Huwag tumira sa mas kaunti. Mag-upgrade sa mga multi-layer na PCB.

Nakita ko ang parehong problema nang maraming beses: ang isang produkto ay nagsisimula nang simple, pagkatapos ay ang circuit ay lumalaki, ang board ay nagiging masikip, at ang layout ay nagiging mahirap pamahalaan. Masyadong madalas na nagku-krus ang mga bakas. Ang mga daanan ng kuryente at lupa ay mukhang magulo. Lumilitaw ang ingay. Ang muling paggawa ay nangangailangan ng higit na pagsisikap kaysa sa nararapat. Doon ako sumandal sa isang multi-layer na PCB. Ang isang multi-layer board ay nagbibigay sa akin ng mas maraming espasyo upang bumuo ng isang mas malinis na disenyo nang hindi pinipilit ang mga bahagi sa isang masikip na sulok. Maaari akong maglagay ng mga bakas ng signal sa isang layer, panatilihin ang kapangyarihan at ground sa isa pa, at mag-iwan pa rin ng espasyo para sa pagruruta na may katuturan. Kapag nagtatrabaho ako sa mga compact na device, malaki ang pagkakaiba ng dagdag na istrakturang iyon. Sa tingin ko ang pangunahing halaga ay hindi lamang sukat. Ito ay kontrol. Sa higit pang mga layer, maaari kong gabayan ang mga signal nang mas maayos. Maaari kong panatilihing mas maikli ang mga landas sa pagbabalik. Maaari kong bawasan ang pagkakataon ng hindi gustong pagsasama sa pagitan ng mga bakas. Para sa mga disenyo na nagdadala ng mas mabilis na mga signal, iyon ay napakahalaga. Ang isang board para sa isang wireless module, halimbawa, ay maaaring maging ibang-iba kapag ang ground reference ay stable at ang routing ay malinis. Gusto ko rin ang paraan ng pagtulong ng multi-layer na PCB sa paghahatid ng kuryente. Kapag ang board ay gumagamit ng magkahiwalay na mga eroplano para sa kapangyarihan at lupa, ang circuit ay kadalasang mas madaling pamahalaan. Ang pagbaba ng boltahe ay maaaring mas mababa sa buong board. Maaaring maging mas pare-pareho ang grounding. Hindi nito inaalis ang bawat problema, ngunit nagbibigay ito sa akin ng isang mas mahusay na batayan upang magtrabaho. Kung nagdidisenyo ako ng isang matalinong controller ng bahay, isang handheld scanner, o isang compact na sensor ng industriya, karaniwang gusto ko ang ganitong uri ng istraktura. Narito kung paano ako karaniwang lumapit sa disenyo. Nagsisimula ako sa laki ng board at bilang ng bahagi. Kung ang layout ay nakakaramdam na ng masikip sa papel, alam kong ang isang simpleng two-layer board ay maaaring maging isang pakikibaka. Tumingin ako sa mga uri ng signal. Ang mabagal na mga linya ng kontrol ay isang bagay. Ang mga linya ng high-speed na data ay nangangailangan ng higit na pangangalaga. Kung ang produkto ay gumagamit ng USB, RF na mga seksyon, o siksik na digital na pagruruta, binibigyang pansin ko ang layer stack at ang landas ng pagbabalik. Maaga ko ring tinitingnan ang power plan. Hindi ako naghihintay hanggang sa katapusan at umaasa na ang pagruruta ay gagana mismo. Inilalagay ko ang kapangyarihan at lupa nang may layunin, pagkatapos ay nilibot ko ang istrakturang iyon. Ang isang maliit na halimbawa ay ginagawang mas madaling makita ito. Minsan ay nagtrabaho ako sa isang compact na retail device na nangangailangan ng display, isang wireless na koneksyon, at ilang mga control signal sa isang board na may napakalimitadong espasyo. Ang isang solong-layer na layout ay hindi praktikal, at kahit na ang isang pangunahing dalawang-layer na opsyon ay maaaring sapilitang awkward na pagruruta. Lumipat kami sa isang multi-layer na PCB, at ang resulta ay mas madaling ilagay at ruta. Nanatiling compact ang board, mas malinis ang mga signal path, at mas kaunting pananakit ng ulo sa layout ang huling assembly. Yan ang part na namimiss ng marami. Ang isang multi-layer na PCB ay hindi lamang tungkol sa pagdaragdag ng mga layer. Ito ay tungkol sa paggawa ng disenyo na mas madaling gawin, mas madaling suriin, at mas madaling panatilihing matatag. Kapag pinili ko ang landas na ito, kadalasang sinusubukan kong bawasan ang panganib bago pa man bumalik ang unang prototype. Sa tingin ko ay nakakatulong din ito sa panahon ng pagsubok. Kapag maayos ang pagkakaayos ng isang board, hindi gaanong nakakadismaya ang pag-debug. Kung may lilitaw na problema sa bakas, masusubaybayan ko ang landas nang may higit na kumpiyansa. Kung may lumabas na isyu sa ingay, ang istraktura ng layer ay nagbibigay sa akin ng higit pang mga pahiwatig. Ang ganitong uri ng kalinawan ay nakakatipid ng pagsisikap. Kung kailangan kong magbigay ng isang simpleng panuntunan mula sa sarili kong trabaho, ito ay ito: Gumamit ng multi-layer na PCB kapag ang circuit ay lumalaki nang lampas sa mga limitasyon ng isang simpleng layout, kapag ang mga signal path ay nangangailangan ng mas mahusay na kontrol, o kapag ang produkto ay nangangailangan ng isang compact form nang hindi ginagawang isang routing puzzle ang disenyo. Kaya naman hindi ako kuntento sa isang board na mukhang mas madali lang sa simula. Pinipili ko ang istraktura na nagbibigay sa silid ng circuit upang huminga.

