O princípio básico da seleção de camadas PCB multicamadas é que cada camada tenha um posicionamento funcional claro. Com a premissa de atender à densidade da fiação, integridade do sinal, requisitos de fonte de alimentação e requisitos de EMC, a camada mais baixa que pode cobrir todas as restrições é selecionada para evitar redundância de camada sem sentido que aumenta os custos e a complexidade de fabricação.
1-2 níveis: cena minimalista básica
Placa de 1 camada: Somente fiação de folha de cobre de painel único, adequada para cenários com funcionalidade mínima e poucos componentes, como pequenas placas de controle de brinquedo, módulos de sensores simples e circuitos adaptadores de energia básicos. A principal vantagem é o menor custo.
Placa de 2 camadas: fiação dupla-face + via interconexão, resolve o problema de cruzamento de sinal simples, adequada para placas de controle de pequenos eletrodomésticos, instrumentos simples básicos e outros cenários, tornando-a a primeira escolha econômica para produtos de baixa complexidade.
Pisos 4-6: Adaptação de desempenho para pequena e média escala
Placa de 4 camadas: A pilha típica é "sinal de energia de aterramento de sinal", que atinge camadas independentes e completas de energia e aterramento pela primeira vez. O desempenho EMC é melhorado em 10-15 dB em comparação com placas dupla-face e é adequado para pequenos PLCs industriais, unidades de controle de janelas de carros, circuitos de gerenciamento de carregamento de eletrônicos de consumo e outros cenários. É a escolha principal para produtos de gama média.
Placa de 6 camadas: a configuração convencional inclui 2 camadas+2-3 camadas de sinal+1 camada de energia, que pode alcançar segmentação de energia de vários grupos e referência de aterramento dupla de sinais principais. É adequado para pequenos roteadores industriais, unidades de processamento de sinal de radar automotivo, controle residencial inteligente de médio a alto padrão e outros cenários, e pode transportar sinais de média a alta velocidade, como DDR3/4 e gigabit Ethernet.
Camadas 8 a 12: Suporte central funcional complexo
Placa de 8 camadas: equipada com 2 ou mais camadas independentes +2 camadas de energia +4 camadas de sinal, ela pode atingir fixação completa do plano de referência de sinais de alta velocidade, adaptar-se a unidades de servo acionamento industriais, módulos funcionais ADAS, pequenas placas de processamento de sinal de estação base e outros cenários, e atender aos rígidos requisitos de controle de impedância de sinais seriais de alta velocidade, como PCIe 3.0/4.0 e LVDS multicanal.
Placa de 12 camadas: Aumente ainda mais o número de camadas de sinal e camadas de energia/terra, adapte-se a placas-mãe de controle de máquinas CNC de precisão, controladores de domínio automotivo, módulos de troca de núcleo de comunicação e outros cenários, suporte a fiação de ventilação completa BGA de alta densidade e garanta transmissão estável de sinais massivos sob condições de vibração de alta temperatura.
14-20 andares: Garantia de desempenho de equipamentos de alta qualidade
Adaptando-se a cenários de ponta, como placas de processamento de banda base 5G, placas-mãe de fusão multissensor de direção autônoma, placas de aceleração de IA, etc., por meio do arranjo escalonado de múltiplas camadas de energia de aterramento de sinal, é alcançado o isolamento físico completo de diferentes taxas e tipos de sinais, atendendo aos requisitos de fonte de alimentação de alta precisão de chips principais com baixa tensão e alta corrente. A prioridade de desempenho é muito maior do que a sensibilidade aos custos.
Pisos 22-30: Adaptação especializada para campos especiais
Concentrada em campos especiais, como módulos de controle de satélite aeroespacial, placas de processamento de sinal de radar militar e placas de controle principais de ressonância magnética, a estrutura multicamadas pode alcançar isolamento rigoroso de sinal, reforço de radiação e isolamento de segurança elétrica em ambientes extremos, atendendo aos padrões de confiabilidade ultra-altos dos campos militar, médico e aeroespacial.
Níveis 32-40: Cenários de desempenho extremo e inovadores
Visando cenários extremos, como placas-mãe de CPU/GPU de servidor AI, placas de núcleo de roteamento e comutação de capacidade ultra grande, placas de teste de semicondutores de última geração, etc., ele suporta interconexão de densidade ultra-alta com dezenas de milhares de pinos, transmissão de dezenas de sinais seriais de ultra alta velocidade SerDes e integra vários planos de energia independentes para obter o controle final de integridade de energia. Atualmente é a aplicação de nível superior na fabricação civil de PCB.
Dimensão de julgamento central de seleção geral
Densidade de fiação: Quando o espaçamento dos pinos BGA é menor ou igual a 0,65 mm, é difícil espalhar em uma placa de 4 camadas e 6 ou mais camadas são um ponto de partida razoável; Quando a taxa de implantação da ferramenta EDA está abaixo de 80%, o ajuste manual não é mais capaz de resolver o congestionamento, sendo necessário avaliar a adição de camadas.
Taxa de sinal: Selecione 2 camadas para frequência de sinal<50MHz, 4 layers for 50~500MHz, 6 layers for 500MHz~2GHz, and 8 or more layers for high-speed serial scenes>2GHz.
Fonte de alimentação e EMC: Quando o número de domínios de tensão excede 3, uma rede estrita de fonte de alimentação de baixa impedância é necessária, ou o produto deve passar pela certificação de emissão de radiação Classe B, camadas independentes de energia e aterramento devem ser configuradas, correspondendo ao número de camadas a serem aumentadas.
Margem de custo: A cada aumento no número de camadas, o custo de fabricação aumenta de forma não linear. A camada mais baixa que retém uma margem de revisão razoável enquanto satisfaz todas as restrições de desempenho é a solução ideal.