Die ontwerp van 'n multi-laag PCB (gedrukte stroombaan) kan baie ingewikkeld wees. Die feit dat die ontwerp selfs die gebruik van meer as twee lae vereis, beteken dat die vereiste aantal stroombane nie net op die boonste en onderste oppervlaktes geïnstalleer sal kan word nie. Selfs wanneer die stroombaan wel in die twee buitenste lae pas, kan die PCB-ontwerper besluit om krag- en grondlae intern by te voeg om prestasiefoute reg te stel.

Van termiese kwessies tot komplekse EMI (Elektromagnetiese Interferensie) of ESD (Electrostatic Discharge) kwessies, daar is baie verskillende faktore wat kan lei tot suboptimale stroombaanprestasie en opgelos en uitgeskakel moet word. Alhoewel jou eerste taak as ontwerper is om elektriese probleme reg te stel, is dit egter net so belangrik om nie die fisiese konfigurasie van die stroombaanbord te ignoreer nie. Elektries ongeskonde planke kan steeds buig of draai, wat montering moeilik of selfs onmoontlik maak. Gelukkig sal aandag aan PCB fisiese konfigurasie tydens die ontwerpsiklus toekomstige monteringsprobleme verminder. Laag-tot-laag-balans is een van die sleutelaspekte van 'n meganies stabiele stroombaanbord.

01
Gebalanseerde PCB-stapeling

Gebalanseerde stapeling is 'n stapel waarin die laagoppervlak en deursneestruktuur van die gedrukte stroombaanbord albei redelik simmetries is. Die doel is om areas uit te skakel wat kan vervorm wanneer dit tydens die produksieproses aan stres onderwerp word, veral tydens die lamineringsfase. Wanneer die kringbord vervorm is, is dit moeilik om dit plat te lê vir montering. Dit is veral waar vir stroombane wat op outomatiese oppervlakmonteer- en plasingslyne saamgestel sal word. In uiterste gevalle kan vervorming selfs die samestelling van die saamgestelde PCBA (gedrukte stroombaansamestelling) in die finale produk belemmer.

IPC se inspeksiestandaarde behoort te verhoed dat die mees erg gebuigde planke jou toerusting bereik. Nietemin, as die PCB-vervaardiger se proses nie heeltemal buite beheer is nie, is die hoofoorsaak van die meeste buiging steeds verwant aan die ontwerp. Daarom word dit aanbeveel dat jy die PCB-uitleg deeglik nagaan en die nodige aanpassings maak voordat jy jou eerste prototipe-bestelling plaas. Dit kan swak opbrengste voorkom.

02
Kringbord afdeling

'n Algemene ontwerp-verwante rede is dat die gedrukte stroombaan nie in staat sal wees om aanvaarbare platheid te bereik nie, omdat sy deursneestruktuur asimmetries oor sy middelpunt is. Byvoorbeeld, as 'n 8-laag ontwerp 4 seinlae gebruik of koper oor die middel dek relatief ligte plaaslike vlakke en 4 relatief soliede vlakke onder, kan die spanning aan die een kant van die stapel relatief tot die ander veroorsaak Na ets, wanneer die materiaal gelamineer word deur verhitting en druk, sal die hele laminaat vervorm word.

Daarom is dit goeie praktyk om die stapel so te ontwerp dat die tipe koperlaag (vlak of sein) ten opsigte van die middelpunt weerspieël word. In die figuur hieronder pas die boonste en onderste tipes, L2-L7, L3-L6 en L4-L5 ooreen. Waarskynlik is die koperbedekking op alle seinlae vergelykbaar, terwyl die vlakke laag hoofsaaklik uit soliede gegote koper bestaan. As dit die geval is, het die stroombaanbord 'n goeie geleentheid om 'n plat, plat oppervlak te voltooi, wat ideaal is vir outomatiese montering.

03
PCB diëlektriese laag dikte

Dit is ook 'n goeie gewoonte om die dikte van die diëlektriese laag van die hele stapel te balanseer. Ideaal gesproke moet die dikte van elke diëlektriese laag op 'n soortgelyke manier weerspieël word as wat die laagtipe weerspieël word.

Wanneer die dikte verskil, kan dit moeilik wees om 'n materiaalgroep te kry wat maklik is om te vervaardig. Soms as gevolg van kenmerke soos antennaspore, kan asimmetriese stapeling onvermydelik wees, omdat 'n baie groot afstand tussen die antennaspoor en sy verwysingsvlak nodig mag wees, maar maak asseblief seker dat u alles verken en uitput voordat u verder gaan. Ander opsies. Wanneer ongelyke diëlektriese spasiëring vereis word, sal die meeste vervaardigers vra om boog- en draaitoleransies te verslap of heeltemal te laat vaar, en as hulle nie kan opgee nie, kan hulle selfs werk opgee. Hulle wil nie verskeie duur bondels met lae opbrengste herbou en dan uiteindelik genoeg gekwalifiseerde eenhede kry om aan die oorspronklike bestelhoeveelheid te voldoen nie.

04
PCB dikte probleem

Boë en draaie is die mees algemene kwaliteit probleme. Wanneer jou stapel ongebalanseerd is, is daar 'n ander situasie wat soms kontroversie in die finale inspeksie veroorsaak - die algehele PCB-dikte op verskillende posisies op die kringbord sal verander. Hierdie situasie word veroorsaak deur oënskynlik geringe ontwerpoorsig en is relatief ongewoon, maar dit kan gebeur as jou uitleg altyd oneweredige koperbedekking op veelvuldige lae op dieselfde plek het. Dit word gewoonlik gesien op planke wat ten minste 2 onse koper en 'n relatief hoë aantal lae gebruik. Wat gebeur het, was dat een area van die bord 'n groot hoeveelheid kopergegote area gehad het, terwyl die ander deel relatief vry van koper was. Wanneer hierdie lae saam gelamineer word, word die koperbevattende kant tot 'n dikte afgedruk, terwyl die kopervrye of kopervrye kant afgedruk word.

Die meeste stroombane wat halwe ons of 1 ons koper gebruik, sal nie veel geraak word nie, maar hoe swaarder die koper, hoe groter is die dikteverlies. Byvoorbeeld, as jy 8 lae van 3 onse koper het, kan areas met ligter koperbedekking maklik onder die totale diktetoleransie val. Om te verhoed dat dit gebeur, maak seker dat jy die koper eweredig in die hele laagoppervlak gooi. As dit onprakties is vir elektriese of gewigsoorwegings, voeg ten minste 'n paar geplateerde deurlopende gate op die ligte koperlaag by en maak seker dat jy pads vir gate op elke laag insluit. Hierdie gat/kussingstrukture sal meganiese ondersteuning op die Y-as bied, en sodoende dikteverlies verminder.

05
Sukses op te offer

Selfs wanneer jy multi-laag PCB's ontwerp en uitlê, moet jy aandag gee aan beide elektriese werkverrigting en fisiese struktuur, selfs al moet jy kompromie aangaan oor hierdie twee aspekte om 'n praktiese en vervaardigbare algehele ontwerp te bereik. Wanneer u verskillende opsies weeg, moet u in gedagte hou dat as dit moeilik of onmoontlik is om die deel te vul weens die vervorming van die boog en gedraaide vorms, 'n ontwerp met perfekte elektriese eienskappe min is. Balanseer die stapel en let op die koperverspreiding op elke laag. Hierdie stappe verhoog die moontlikheid om uiteindelik 'n stroombaanbord te kry wat maklik is om te monteer en te installeer.