私藏!汽車FPC疊層設(shè)計(jì)需要注意的那些事,你都做好了嗎?
在設(shè)計(jì)汽車FPC時(shí),需要考慮的一個(gè)最基本的問題就是實(shí)現(xiàn)電路要求的功能需要多少個(gè)布線層、接地平面和電源平面,而印制電路板的布線層、接地平面和電源平面的層數(shù)的確定與電路功能、信號完整性、EMI、EMC、制造成本等要求有關(guān)。
下面列出了層疊設(shè)計(jì)要注意的8個(gè)原則。
分層
在多層汽車FPC中,通常包含有信號層(S)、電源(P)平面和接地(GND)平面。電源平面和接地平面通常是沒有分割的實(shí)體平面,它們將為相鄰信號走線的電流提供一個(gè)好的低阻抗的電流返回路徑。信號層大部分位于這些電源或地參考平面層之間,構(gòu)成對稱帶狀線或非對稱帶狀線。多層汽車FPC的頂層和底層通常用于放置元器件和少量走線,這些信號走線要求不能太長,以減少走線產(chǎn)生的直接輻射。
確定單電源參考平面
使用去耦電容是解決電源完整性的一個(gè)重要措施。去耦電容只能放置在汽車FPC的頂層和底層。去耦電容的走線、焊盤,以及過孔將嚴(yán)重影響去耦電容的效果,這就要求設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮連接去耦電容的走線應(yīng)盡量短而寬,連接到過孔的導(dǎo)線也應(yīng)盡量短。例如,在一個(gè)高速數(shù)字電路中,可以將去耦電容放置在汽車FPC的頂層,將第2層分配給高速數(shù)字電路(如處理器)作為電源層,將第3層作為信號層,將第4層設(shè)置成高速數(shù)字電路地。此外,要盡量保證由同一個(gè)高速數(shù)字器件所驅(qū)動(dòng)的信號走線以同樣的電源層作為參考平面,而且此電源層為高速數(shù)字器件的供電電源層。
確定多電源參考平面
多電源參考平面將被分割成幾個(gè)電壓不同的實(shí)體區(qū)域。如果緊靠多電源層的是信號層,那么其附近的信號層上的信號電流將會(huì)遭遇不理想的返回路徑,使返回路徑上出現(xiàn)縫隙。對于高速數(shù)字信號,這種不合理的返回路徑設(shè)計(jì)可能會(huì)帶來嚴(yán)重的問題,所以要求高速數(shù)字信號布線應(yīng)該遠(yuǎn)離多電源參考平面。
確定多個(gè)接地參考平面
多個(gè)接地參考平面(接地層)可以提供一個(gè)好的低阻抗的電流返回路徑,可以減小共模EMl。接地平面和電源平面應(yīng)該緊密耦合,信號層也應(yīng)該和鄰近的參考平面緊密耦合。減少層與層之間的介質(zhì)厚度可以達(dá)到這個(gè)目的。
合理設(shè)計(jì)布線組合
一個(gè)信號路徑所跨越的兩個(gè)層稱為一個(gè)“布線組合”。最好的布線組合設(shè)計(jì)是避免返回電流從一個(gè)參考平面流到另一個(gè)參考平面,而是從一個(gè)參考平面的一個(gè)點(diǎn)(面)流到另一個(gè)點(diǎn)(面)。而為了完成復(fù)雜的布線,走線的層間轉(zhuǎn)換是不可避免的。在信號層間轉(zhuǎn)換時(shí),要保證返回電流可以順利地從一個(gè)參考平面流到另一個(gè)參考平面。在一個(gè)設(shè)計(jì)中,把鄰近層作為一個(gè)布線組合是合理的。如果一個(gè)信號路徑需要跨越多個(gè)層,將其作為一個(gè)布線組合通常不是合理的設(shè)計(jì),因?yàn)橐粋€(gè)經(jīng)過多層的路徑對于返回電流而言是不通暢的。雖然可以通過在過孔附近放置去耦電容或者減小參考平面間的介質(zhì)厚度等來減小地彈,但也非一個(gè)好的設(shè)計(jì)。
設(shè)定布線方向
