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PCB層スタックアップ機能


ジャンプ先： PCB層スタックアップの目的|多層PCBスタックを作成する際の目的|多層PCBスタックを作成する際に考慮すべきその他の要因| PCB層スタックアップの一般的なタイプ| MCLは高品質の多層PCBのソースです|今日の無料見積もりについてはMCLにお問い合わせください

プリント回路基板（PCB）はますます複雑になり、より多くの機能と回路が1つの基板に組み込まれています。単層PCB自体はますます複雑になっていますが、PCBレイアウトでは、コンパクトなスペース内でさらに多くの機能を提供する必要があります。その結果、多くのメーカーが多層PCBスタックアップに目を向けています。では、PCBスタックアップとは何ですか？それはどのように機能しますか、そしてあなたはあなたのアプリケーションのためにそれを必要としますか？情報に基づいた決定を下すのに役立つPCBスタックアップに関するいくつかの重要なポイントがあります。

PCB層スタックアップの目的

PCBスタックアップとは、PCBを構成する銅層と絶縁層の配置を指します。これらの層は、同じデバイス上に複数のプリント回路基板を配置するように配置されています。最も基本的な多層PCBは、少なくとも3つの導電層で構成されています。最下層は絶縁板と合成され、各回路基板層は次の層に接続されます。

PCBレイヤリングは、より複雑で省スペースのボードを作成しますが、PCBスタックアップには次の利点もあります。

これらの利点に加えて、PCBスタックアップはインピーダンスの不一致と信号のクロストークの問題も軽減します。これらすべての利点により、PCBスタックアップを作成することが非常に望ましいものになっています。

多層PCBスタックを作成する際の目的

多層PCBスタックは、特定の設計ニーズを満たすように注意深く設計されています。多層PCBが達成すべき最も基本的な目的には、次のものがあります。

  1. 地上面と電源面は可能な限り緊密に結合されています。
  2. 信号レイヤーは常に平面に隣接しています。
  3. 信号層は、それらの平面に可能な限り密接に結合されています。
  4. 高速信号は、放射線を封じ込めるために、平面間の埋め込み層を介してルーティングされます。
  5. インピーダンスと放射を低減するために、複数のグランドプレーンが含まれています。

これらの目標をできるだけ多く達成するように努める必要がありますが、すべてのPCBスタックがこれらの目標のすべてを達成できるわけではないことに注意してください。実際、5つの目標すべてを達成できるのは8層ボードだけです。 PCBエンジニアリングチームと緊密に連携して、PCBスタックアップの最優先事項を決定する必要があります。

多層PCBスタックを作成する際に考慮すべきその他の要因

上記の目的に加えて、多層PCBスタックを開発する際に考慮すべき他の設計要素があります。解決すべき重要な問題には、次のものがあります。

これらの要因に加えて、PCB排出量を綿密に監視および設計することが不可欠です。設計を最適化して排出量を最小限に抑え、リターンループを引き起こす可能性のある設計の一般的な問題を回避してください。

一般的なタイプのPCB層スタックアップ

PCB多層スタックアップで注意すべき設計の基本がわかったので、使用可能なスタックアップのタイプと、ニーズに合った適切なスタックアップ設計を選択する方法を理解することが重要です。 PCB層のスタックアップには、2層、4層、6層、8層、10層の5種類があります。必要なレイヤーの数は、主に回路のサイズ、ボードのサイズ、およびボードのEMC要件によって決まります。そこから、ボードのレイアウトを決定できます。

各タイプのボードについて、それらがよく使用される条件とともに、以下で詳しく説明します。

2層

両面PCBと呼ばれることもある2層PCBは、両面の相互接続に対応できるため、おそらく最も一般的なタイプの多層PCBです。これらのPCBは、3つの材料層で構成されており、そのうち2つは機能しています。

これらのPCBは安価で製造が比較的容易であるため、より高価な4層、6層、8層、および10層以上の設計よりも好まれることがよくあります。また、伝搬遅延がないため非常に機能的であり、他のスタックアップオプションと比較して潜在的な設計上の問題が少ない傾向があります。

4層

PCBスタックアップに関しては、4層PCBは多層ボードで2番目に一般的なオプションです。これらのPCBには、電気信号をルーティングするための4つの層があります。これらの層は、外側に上層と下層があり、それらの間に2つの内側層が含まれている状態で挟まれています。最上層と最下層は、コンポーネントとルーティングが配置される場所です。ただし、内層は外部接続を確立できないため、電源プレーンとして、または信号ルーティングに使用されることが多く、トレース信号の品質を向上させ、EMIエミッションを低減します。内層を信号層にすることはお勧めしません。4つの信号層が必要な場合は、6層のボードを調べることをお勧めします。

2つの内層はコア層で互いに分離されており、上層と下層はプリプレグによって内層から分離されています。これにより、次のようなレイヤースタックアップが発生します。

2層PCBよりもプロトタイプ作成と製造に費用がかかりますが、4層PCBは全体的に優れた機能を提供します。思慮深い設計により、優れたシグナルインテグリティとEMC機能も提供できます。

