שכבות היא שלב מכריע בתכנון PCB. על ידי חלוקת המעגלים לשכבות שונות, ניתן לשלוט ביעילות במורכבות המעגלים והמעצבים יכולים לנהל טוב יותר את המעגלים והאותות של כל חלק.
מהי שכבות PCB?
שכבות PCB הוא תהליך של חלוקת לוח מעגלים למספר מבנים היררכיים עצמאיים. הוא יכול לקבץ מעגלים ואותות שונים ולהקצות אותם לשכבות שונות, ובכך לשפר את האמינות והיציבות של המעגל תוך הבטחת פעולה תקינה של המערכת כולה.
שכבות PCB יכולות ליצור שכבות מתכת מרובות על לוח מעגלים, כאשר לכל שכבה יש חיווט ייחודי משלה. באופן כללי, יצרני לוחות מעגלים מספקים למעצבים 4-שכבהs, 6-שכבהs, 8-שכבות, או אפילו12 שכבותלוחות מעגלים כדי לספק מקום מספיק עבור העיצובים שלהם למקם רכיבים ומעגלים ניתוב. לוחות מעגלים רב שכבתיים הופכים את שכבות PCB לשלב עיצוב הכרחי.
שיטת יישום של שכבות PCB
בתכנון PCB, יש בדרך כלל שתי דרכים ליישם שכבות:
1. שכבה פנימית: חלקו את לוח המעגלים למספר רמות, כאשר השכבה הפנימית משמשת לניתוב מעגלים ואותות פנימיים. בעת ייצור PCB, השכבה הפנימית נוצרת על ידי הטבעת שכבת רדיד נחושת בין שתייםFR4לוחות. הסדר המתחלף של השכבות החיצוניות של PCB קשור למספר השכבות הפנימיות.
2. שכבת יישום: ניתן להשתמש בשיטת שכבות זו כדי ליצור אזור נחושת רציף שבו כל שכבה שטוחה. במקרה זה, כל שכבה של המעגל כוללת שכבת נחושת, והחלק התחתון ו/או העליון בדרך כלל מובלים החוצה אנכית דרך עופרת.
יש לציין ששני המבנים ההיררכיים הללו שונים ויש להם יתרונות וחסרונות משלהם. יש לבחור את שיטת הריבוד המתאימה בהתבסס על דרישות התכנון ועלויות הייצור.
החשיבות של שכבות PCB
משימת הליבה של לוח מעגלים היא העברת אותות בין רכיבים שונים. לכן, על מנת להשיג את פונקציות שידור האותות הללו, הריבוד של לוח המעגלים הופך להיות חשוב במיוחד. להלן החשיבות של שכבות PCB עבור מעגלים:
1. שלמות האות: שכבות יכולות לשמור על שלמות האות ולהפחית את ההסתברות להפרעות הדדיות והצלבה. שכבות יכולות גם להפחית קרינה אלקטרומגנטית ולהשיג יחס אות לרעש טוב יותר.
2. הגדל את צפיפות המעגלים: PCBs מרובי-שכבתיים יכולים לפרוש מעגלים אנכית ולשכב אותם לאורך כל המעגל, מה שהופך את הפצת הרכיבים לקומפקטית יותר ומקטין את הגודל האפיטקסיאלי של ה-PCB כדי לעמוד בדרישות עיצוב רבות יותר.
3. צמצם את אורך הקו: כאשר יש יותר מדי חיווט על ה-PCB, ההסתברות להפרעות הדדיות תגדל, מה שעלול להוביל לרעש, הפרעות אלקטרומגנטיות ובעיות אחרות. שכבת PCB יכולה לדחוס את החיווט של לוח המעגלים לגדלים קטנים יותר ולהפחית את האפשרות של הפרעות הדדיות.