在同一信號層上,應(yīng)保證大多數(shù)布線的方向是一致的,同時(shí)應(yīng)與相鄰信號層的布線方向正交。例如,可以將一個(gè)信號層的布線方向設(shè)為"Y軸”走向,而將另一個(gè)相鄰的信號層布線方向設(shè)為“X軸”走向。
采用偶數(shù)層結(jié)構(gòu)
從所設(shè)計(jì)的汽車FPC疊層可以發(fā)現(xiàn),經(jīng)典的疊層設(shè)計(jì)幾乎全部是偶數(shù)層的,而不是奇數(shù)層的,這種現(xiàn)象是由多種因素造成的。從印制電路板的制造工藝可以了解到,電路板中的所有導(dǎo)電層救在芯層上,芯層的材料一般是雙面覆板,當(dāng)全面利用芯層時(shí),印制電路板的導(dǎo)電層數(shù)就為偶數(shù)。偶數(shù)層印制電路板具有成本優(yōu)勢。由于少一層介質(zhì)和覆銅,故奇數(shù)層印制電路板原材料的成本略低于偶數(shù)層的印制電路板的成本。但因?yàn)槠鏀?shù)層印制電路板需要在芯層結(jié)構(gòu)工藝的基礎(chǔ)上增加非標(biāo)準(zhǔn)的層疊芯層黏合工藝,故造成奇數(shù)層印制電路板的加工成本明顯高于偶數(shù)層印制電路板。與普通芯層結(jié)構(gòu)相比,在芯層結(jié)構(gòu)外添加覆銅將會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降,生產(chǎn)周期延長。在層壓黏合以前,外面的芯層還需要附加的工藝處理,這增加了外層被劃傷和錯(cuò)誤蝕刻的風(fēng)險(xiǎn)。增加的外層處理將會(huì)大幅度提高制造成本。當(dāng)印制電路板在多層電路黏合工藝后,其內(nèi)層和外層在冷卻時(shí),不同的層壓張力會(huì)使印制電路板上產(chǎn)生不同程度上的彎曲。而且隨著電路板厚度的增加,具有兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)的復(fù)合印制電路板彎曲的風(fēng)險(xiǎn)就越大。奇數(shù)層電路板容易彎曲,偶數(shù)層印制電路板可以避免電路板彎曲。
在設(shè)計(jì)時(shí),如果出現(xiàn)了奇數(shù)層的疊層,可以采用下面的方法來增加層數(shù)。如果設(shè)計(jì)印制電路板的電源層為偶數(shù)而信號層為奇數(shù),則可采用增加信號層的方法。增加的信號層不會(huì)導(dǎo)致成本的增加,反而可以縮短加工時(shí)間、改善印制電路板質(zhì)量。如果設(shè)計(jì)印制電路板的電源層為奇數(shù)而信號層為偶數(shù),則可采用增加電源層這種方法。而另一個(gè)簡單的方法是在不改變其他設(shè)置的情況下在層疊中間加一個(gè)接地層,即先按奇數(shù)層印制電路板布線,再在中間復(fù)制一個(gè)接地層。在微波電路和混合介質(zhì)(介質(zhì)有不同介電常數(shù))電路中,可以在接近印制電路板層疊中央增加一個(gè)空白信號層,這樣可以最小化層疊不平衡性。
成本考慮
在制造成本上,在具有相同的汽車FPC面積的情況下,多層電路板的成本肯定比單層和雙層電路板高,而且層數(shù)越多,成本越高。但在考慮實(shí)現(xiàn)電路功能和電路板小型化,保證信號完整性、EMl、EMC等性能指標(biāo)等因素時(shí),應(yīng)盡量使用多層電路板。綜合評價(jià),多層電路板與單雙層電路板兩者的成本差異并不會(huì)比預(yù)期的高很多。
ps:部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系我們刪除
最新產(chǎn)品
醫(yī)療設(shè)備控制器軟板
-
-
型 號:RS04C00269A
層 數(shù):4
板 厚:0.3mm
材 料:雙面無膠電解材料
