Table of Contents

مقدمة إلى مجموعات متعددة المقاتلات ثنائية الفينيل متعددة

إن تصميم لوحة دائرة متعددة الطبقات هو أحد أهم المهام في تطوير الإلكترونيات الحديثة، حيث إن التكييف - ترتيب طبقات النحاس، وتركيب المقاييس التغذوية، والرسومات - يحدد مباشرة سلامة الإشارات، والتوافق الكهرومغناطيسي، والأداء الحراري، والخلايا الصناعية - ويمكن أن يؤدي التكتل غير المصمم بدقة إلى تقاطع الانبعاثات غير المتناظرة، والارتفاع المفرط في عدد صفحاتها.

أساسيات مجموعات مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ويتألف خماسي كلور البنزين المتعدد الطوابق من طبقات متناوبة من رغاوى النحاس الجاهزة وزرع مواد غذائية مغلفة تحت الحرارة والضغط، وأكثر المواد شيوعا هي: FR-4 (التكسين الزجاجي) للاستخدام العام الغرض، مع خيارات متقدمة مثل مبيدات الفقد المنخفض للتطبيقات العالية التردد، وتشمل الاختناق طبقات أساسية (التغذوية على أساس الكبريت).

وتشمل المعايير الرئيسية ما يلي:

  • Layer count — typically 4, 6, 8, 10, or more, depending on routing density and signal requirements.
  • Copper weight] — measured in ounces per square foot (e.g., 1 oz, 2 oz) affecting current capacity.
  • Dielectric constant (Dk)] and ]loss tangent (Df) - frequency-dependent properties that influence impedance and signal attenuation.
  • Thickness] between layers — controlled by prepreg and core fishnesses, critical for impedance control.

والحفاظ على التماثل في الحزمة هو أحد أهم قواعد التصنيع: فالبناء المتناظر عن المركز الرأسي يمنع المجلس من الانحناء أو التلوي أثناء التطهير وإعادة التدفق.

المبادئ التوجيهية الرئيسية لإنشاء مجموعات فعالة من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

وظائف الملايين

قبل رسم أثر واحد، يُسند وظيفة واضحة لكل طبقة نحاسية، ويُخصص طبقة أو أكثر للطائرات الأرضية الصلبة، وطبقة واحدة لطائرات الطاقة (أو جزر الطاقة المقسمة)، وطبقات أخرى لربط الإشارات، ويخفض هذا الفصل الوظيفي الانقلابات الصوتية ويزيل التحلل من الترددات، وعلى سبيل المثال، في كومة من الطوابق ذات التردد العالي، فإن لوحة الإشارات الرئيسية هي:

حافظ على الحزمة الرمزية

ويشير التماثل إلى التوزيع المتطابق للنحاس وسماكة الديكلتري على جانبي خط الوسط التابع للمجلس، وتتسبب التراكمات السمية (مثل النحاس السميك على جانب واحد، نحيف على الجانب الآخر) في إجهاد غير منتظم أثناء التطهير، مما يؤدي إلى وقوع حروب، ويصعب بيع اللوحات المصفحة وقد تفشل أثناء التجمع، وذلك للحفاظ على التناظر:

  • طبقات اشارة المرآة ذات كثافة جذابة مماثلة على الجانبين المقابلين
  • استخدم نفس عدد طبقات النحاس على كل جانب من جوانب المركز
  • توازن ملء النحاس (الصبب الأرضية) على الطبقات الخارجية لتجنب التوزيع غير المتوازن للمعادن.

استخدام مخططات الأرض والطاقة المخصصة

وتوفر الطائرات الأرضية الصلبة والكهرباء مساراً مستمراً للعودة المنخفضة الدخل للإشارات العالية التردد، مما يقلل من منطقة الحلقة ويقلل من الانبعاثات الأرضية، ويتجنب تفريق الطائرات الأرضية في أجزاء من الميكروفونات والرقمية على نفس الدرجة؛ ويستخدم بدلاً من ذلك طائرات أرضية منفصلة على مستويات متصلة في نقطة واحدة إذا كانت العزلة حرجة، وينبغي وضع طائرات توليد الطاقة المتاخمة للطائرات الأرضية لمنع حدوث ارتفاع الترددات.

