Основним принципом вибору багатошарового шару друкованої плати є чітке функціональне розташування кожного шару. Виходячи з передумови відповідності щільності проводки, цілісності сигналу, вимогам до джерела живлення та вимогам до електромагнітної сумісності, вибирається найнижчий рівень, який може покрити всі обмеження, щоб уникнути безглуздого резервування рівня, яке збільшує витрати та ускладнює виробництво.
1-2 рівні: базова мінімалістична сцена
1-шарова плата: лише однопанельна проводка з мідної фольги, придатна для сценаріїв із мінімальною функціональністю та невеликою кількістю компонентів, таких як невеликі плати керування іграшками, прості сенсорні модулі та базові схеми адаптера живлення. Головною перевагою є найнижча вартість.
2-шарова плата: дво-стороння проводка+через з’єднання, вирішує проблему простого перетину сигналу, підходить для плат керування невеликою побутовою технікою, простих інструментів-початкового рівня та інших сценаріїв, що робить її рентабельним першим вибором для продуктів низької складності.
Поверхи 4-6: адаптація продуктивності для малого та середнього масштабу
Плата 4-рівнів: типовий стек – це «сигнал потужності заземлення сигналу», який вперше забезпечує незалежні та повні шари живлення та заземлення. Продуктивність електромагнітної сумісності покращена на 10-15 дБ порівняно з двосторонніми платами, і вона підходить для невеликих промислових ПЛК, блоків керування автомобільними вікнами, схем керування зарядкою побутової електроніки та інших сценаріїв. Це основний вибір для продуктів середнього класу.
6-шарова плата: звичайна конфігурація включає 2 шари+2-3 сигнальні шари+1 рівень живлення, за допомогою якого можна досягти багатогрупової сегментації потужності та подвійного заземлення ключових сигналів. Він підходить для невеликих промислових маршрутизаторів, блоків обробки сигналів автомобільних радарів, засобів керування розумним будинком середнього та високого рівня та інших сценаріїв, і може передавати сигнали середньої та високої швидкості, такі як DDR3/4 та гігабітний Ethernet.
Рівні 8-12: Комплексна підтримка функціонального ядра
8-шарова плата: оснащена 2 або більше незалежними шарами+2 силовими шарами+4 сигнальними шарами, вона може досягати повного закріплення опорної площини високо-швидкісних сигналів, адаптуватися до промислових сервоприводів, функціональних модулів ADAS, малих плат обробки сигналів базових станцій та інших сценаріїв і відповідати суворим вимогам контролю імпедансу високо-швидкісних послідовних сигналів, таких як PCIe 3.0/4.0 і багатоканальний LVDS.
12-шарова плата: подальше збільшення кількості сигнальних шарів і шарів живлення/заземлення, адаптація до точних материнських плат керування верстатами з ЧПК, автомобільних контролерів домену, модулів обміну комунікаційним ядром та інших сценаріїв, підтримка високо-роз’ємної роз’ємної розводки BGA та забезпечення стабільної передачі потужних сигналів за умов високотемпературної вібрації.
14-20 поверхи: гарантія високоякісного обладнання
Адаптація до високих-сценаріїв, таких як плати обробки базової смуги 5G, автономні багато-сенсорні злиті материнські плати, карти прискорення штучного інтелекту тощо, завдяки шаховому розташуванню кількох рівнів живлення заземлення сигналу, досягається повна фізична ізоляція різних швидкостей і типів сигналів, що відповідає вимогам до високо-точних джерел живлення основних мікросхем із низькою напругою та високим струмом. Пріоритет продуктивності набагато вищий, ніж чутливість до вартості.
22-30 поверхи: Спеціалізована адаптація для спеціальних сфер
Багатошарова структура, зосереджена в спеціальних галузях, таких як модулі керування аерокосмічними супутниками, плати обробки військових радіолокаційних сигналів і головні плати керування магнітно-резонансною томографією, може забезпечити чітку ізоляцію сигналу, посилення випромінювання та електричну ізоляцію безпеки в екстремальних середовищах, відповідаючи над-високим стандартам надійності у військовій, медичній та аерокосмічній сферах.
Рівні 32-40: Сценарії прориву надзвичайної продуктивності
Орієнтуючись на екстремальні сценарії, такі як материнські плати CPU/GPU серверів штучного інтелекту, плати ядра маршрутизації та комутації надвеликої ємності, тестові плати високого-класу напівпровідників тощо, він підтримує взаємозв’язок над-високої щільності з десятками тисяч контактів, передачу десятків надшвидкісних послідовних сигналів SerDes та інтегрує кілька незалежних рівнів живлення для досягнення максимального результату контроль цілісності живлення. Наразі це застосування-вищого рівня у цивільному виробництві друкованих плат.
Загальний вимір основного судження щодо вибору
Щільність проводки: коли відстань між контактами BGA менше або дорівнює 0,65 мм, важко розгорнути 4-шарову плату, а 6 або більше шарів є розумною відправною точкою; Коли швидкість розгортання інструменту EDA нижче 80%, ручне налаштування більше не в змозі вирішити перевантаження, і необхідно оцінити додавання рівня.
Швидкість сигналу: виберіть 2 рівні для частоти сигналу<50MHz, 4 layers for 50~500MHz, 6 layers for 500MHz~2GHz, and 8 or more layers for high-speed serial scenes>2 ГГц.
Джерело живлення та електромагнітна сумісність: коли кількість доменів напруги перевищує 3, необхідна мережа електроживлення з низьким опором, або продукт має пройти сертифікацію радіаційного випромінювання класу B, необхідно налаштувати незалежні рівні живлення та заземлення відповідно до кількості шарів, які потрібно збільшити.
Маржа собівартості: із кожним кроком у збільшенні кількості шарів вартість виробництва зростає нелінійно. Оптимальним рішенням є найнижчий рівень, який зберігає розумний запас перегляду, задовольняючи всі обмеження продуктивності.