Ang mas matalinong mga build ay nagsisimula sa mga multi-layer na PCB, at nakikita ko ang pattern na iyon sa mga compact na produkto sa lahat ng oras. Kapag ang isang disenyo ay nagiging maliit, ang mga problema ay lumalaki nang mabilis. Ang mga bakas ay nagsisiksikan sa isa't isa. Kumakalat ang ingay. Ang mga linya ng kuryente ay nakikipaglaban para sa espasyo. Ang init ay may mas kaunting mga landas upang lumayo. Nakita ko ang mga koponan na gumugol ng dagdag na oras sa pag-aayos ng isang layout na mukhang maayos sa papel ngunit naging mahirap itayo sa bangko. Ang isang multi-layer na PCB ay nagbibigay sa akin ng mas maraming puwang upang paghiwalayin ang mga signal, kapangyarihan, at lupa, upang ang board ay maaaring gumana nang mas kaunting stress. Karaniwan akong nagsisimula sa stack-up. Nagpapasya ako kung aling mga layer ang nagdadala ng mga signal, kung aling mga layer ang nagdadala ng kapangyarihan, at kung saan nakaupo ang mga eroplano sa lupa. Binago ng pagpipiliang iyon ang buong board. Makakatulong ang malinis na daanan ng pagbalik na mabawasan ang interference. Makakatulong ang mas maiikling ruta sa mga mabilis na signal. Ang hiwalay na mga layer ay maaari ring gawing mas pare-pareho ang pagpupulong, dahil ang layout ay hindi gaanong masikip. Ang aking susunod na hakbang ay ilagay ang mga sensitibong bahagi nang may pag-iingat. Iniiwasan ko ang mga analog na linya mula sa maingay na mga digital na lugar. Nag-iiwan ako ng espasyo para sa mga punto ng pagsubok. Sinusuri ko sa pamamagitan ng bilang at haba ng bakas bago ako lumipat ng masyadong malayo. Maaga din akong humihingi ng pagsusuri sa DFM, dahil mas gugustuhin kong ayusin ang layout kaysa ayusin ang isang board pagkatapos bumalik ang mga sample. Nagtrabaho ako sa isang compact control board para sa isang smart home device na may hindi matatag na pagbabasa malapit sa power section. Nais ng koponan na panatilihing maliit ang laki ng board, kaya ang isang solong-layer na layout ay hindi angkop. Lumipat kami sa isang 6-layer na PCB, binigyan ng mas maraming espasyo ang ground plane, at pinaikli ang mga bakas ng sensor. Ang board ay naging mas madaling ruta, at ang mga resulta ng pagsubok ay mas matatag sa panahon ng pagpapatunay. Ipinaalala sa akin ng proyektong iyon na maaaring hubugin ng mga pagpipilian sa layout ang buong build. Hindi ko nakikita ang mga multi-layer na PCB bilang isang luho. Nakikita ko ang mga ito bilang isang praktikal na paraan upang suportahan ang mas mahigpit na mga produkto, mas malinis na pagruruta, at mas madaling pagsubok. Kung masikip ang isang disenyo, tinitingnan ko ang layer plan nang maaga. Ang ugali na iyon ay nakakatipid ng pagsisikap sa ibang pagkakataon at nagbibigay sa produkto ng mas malinaw na landas mula sa konsepto hanggang sa pagpupulong.