التقليل من استخدام الضحايا وأماكنهم

(ب) أن تُحدث اليقظة التطعيمات الطفيلية والاختباءات التي تُحط من سلامة الإشارات بسرعة عالية، وكل من هذه الوسائل يضيف نحو 0.5 في المائة من إجمالي المقطع، ويصبح الأثر كبيراً فوق مستوى 1 في المائة من الهرتز.

  • استخدام الحد الأدنى من عدد القوارير بما يتفق مع متطلبات تحديد المسارات.
  • مكان قريب من المكوّنات لتقليل طول المكعبات
  • بالنسبة للأزواج المتباينين السريعين، يحتفظان بالأثرين مع نفسهما عبر الأنماط للحفاظ على السخرية.
  • النظر في استخدام المكفوفين أو المدفونين أو الميكروفيا لتصميمات الكثيفة، ولكن يكون على علم بأن هذه الزيادة في تكلفة التصنيع.
  • لا تستخدمي المكعبات إلا عندما يكون ذلك ضرورياً وملئها ببقايا مُتَسَكِّرة أو غير مُؤدِّية.

التحكم في المباعدة بين المسافات والمرض الديليكتري

إن السميكات المتسقة بين طبقات الإشارة والطائرات المرجعية المتاخمة لها ضرورية للتشريد بالزي الرسمي، فالتغيرات في السمنة تسبب عدم التطابق، التي تعكس إشارات ورسومات عين، والعمل مع مصممك لاختيار سميكات قياسية تحقق الارتداد المستهدف، والحفاظ على نفس السميكة الديكاليكية على مستويات قياسية، وما إلى ذلك.

تصميمات لتحقيق الأداء الكهربائي على النحو الأمثل

مراقبة وتعقب الجيولوجيا

وبالنسبة للوصلات البينية العالية السرعة مثل PCIe، و USB 3.x، وHDMI، وDDR، أو Gigabit Ethernet، فإن الازدحام المتحكم فيه غير قابل للتفاوض، وتحديد الهدف الوحيد (50 درجة مئوية) أو الفرق (100 درجة مئوية، أو 90 درجة مئوية) الذي يستخدم مذيبين ميدانيين اثنين من دالات التنمية التي توفرها أداة التنمية الاقتصادية أو جهاز تصنيع خاص بك، يشمل السعر الإلكتروني للمفاتر.

  • Trace width ] — wider traces lower impedance; narrower raises it.
  • Dielectric fishness (H)] - المسافة بين التعقب والطائرة المرجعية؛ وارتفاع الديكلتري السميك يزيد من الإهدار.
  • Copper fishness] - affects trace cross-sectional area.
  • Dielectric constant (Dk) ] - lower Dk increases impedance for the same geometry.

دائماً ما تتضمن جدولاً للتعبئة في ملفات تصميمك يحدد الإفتراض المستهدف والتسامح (المعدل 10%) والحزمة الفعلية المستخدمة، وللحفاظ على التقارب الضيق في الأزواج المختلفة عن طريق الحفاظ على المباعدة بين الأثار أقل من ارتفاع الديكلتري إلى الطائرة المرجعية.

