PCBA アセンブリにおける多層プリント基板の設計

多層プリント基板 (PCB) は、PCBA (プリント基板アセンブリ） 組み立て。これらは、より多くの電子コンポーネントや複雑な回路をサポートするためにより多くの配線と信号層を提供できるため、複雑な電子デバイスでよく使用されます。多層 PCB 設計における重要な考慮事項は次のとおりです。

1. 階層的な計画:

層数の決定: 多層 PCB の層数の決定は重要な決定です。層の数は、回路の複雑さ、部品数、信号密度、EMI (電磁妨害) 要件に基づいて選択する必要があります。

グランド プレーンと電源プレーン: 多層 PCB には、配電ピンと信号グランド ピンを提供するために、グランド プレーンと電源プレーンが含まれることがよくあります。ノイズと EMI を低減するには、グランド プレーンと電源プレーンの適切なレイアウトが非常に重要です。

2. 信号と電源の計画:

信号の階層化: 信号干渉の可能性を減らすために、さまざまな種類の信号をさまざまな PCB 層に分散します。通常、高速デジタル信号とアナログ信号は、相互の干渉を防ぐために階層化する必要があります。

電源プレーン: 電源プレーンが均等に分散されていることを確認して、安定した電力供給を提供し、電圧降下と電流循環を軽減します。

3. 配線とピン割り当て:

配線計画: 設計ツールを使用して配線を計画し、信号トレースが短く直接的であり、信号整合性要件を満たしていることを確認します。

ピン割り当て: コンポーネントのピンを適切に割り当てて、クロストークのリスクを軽減しながらアクセスと接続を容易にします。

4. 層間接続:

スルー ビアとブラインド ビア: 多層 PCB では、異なる層の信号を接続するためにスルー ビアとブラインド ビアが必要になることがよくあります。はんだ付けや接続ができるように穴が適切に設計されていることを確認してください。

層間距離: 電気的干渉を防ぐために、異なる層間の距離と絶縁要件を考慮します。

5.EMI管理:

EMI フィルタリング: 電磁干渉を軽減するために、設計で EMI フィルタとシールドを考慮してください。

差動ペア: 高速差動信号の場合は、差動ペア配線を使用してクロストークと EMI を低減します。

6. 熱管理:

熱設計: 温度を効果的に管理するために、多層 PCB にヒートシンクまたは熱層を追加することを検討してください。

ヒートシンク: 高電力コンポーネントにヒートシンクを提供し、過熱を防ぎます。

7. PCB の材質と厚さ:

材料の選択: 電気的性能と機械的強度の要件を満たす適切な PCB 材料を選択します。

PCB の厚さ: PCB がデバイスのハウジングとコネクタに確実に適合するように、PCB の合計の厚さを考慮してください。

多層 PCB 設計では、電気的、熱的、機械的、および EMI 要因を包括的に考慮する必要があります。設計プロセス中に、専門的な PCB 設計ツールを使用して回路の性能をシミュレーションおよび検証し、最終的な PCB がデバイスの要件を満たしていることを確認します。さらに、PCB メーカーと協力して、設計仕様を満たす多層 PCB を確実に製造できるようにすることが重要です。