6層

6層PCBは、機能的には2つの追加信号層を備えた4層PCBです。合計で、6層のスタックアップには、4つのルーティング層（2つの内部と2つの外部）と、接地と電源用の2つの内部プレーンが含まれます。全体として、レイヤーは次のように配置されます。

上記の設計は、高速信号とEMI制御のバランスが取れているため、最も一般的です。この設計では、2つの埋め込み層に高速信号を流し、表層に低速信号を流すことでこれを実現しています。

ただし、この設計はすべてのアプリケーションに有効というわけではありません。たとえば、高速設計では、地上面と電源面を隣り合わせに保ちます。一方、低EMIエミッション用に作成された設計には、シールドに役立つ追加のグランドプレーンがあります。アプリケーションに最適な設計バリエーションがわからない場合は、PCB設計者およびサプライヤと常に緊密に連携して、最適なオプションを決定してください。

8層

8層PCBスタックアップは、ルーティングまたはパフォーマンスのいずれかのためにさらに2つの層を追加することにより、6層ボードよりもさらに多くのオプションを提供します。また、多層PCB設計の5つの目的すべてを達成できる最初のボードです。

典型的な8層PCBスタックアップは、中央に電源層と接地層を備えており、層間の良好な静電容量と、シグナルインテグリティを保護するための2番目と3番目の信号面間の分離を提供します。これにより、次のような一般的な8層PCBスタックアップが発生します。

これらのPCBは、4つを超える信号プレーンを備えていません。追加された信号プレーンの代わりに、これらのPCBは、EMCパフォーマンスを最適化するために、より多くのグランドプレーンと電源プレーンを備えています。 6層PCB上に8層を製造するための追加コストを考慮すると、これは最適とは言えないように思われるかもしれませんが、このオプションを選択するのには十分な理由があります。 8層PCBは、2層、4層、および6層のオプションよりも高価ですが、6層ボードに対する8層ボードのコストの増加率は、6層ボードのコストの増加率よりも小さくなります。 -4層ボード上の層ボード。増加が小さいほど、排出量のパフォーマンスを改善するためのコストの増加を正当化するのがはるかに簡単になります。

10層

デザインに6つのルーティング層が必要な場合は、10層のボードを調べる必要があります。 10層PCBスタックは、6つの信号層と4つのプレーンを備えており、信号プレーンとリターンプレーンが緊密に結合されています。典型的な10層のデザインは、次のように配置されています。

この配置では、高速信号は通常、内部信号層にルーティングされます。スタックして適切にルーティングすると、このセットアップは優れたシグナルインテグリティと優れたEMCパフォーマンスの両方を提供できます。パフォーマンスが低下する可能性があるため、接地面または電源面を追加の信号層に置き換えることはお勧めしません。

MCLは高品質の多層PCBのソースです

PCBの機能を強化する必要がある場合は、多層PCBスタックアップが優れたオプションです。製造コストと設計ニーズはレイヤーを追加するたびに増加しますが、機能とEMCの改善のトレードオフは、特に世界がますますコンパクトになるにつれて、コストに見合うだけの価値があります。ただし、必要な層の数に関係なく、経験豊富なPCBサプライヤも必要です。ミレニアムサーキットが役立ちます。

Millennium Circuits Limitedは、ペンシルベニアを拠点とするPCBの業界リーダーであり、世界中のさまざまな業界の顧客を抱えています。私たちは、革新、品質保証、およびこの分野での長年の専門知識に裏打ちされた高品質のプリント回路基板を一貫してお客様に提供しています。他の多くのPCB関連製品の中でも、リジッドフレックスボード、HDIボード、スタックアップを提供しています。探しているレイヤーの数に関係なく、MCLが毎回高品質のボードを提供することを信頼できます。

MCLを使用してPCBを評価することもできます。注文ごとに無料のPCBファイルチェックを提供し、設計にエラーがないことを確認します。また、最先端のテストおよび測定機器に支えられた訓練を受けたチームを含む品質管理プログラムもあります。これを使用して、製品がIPCA-600規格および追加の顧客要件に準拠していることを確認します。

すべてを締めくくるために、MCLはお客様に最高のサービスを提供することをお約束します。この目的のために、私たちは私たちのサービスの無料見積もりを提供します。また、1営業日以内にお見積もりを差​​し上げます。私たちの目標は、これまでに必要となる唯一のPCBサプライヤーになることです。

今日の無料見積もりについてはMCLにお問い合わせください

Millennium Circuits Limitedは、多層回路基板を含む多種多様なPCBおよびPCB製品を供給しています。 PCBスタックアップとMCLが提供できるオプションの詳細については、MCLのスペシャリストチームにご相談ください。多層スタックアップについて質問がある場合は、今日ミレニアムサーキットにお問い合わせください。


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