Madalas kong nakikita ang isang disenyo ng PCB na nagsisimula sa isang simpleng ideya, pagkatapos ang layout ay nagsimulang mapuno nang mabilis. Ang mga bakas ay nagsisiksikan sa isa't isa. Ang mga linya ng kuryente at signal ay nakikipaglaban para sa espasyo. Ang init, ingay, at mga limitasyon sa pagruruta ay lumalabas nang sabay. Doon ako bumaling sa isang multi-layer na PCB. Ang isang multi-layer board ay nagbibigay sa akin ng mas maraming espasyo para maglagay ng mga bahagi at higit na kontrol sa kung paano gumagalaw ang mga signal. Maaari kong paghiwalayin ang mga landas ng kuryente, lupa, at signal. Maaari kong panatilihing mas maikli ang mga kritikal na bakas. Maaari ko ring bawasan ang panganib ng hindi gustong ingay kapag ang circuit ay nagiging mas kumplikado. Nakita ko ito sa isang sensor control project. Ang orihinal na 2-layer na layout ay mukhang maayos sa una, ngunit ang board ay naging mahirap na iruta kapag ang processor, mga konektor, at mga bahagi ng proteksyon ay naidagdag. Ang disenyo ay nangangailangan ng isang mas maliit na bakas ng paa, ngunit ang mga bakas ay walang mapupuntahan. Matapos lumipat ang koponan sa isang 4-layer na board, naging mas madaling pamahalaan ang layout. Mas stable ang ground plane, mas simple ang routing, at umusad ang sample build na may mas kaunting pagbabago sa layout. Kapag nagpaplano ako ng multi-layer na PCB, tumutuon ako sa ilang praktikal na hakbang. Inilalagay ko muna ang mga pangunahing bahagi. Pinapanatili kong magkakalapit ang magkakaugnay na bahagi. Sinusuri ko kung aling mga signal ang nangangailangan ng maikling ruta at kung aling mga lambat ang nangangailangan ng karagdagang pangangalaga. Pumili ako ng layer stack-up na akma sa circuit, hindi lang sa board outline. Tinatanong ko ang fabricator tungkol sa lapad ng bakas, sa pamamagitan ng laki, mga limitasyon ng drill, at materyal bago ko i-lock ang disenyo. Ang prosesong iyon ay tumutulong sa akin na maiwasan ang isang karaniwang problema. Maraming board ang mukhang maayos sa isang drawing, ngunit nabigo ang mga ito sa paggamit dahil mahina ang daanan sa pagbabalik o masyadong masikip ang ruta. Ang isang multi-layer na PCB ay nagbibigay sa akin ng isang mas mahusay na paraan upang ayusin ang board upang ang layout ay gumagana sa circuit, hindi laban dito. Gusto ko rin ang paraan ng pagtulong nito sa espasyo. Kapag ang isang produkto ay nangangailangan ng isang mas maliit na board, ang mga layer ay maaaring gumawa ng isang malaking pagkakaiba. Hindi ko kailangang mag-stretch ng mga bakas sa buong disenyo. Maaari kong panatilihing compact ang board at mag-iwan pa rin ng puwang para sa mga bahagi, daanan ng kuryente, at mga punto ng pagsubok. Para sa akin, ang halaga ay simple. Tinutulungan ako ng multi-layer na PCB na bumuo ng mas malinis na layout, mas madaling pamahalaan ang ingay, at suportahan ang isang mas mahirap na disenyo. Hindi nito malulutas ang bawat isyu nang mag-isa. Kailangan ko pa rin ng magandang plano, solidong stack-up, at malinaw na mga panuntunan sa layout. Ngunit kapag ang mga piraso ay magkakasama, ang disenyo ay nagiging mas madaling gamitin. Kung gusto ko ng board na mas madaling ruta at mas angkop para sa isang siksik na circuit, magsisimula ako sa layer plan nang maaga. Ang pagpipiliang iyon ay nakakatipid ng oras sa ibang pagkakataon at nagbibigay sa disenyo ng isang mas mahusay na istraktura mula sa simula. Tinatanggap namin ang iyong mga katanungan: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

Howard Johnson 2019 High Speed Digital Design at Multilayer PCB Routing Eric Bogatin 2020 Signal Integrity Analysis para sa Dense PCB Layouts Linda Chen 2021 Practical Stack Up Planning para sa Multilayer Circuit Boards Michael Turner 2018 Power and Ground Plane Design sa Modernong PCB Engineering Sarah Williams 2022 Compact na Disenyo ng PCB na Disenyo ng Sarah Williams 2022 Lay Williams 2022 Compact Mga Istratehiya para sa High Speed at Low Noise Electronics