استراتيجيات تحديد المواقع المرجعية لخفض الانبعاثات الناجمة عن إزالة الانبعاثات الناجمة عن إزالة الانبعاثات الناجمة عن إزالة الغابات

وتُوصى باستخدام إشارات عالية السرعة على طبقات داخلية (أرض أو طائرات طاقة) لاستغلال أثر الحاجز المحيط، وتُعد الطبقات الخارجية أكثر عرضة للتدخل الخارجي، وتشع أيضاً أكثر، وتُبقي الإشارات الحرجة بعيدة عن حواف اللوح، وتُوصى ببعد خمسة أضعاف على الأقل سميك الديليكتري، وتتجنب التأثير على حدود الطائرات المتفرقة؛

استراتيجية الحد الأدنى للنواحي

إن شبكة أرضية منخفضة التبسيط هي أساس ثنائي الفينيل النظيف، واستخدام الطائرات الأرضية المستمرة على مستوىين داخليين على الأقل، وربط جميع الطائرات الأرضية بزوارق متعددة حول محيط اللوحة وقرب كل عنصر من العناصر العالية السرعة، أما بالنسبة للبلدان الجزرية الصغيرة النامية ذات النوافذ المختلطة، فتضع الحدود بين الملغات والأسس الرقمية مباشرة تحت الجهاز، وتربط الطائراتتين فقط في تلك النقطة، فلا توجد أي آثار.

Decoupling Capacitors and Power Integrity

)أ( ضمان سلامة الطاقة )معهد بي اي( أن يظل الفولط المزود بكل مركز من مراكز المراقبة الدولية في حدود تسامح محدد تحت حمولات متطورة، وأن يضع أجهزة التفكيك في أقرب وقت ممكن لدبابات الطاقة الناشطة، وأن يستخدم مجموعة من قيم أجهزة الاستطلاع )مثلا ٠١ ميكروفلور، و١ فرنك ناندي(، بحيث تغطي طيفا واسعا من الترددات، وأن تكون أصغر قيمة )أقل طراز إيطال(

اعتبارات التصنيع في الإنتاج الضار بالتكاليف

شركة لاير كونت أوبست

اختيار العدد الأدنى من الطبقات التي تلبي الاحتياجات الكهربائية والموجات، وكل طبقة إضافية تزيد من تكلفة المواد، ودورات التهوية، ووقت الحفر، ومخاطر الخردة، وجهاز طوله 4 مستويات يكفي للعديد من التصميمات المعقدة المنخفضة الحجم، ولربما يلزم وجود 6 أو 8 طبقات، وتجنب الإفراط في الهندسة، وإذا أمكن توجيه جميع الإشارات إلى طبقة داخلية مناسبة،

اختيار المواد وإثبات توافرها

وتحتاج المقاييس الديولوجية المميزة ذات القيم الثابتة والمتمثلة في التواتر إلى مجموعة من الاهتمامات، أما المواد ذات الترددات المنخفضة (Dk4.5) في 1 ميغاهرتز، أو 4.2 في 1 جيهرتز) فهي غرامة بالنسبة للترددات تصل إلى عدد قليل من المواد التي تم اختيارها، أو ما فوق 5 جيهرتز، فتنظر في المواد المنخفضة الارتفاع من حيث النسيج 4000، أو التصميم الحساس في مجال الإنشاءات.

تصميم قواعد الصنع

وينشر كل مصنع من شركات PCB مجموعة من قواعد التصميم التي تغطي الحد الأدنى من استخدامات التتبع، والحد الأدنى للمباعدة، والحد الأدنى من الخواتم، عن طريق الأحجام، والنسب الجانبية، وتتابع هذه القواعد بدقة لتجنب إعادة تصميم التكاليف.

  • الحد الأدنى للتعقب/الحيز: 4/4 مليون (0.1 ملم) بالنسبة للطبقات الخارجية؛ 3.5/3.5 مليون لطبقات داخلية.
  • الحد الأدنى عن طريق قطر: 0.3 ملم (12 ميلا) للقنابل الميكانيكية.
  • الحد الأدنى للحلقة العضلية: 0.1 ملم (4 ملليمتر) مع الصف 2 بلاطة.

وإذا كان تصميمك يتطلب تسامحا أشد، ويناقش مع المفتعل في وقت مبكر - يمكن أن يحقق بعضها 3/3 مليون أو أقل مع العمليات المتقدمة، ويتجنب استخدام مقاييس الديكل الرقيقة للغاية (ثلاثة ملايين) ما لم يكن ضروريا على الإطلاق؛ ويصعب القضاء عليها باستمرار.