銅 厚:1/2 OZ
特 點(diǎn):產(chǎn)品都經(jīng)過100%燒錄測試
表面處理:沉金2微英寸
最小線寬/線距:0.07mm/0.06mm
數(shù)碼相機(jī)軟板
數(shù)碼相機(jī)軟板
-
-
型 號:RM01C00187A層 數(shù):1板 厚:0.12mm材 料:單面有膠電解銅 厚:1/2 OZ表面處理:沉金2微英寸最小線寬/線距:0.1mm/0.08mm特 點(diǎn):外形復(fù)雜
手機(jī)電容屏軟板
-
-
型 號:RM02C00712A層 數(shù):2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解材料銅 厚:1/3OZ表面處理:沉金1微英寸最小線寬/線距:0.05mm/0.05mm電磁膜:2面特 點(diǎn):產(chǎn)品都經(jīng)過100%燒錄測試
手機(jī)電容屏軟板
-
-
型 號:RS02C00244A層 數(shù):2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解材料銅 厚:1/3 OZ特 點(diǎn):產(chǎn)品都經(jīng)過100%燒錄測試表面處理:沉金2微英寸最小線寬/線距:0.07mm/0.06mm電磁膜:2面
手機(jī)電容屏軟板
-
-
型 號:RM02C00247A層 數(shù):2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解材料銅 厚:1/3 OZ表面處理:沉金1微英寸最小線寬/線距:0.07mm/0.07mm電磁膜:2面特 點(diǎn):產(chǎn)品都經(jīng)過100%燒錄測試
手機(jī)電容屏軟板
-
-
型 號:RM02C00892A層 數(shù):2板 厚:0.12mm材 料:雙面無膠電解銅 厚:1/3 OZ表面處理:沉金2微英寸最小線寬/線距:0.07mm/0.05mm電磁膜:2面其 他:產(chǎn)品都經(jīng)過100%燒錄測試
醫(yī)療按鍵軟板
同類文章排行
- 2014年中國柔性線路板廠綜合排名——有幾家是你熟識的呢?
- 柔性電路板|| 2017年度中國電子電路PCB百強(qiáng)企業(yè)排行榜
- 指紋模塊FPC小編帶您一文了解指紋識別,看完全懂了!
- 手機(jī)FPC廠之2017年度全球PCB百強(qiáng)企業(yè)排行榜
- FPC廠從八個(gè)角度讓你讀懂指紋識別
- 2015年NTI-100全球電路板百強(qiáng)企業(yè)排行榜,其中中國大陸上榜企業(yè)有34家!
- pcb廠家盤點(diǎn)俄軍經(jīng)典AK系列步槍
- 指紋識別軟板之各類FPC在指紋模組中的應(yīng)用
- fpc軟板廠家為你解析黑孔工藝
- 柔性線路板給你推送的最新資訊‖2016中國印制電路板行業(yè)50強(qiáng)
最新資訊文章
- 招聘季 | “職” 為找到獨(dú)一無二的你!
- 多元領(lǐng)域應(yīng)用新征程,電池軟板能否領(lǐng)航?
- 喜報(bào)!深聯(lián)電路榮獲“推行卓越績效先進(jìn)組織(企業(yè))”獎(jiǎng)!
- 深聯(lián)電路2025年無預(yù)警消防演練”火“速行動(dòng),筑牢生命屏障!
- 一鍵了解柔性線路板FPC的那些應(yīng)用領(lǐng)域
- 鐵粉獎(jiǎng)福利已派發(fā)到位,敬請期待下一次!
- 技術(shù)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下,個(gè)人信息與數(shù)據(jù)安全問題不可忽視!
- 軟板廣闊的應(yīng)用優(yōu)勢及發(fā)展前景
- 指紋模塊軟板之超聲波指紋到底好不好?
共-條評論【我要評論】