계에 대한 지침을 제공합니다.
PCB 스택업이란?
PCB 스택업은 인쇄 회로 기판을 구성하는 구리층과 절연층의 배열을 말합니다. 일반적인 PCB 스택업은 구리층과 프리프레그층, 코어층과 같은 절연 물질층이 교대로 배열된 구조입니다. 구리층은 회로를 포함하고 기판의 전자 신호가 전달되는 통로 역할을 합니다.
PCB 스택업은 보드 설계의 필수적인 측면이며 신호 무결성, 전력 분배를 포함한 보드의 전기적 특성을 결정합니다. 전자기 호환성(EMC)또한 기판의 기계적 및 열적 특성에도 영향을 미칩니다. PCB 스택업에 사용되는 층 수는 유연하게 조정될 수 있으며, 회로의 복잡성과 특정 설계 요구 사항에 따라 결정됩니다.
2층 PCB 스택업은 가장 간단하고 일반적이지만, 고밀도 설계에서는 필요한 부품과 배선을 수용하기 위해 4층 이상의 층이 필요할 수 있습니다. 설계자는 설계 과정에서 PCB 스택업을 신중하게 고려하여 필요한 전기적 및 기계적 요건을 충족하는 동시에 제조 비용 효율성도 확보해야 합니다. 적절한 스택업 설계는 신호 손실을 최소화하고, 전자기 간섭을 줄이며, 안정적인 전력 분배 네트워크를 제공하여 더욱 안정적이고 고성능의 회로 기판을 구현하는 데 도움이 됩니다.
PCB 스택업 설계 규칙 및 팁
좋은 스택업을 관리하려면 수백 가지의 규칙과 기준을 따라야 하지만, 가장 중요한 것 중 일부는 다음과 같습니다.
- 접지 평면 보드는 마이크로스트립이나 스트립라인 구성으로 신호 라우팅을 허용하여 접지 임피던스와 접지 노이즈 수준을 낮추므로 선호되는 옵션입니다.
- 고속 신호에서 나오는 방사선을 막으려면 접지면을 차폐막으로 사용하면서 서로 다른 레벨 사이의 중간 레이어에 신호를 연결하는 것이 중요합니다.
- 신호 레이어는 인접한 평면에 있더라도 서로 최대한 가깝게 배치해야 하며, 항상 평면 옆에 배치해야 합니다.
- 접지면을 여러 개 갖는 것은 보드의 접지 임피던스를 낮추고 방사선을 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 전원과 접지면 사이에 강력한 결합을 갖는 것이 중요합니다.
- 변형을 피하기 위해 기계적 관점에서 횡단면이 권장됩니다.
- 신호 레벨이 평면 레벨(접지 또는 전원) 옆에 있는 경우, 귀환 전류는 인접한 평면을 통해 흐를 수 있으며, 이는 귀환 경로의 인덕턴스를 줄이는 데 도움이 됩니다.
- 잡음과 EMI 성능을 개선하기 위한 한 가지 실현 가능한 방법은 신호층과 인접 평면 사이의 절연 두께를 줄이는 것입니다.
- 전기적, 기계적, 열적 특성을 기반으로 재료를 선택할 때, 표준 두께와 다양한 유형의 인쇄 회로 재료의 특성을 고려하여 각 신호 층의 두께를 고려하는 것이 중요합니다.
- 고품질 소프트웨어를 사용하여 스택업을 설계하고, 라이브러리에서 적절한 재료를 선택하고, 치수에 따라 임피던스 계산을 수행해야 합니다.
추천 소재 및 두께
PCB 스택업의 세 가지 주요 구성 요소는 구리, 절연체, 그리고 접지면입니다. 각 구성 요소의 재료 옵션과 두께는 PCB의 성능 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
- 구리층
다양한 종류의 구리가 있으며, 각 구리는 고유한 용융 온도, 전기 전도도, 열팽창률을 가지고 있습니다. 구리 선택은 일반적으로 설계 요구 사항에 따라 결정됩니다. 구리층이 두꺼울수록 설계의 전반적인 견고성은 향상되지만, 기판 비용은 증가한다는 점에 유의해야 합니다.
- 절연 층
FR-4 에폭시, 유리 에폭시, 파릴렌 코팅 재료는 PCB에서 가장 많이 사용되는 절연 재료입니다. 적절한 절연 재료 선택은 적용 환경에 따라 달라집니다. EMI 차폐를 강화하고 보드의 내구성을 향상시키려면 가능한 한 두꺼운 절연층을 사용하는 것이 좋습니다. 하지만 절연층이 너무 두꺼우면 트레이스와 비아의 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 접지면 레이어
구리와 니켈은 가장 널리 사용되는 접지면 소재입니다. 접지면 소재는 설계 요구 사항과 솔더 마스크 종류에 따라 선택해야 합니다. 접지면의 권장 두께는 0.1mm에서 0.25mm 사이입니다. 접지면이 두꺼울수록 성능은 향상되지만, 기판 크기도 커집니다.
PCB 스택업 설계 예
4층 PCB 스택업
표준 4층 PCB 스택업은 일반적으로 기판 중앙에 두꺼운 코어층이 있고, 그 주변을 두 개의 얇은 프리프레그층으로 둘러싼 구조로 되어 있으며, 표면층은 주로 신호 및 부품 실장에 사용됩니다. 내부층은 전원 및 접지 네트에 사용되는 경우가 많습니다. 스루홀 비아는 일반적으로 층간 연결을 위해 사용됩니다. 노출된 패드가 있는 솔더 마스크는 외부층에 도포되어 SMD 및 스루홀 부품 실장을 가능하게 합니다.
6층 PCB 스택업
6층 PCB 스택업 설계는 4층 설계와 유사하지만, 플레인 사이에 두 개의 신호층이 추가되어 고속 신호에 적합한 두 개의 매립층과 저속 신호 라우팅에 적합한 두 개의 표면층이 형성됩니다. 신호층을 인접한 플레인에 가깝게 배치하고 더 두꺼운 중앙 코어를 사용하여 원하는 보드 두께(예: 62MIL)를 달성하면 EMI 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
8층 PCB 스택업
8층 PCB 스택업의 경우, 전자파 적합성(EMC)을 높이고 EMI 관련 문제를 최소화하기 위해 최소 XNUMX개의 전원/접지 플레인을 설계에 포함해야 합니다. PCB 엔지니어와 설계자는 일반적으로 스택업 배열을 설계할 때 회로의 요구 사항을 고려합니다.
맺음말
PCB 스택업 설계는 전자 엔지니어와 설계자 모두에게 매우 중요한 측면입니다. 고품질 전자 제품을 생산하려면 다양한 요소를 고려해야 합니다. 잘 설계된 PCB 스택업 없이는 최종 제품의 품질과 성능이 크게 저하될 수 있습니다. 따라서 설계자는 다음과 같은 사항을 신중하게 고려해야 합니다. 적절한 PCB 재료를 선택하세요 최적의 결과를 위한 설계 및 시공. PCB 스택업 설계에 대한 전문 지식이 부족하다면 PCB 설계 전문가와 협력하는 것을 고려해 보세요. PCB 팀은 MOKO 기술 다층 및 HDI 스택업을 포함한 복잡한 스택업 설계에 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 모든 전기적 요건을 충족하는 비용 효율적이고 제조 가능한 스택업 설계를 지원해 드립니다.