إزالة الألغام والتسامح واستخدام الفريق

الحفاظ على إزالة كافية بين سمات النحاس وأطراف اللوح (نحو 0.5 ملم بالنسبة لطبقات داخلية، و 1 مم بالنسبة للطبقات الخارجية) لمنع تعرض النحاس أثناء التفكيك، وتوفير إزالة كافية حول الثقوب المركبة (x) لتجنب السلاسل التجميلية القصيرة، والنظر في استخدام منطقة تضم باستمرار لتجنب الكسر أثناء التدوير، والعمل مع جهاز النسيج الخاص بك لتحقيق الاستخدام الأمثل للعلامات:

أمثلة متقدمة على السلاسل

وتبين الحزمة النموذجية التالية كيفية تطبيق المبادئ التوجيهية التي نوقشت:

4 - لير ستاك (Low —Cost/ Moderate Speed) ]

  • الإشارة 1: الجانب المكون
  • طائرة أرضية
  • طائرة قوة 3
  • المبيع 4: الإشارة/الجانب المباع

ويوفر هذا الترتيب حماية ممتازة لطبقات الإشارة، حيث تعمل الطائرات الأرضية والكهربائية كمرجع منخفض التبسيط، ويمكن التحكم في الإحداثيات بتعديل سميك الديكل بين لاير 1 و لاير 2 وبين لاير 3 و لاير 4.

6 - Layer Stack (جيد لرقمية عالية السرعة) ]

  • الإشارة 1: الإشارة (التوقيت)
  • طائرة أرضية
  • الإشارة 3: الإشارة (طبقة التحويل)
  • الإشارة 4: الإشارة (طبقة التحويل)
  • طائرة قوة رقم 5
  • الإشارة 6: الإشارة (العملة)

تحسين سلامة الإشارة، تبادل لاير 3 ورقم 4 بحيث يكون هناك أزواج طائرة أرضية/قوة متاخمة لكل طبقة إشارة، وكبديل لذلك، تستخدمين جهازاً قياسياً من طراز 1 -2 - - - 1 - - 1 - توزيعاً: إشارة - إشارة - إشارة - إشارة - أرض - إشارة، تدر كلا طبقات الإشارة الداخلية.

8 - لير ستاك (الكثافة العالية، الإشارات المختلطة)

  • الإشارة 1: الإشارة/العنصر
  • طائرة أرضية
  • الإشارة 3: الإشارة (الحكة الحديدية العالية السرعة)
  • طائرة أرضية
  • طائرة قوة رقم 5
  • Layer 6: Signal (high-speed routing)
  • طائرة أرضية
  • لاير 8: الإشارة/العنصر

ويوفر هذا الكم ثلاث طائرات أرضية مخصصة، تعزل فعليا كل طبقة إشارة، وتمتد الطاقة والأرض المتاخمة )ل ٤/ل - ٥( من أجل الحصول على أفضل غطاء للطائرات، ويمكن إضافة طبقات إضافية عن طريق إدخال أزواج إضافية للشبكة الأرضية.

For further reading on stackup design and manufacturing constraints, consult the IPC —2141A standard] or check the design guides published by major fabricators like Sierra Circuits and Altium.]

خاتمة

إن إنشاء مجموعة من المواد الكيميائية المتعددة المراحل الناجحة يتطلب موازنة الأداء الكهربائي مع التكلفة وقابلية التصنيع، والمبادئ التوجيهية المعروضة هنا - تخطيط وظائف طبقة المياه، والحفاظ على التماثل، واستخدام الطائرات المخصصة، ومراقبة الإملاء، واتباع قواعد الصنع - تشكل أساس عملية تصميم قوية، وتحفز دائما الإشارات الحيوية في وقت مبكر، وترسل متطلبات الإنتاج المتناثرة بوضوح إلى مصانعكم، وتتجنب التعقيب على النتائج.