Desain papan sirkuit cetak multilayer dalam perakitan PCBA

Multilayer Print Circuit Board (PCB) adalah jenis papan sirkuit yang umum digunakan dalam PCBA (Perakitan Papan Sirkuit Cetak) perakitan. Mereka sering digunakan pada perangkat elektronik yang kompleks karena dapat menyediakan lebih banyak lapisan kabel dan sinyal untuk mendukung lebih banyak komponen elektronik dan sirkuit yang kompleks. Berikut ini adalah pertimbangan utama untuk desain PCB multilayer:

1. Perencanaan hierarki:

Tentukan jumlah lapisan: Menentukan jumlah lapisan untuk PCB multi-lapisan adalah keputusan penting. Pemilihan jumlah lapisan harus didasarkan pada kompleksitas rangkaian, jumlah komponen, kepadatan sinyal, dan persyaratan EMI (interferensi elektromagnetik).

Ground dan power plane: PCB multilayer sering kali menyertakan ground dan power plane untuk menyediakan distribusi daya dan memberi sinyal pada pin ground. Tata letak ground plane dan power plane yang tepat sangat penting untuk mengurangi kebisingan dan EMI.

2. Perencanaan sinyal dan daya:

Pelapisan sinyal: Mendistribusikan berbagai jenis sinyal ke dalam lapisan PCB yang berbeda untuk mengurangi kemungkinan gangguan sinyal. Biasanya, sinyal digital dan analog berkecepatan tinggi harus dilapisi untuk mencegah interferensi satu sama lain.

Bidang Listrik: Pastikan bidang daya didistribusikan secara merata untuk memberikan distribusi daya yang stabil dan mengurangi penurunan tegangan dan sirkulasi arus.

3. Penetapan kabel dan pin:

Perencanaan pengkabelan: Gunakan alat desain untuk merencanakan pengkabelan guna memastikan bahwa jejak sinyal pendek, langsung, dan memenuhi persyaratan integritas sinyal.

Penetapan Pin: Tetapkan pin komponen dengan tepat agar mudah diakses dan dihubungkan sekaligus mengurangi risiko crosstalk.

4. Koneksi antar lapisan:

Via tembus dan buta: PCB multilapis sering kali memerlukan via tembus dan buta untuk menghubungkan sinyal pada lapisan berbeda. Pastikan lubang dirancang dengan tepat untuk memungkinkan penyolderan dan penyambungan.

Jarak antar lapisan: Pertimbangkan jarak dan persyaratan isolasi antara lapisan yang berbeda untuk mencegah gangguan listrik.

5. Manajemen EMI:

Pemfilteran EMI: Pertimbangkan filter dan pelindung EMI dalam desain Anda untuk mengurangi interferensi elektromagnetik.

Pasangan diferensial: Untuk sinyal diferensial berkecepatan tinggi, gunakan kabel pasangan diferensial untuk mengurangi crosstalk dan EMI.

6. Manajemen termal:

Desain termal: Pertimbangkan untuk menambahkan heat sink atau lapisan termal ke PCB multi-lapisan untuk mengatur suhu secara efektif.

Heat Sink: Menyediakan heat sink untuk komponen berdaya tinggi untuk mencegah panas berlebih.

7. Bahan dan ketebalan PCB:

Pemilihan bahan: Pilih bahan PCB yang sesuai untuk memenuhi persyaratan kinerja listrik dan kekuatan mekanik.

Ketebalan PCB: Pertimbangkan ketebalan total PCB untuk memastikannya sesuai dengan rumah perangkat dan konektor.

Desain PCB multilayer memerlukan pertimbangan komprehensif terhadap faktor listrik, termal, mekanik, dan EMI. Selama proses desain, gunakan alat desain PCB profesional untuk mensimulasikan dan memverifikasi kinerja sirkuit dan memastikan bahwa PCB akhir memenuhi persyaratan perangkat. Selain itu, bekerja sama dengan produsen PCB untuk memastikan mereka dapat memproduksi PCB multi-lapis yang memenuhi spesifikasi desain sangatlah penting.