Il principio fondamentale della selezione dello strato PCB multi-strato è che ogni strato abbia un chiaro posizionamento funzionale. Con la premessa di soddisfare densità di cablaggio, integrità del segnale, requisiti di alimentazione e requisiti EMC, viene selezionato il livello più basso in grado di coprire tutti i vincoli per evitare ridondanze di livello inutili che aumentano i costi e la complessità di produzione.
1-2 livelli: scena minimalista di base
Scheda a 1 strato: solo cablaggio in lamina di rame a pannello singolo, adatto a scenari con funzionalità minime e pochi componenti, come schede di controllo di piccoli giocattoli, moduli sensore semplici e circuiti adattatori di alimentazione di base. Il vantaggio principale è il costo più basso.
Scheda a 2-strati: cablaggio a doppia-faccia+tramite interconnessione, risolve il problema del semplice incrocio del segnale, adatta per schede di controllo di piccoli elettrodomestici domestici, strumenti semplici entry-level e altri scenari, rendendola la prima scelta conveniente per prodotti a bassa complessità.
Piani 4-6: adattamento delle prestazioni per le piccole e medie dimensioni
Scheda a 4-strati: lo stack tipico è "segnale di potenza di terra", che per la prima volta raggiunge strati di alimentazione e di terra indipendenti e completi. Le prestazioni EMC sono migliorate di 10-15 dB rispetto alle schede a doppia faccia ed è adatta per piccoli PLC industriali, unità di controllo dei finestrini delle auto, circuiti di gestione della ricarica dell'elettronica di consumo e altri scenari. È la scelta mainstream per i prodotti di fascia media.
Scheda a 6 strati: la configurazione convenzionale include 2 strati+2-3 strati di segnale+1 strato di potenza, che può ottenere la segmentazione di potenza multigruppo e un doppio riferimento di terra dei segnali chiave. È adatto per piccoli router industriali, unità di elaborazione del segnale radar automobilistico, controllo domestico intelligente di fascia medio-alta e altri scenari e può trasportare segnali a velocità medio-alta come DDR3/4 e Gigabit Ethernet.
Livelli 8-12: supporto centrale funzionale complesso
Scheda a 8-strati: dotata di 2 o più strati indipendenti+2 strati di potenza+4 strati di segnale, può raggiungere il bloccaggio completo del piano di riferimento di segnali ad alta-velocità, adattarsi a unità di servoazionamento industriali, moduli funzionali ADAS, piccole schede di elaborazione del segnale di stazioni base e altri scenari e soddisfare i severi requisiti di controllo dell'impedenza di segnali seriali ad alta-velocità come PCIe 3.0/4.0 e LVDS multicanale.
Scheda a 12 strati: aumenta ulteriormente il numero di strati di segnale e strati di alimentazione/massa, si adatta a schede madri di controllo di macchine CNC di precisione, controller di dominio automobilistico, moduli di scambio core di comunicazione e altri scenari, supporta il cablaggio di uscita completo BGA ad alta-densità e garantisce una trasmissione stabile di segnali massicci in condizioni di vibrazione ad alta temperatura.
14-20 piani: garanzia di prestazioni delle apparecchiature di fascia alta
Adattandosi a scenari di fascia alta-come schede di elaborazione in banda base 5G, schede madri di fusione multi{2}}sensore per guida autonoma, schede di accelerazione AI, ecc., attraverso la disposizione sfalsata di più strati di potenza di terra del segnale, si ottiene l'isolamento fisico completo di diverse velocità e tipi di segnali, soddisfacendo i requisiti di alimentazione ad alta-precisione dei chip core con bassa tensione e corrente elevata. La priorità prestazionale è di gran lunga superiore alla sensibilità ai costi.
Piani 22-30: Adattamento specializzato per campi speciali
Concentrata in campi speciali come i moduli di controllo satellitare aerospaziale, le schede di elaborazione dei segnali radar militari e le schede di controllo principali per l'imaging a risonanza magnetica, la struttura multi-strato può ottenere un rigoroso isolamento del segnale, rinforzo delle radiazioni e isolamento di sicurezza elettrica in ambienti estremi, soddisfacendo gli standard di affidabilità ultra-elevati dei campi militare, medico e aerospaziale.
Livelli 32-40: Scenari di prestazioni estreme rivoluzionarie
Destinato a scenari estremi come schede madri CPU/GPU per server AI, schede core di routing e switching di grandissima capacità, schede di test di semiconduttori di fascia alta-ecc., supporta l'interconnessione ad altissima-densità con decine di migliaia di pin, la trasmissione di dozzine di segnali seriali SerDes ad altissima velocità e integra più piani di alimentazione indipendenti per ottenere il massimo controllo dell'integrità dell'alimentazione. Attualmente è l'applicazione di primo livello-nella produzione civile di PCB.
Dimensione del giudizio centrale della selezione generale
Densità di cablaggio: quando la spaziatura dei pin BGA è inferiore o uguale a 0,65 mm, è difficile distribuirli su una scheda a 4 strati e 6 o più strati rappresentano un punto di partenza ragionevole; Quando il tasso di implementazione dello strumento EDA è inferiore all'80%, la regolazione manuale non è più in grado di risolvere la congestione ed è necessario valutare l'aggiunta di livelli.
Velocità del segnale: selezionare 2 livelli per la frequenza del segnale<50MHz, 4 layers for 50~500MHz, 6 layers for 500MHz~2GHz, and 8 or more layers for high-speed serial scenes>2GHz.
Alimentazione ed EMC: quando il numero di domini di tensione supera 3, è necessaria una rigorosa rete di alimentazione a bassa impedenza, oppure il prodotto deve superare la certificazione sulle emissioni di radiazioni di Classe B, devono essere configurati strati di alimentazione e di terra indipendenti, corrispondenti al numero di strati da aumentare.
Margine di costo: con ogni aumento del numero di strati, il costo di produzione aumenta in modo non lineare. Il livello più basso che mantiene un margine di revisione ragionevole pur soddisfacendo tutti i vincoli prestazionali è la soluzione ottimale.