Дизайнът на многослойна печатна платка (печатна платка) може да бъде много сложен. Фактът, че дизайнът дори изисква използването на повече от два слоя означава, че необходимият брой вериги няма да могат да бъдат инсталирани само на горната и долната повърхност. Дори когато веригата се побира в двата външни слоя, дизайнерът на печатни платки може да реши да добави вътрешни слоеве за захранване и заземяване, за да коригира дефектите в производителността.

От термични проблеми до сложни проблеми с EMI (електромагнитни смущения) или ESD (електростатичен разряд), има много различни фактори, които могат да доведат до неоптимална работа на веригата и трябва да бъдат разрешени и елиминирани. Въпреки това, въпреки че първата ви задача като дизайнер е да коригирате електрическите проблеми, също толкова важно е да не пренебрегвате физическата конфигурация на платката. Електрически непокътнатите платки все още могат да се огънат или усукат, което прави сглобяването трудно или дори невъзможно. За щастие, вниманието към физическата конфигурация на PCB по време на цикъла на проектиране ще сведе до минимум бъдещите проблеми при сглобяването. Балансът между слоевете е един от ключовите аспекти на механично стабилната платка.

01
Балансирано подреждане на печатни платки

Балансираното подреждане е подреждане, при което повърхността на слоя и структурата на напречното сечение на печатната платка са сравнително симетрични. Целта е да се премахнат областите, които могат да се деформират, когато бъдат подложени на напрежение по време на производствения процес, особено по време на фазата на ламиниране. Когато печатната платка е деформирана, е трудно да се постави хоризонтално за сглобяване. Това е особено вярно за печатни платки, които ще бъдат сглобени на автоматизирани линии за повърхностен монтаж и поставяне. В екстремни случаи деформацията може дори да попречи на сглобяването на сглобения PCBA (монтаж на печатна платка) в крайния продукт.

Стандартите за инспекция на IPC трябва да предотвратяват достигането на най-силно огънатите дъски до вашето оборудване. Независимо от това, ако процесът на производителя на печатни платки не е напълно извън контрол, тогава основната причина за повечето огъвания все още е свързана с дизайна. Поради това се препоръчва да проверите щателно оформлението на печатната платка и да направите необходимите корекции, преди да направите първата си поръчка на прототип. Това може да предотврати слабите добиви.

02
Секция за платки

Често срещана причина, свързана с дизайна, е, че печатната платка няма да може да постигне приемлива плоскост, тъй като нейната структура на напречното сечение е асиметрична спрямо центъра. Например, ако 8-слоен дизайн използва 4 сигнални слоя или мед над центъра покрива относително леки локални равнини и 4 относително плътни равнини отдолу, напрежението от едната страна на купчината спрямо другата може да причини След ецване, когато материалът е ламиниран чрез нагряване и пресоване, целият ламинат ще се деформира.

Поради това е добра практика стекът да се проектира така, че типът меден слой (равнина или сигнал) да е огледален по отношение на центъра. На фигурата по-долу горният и долният тип съвпадат, L2-L7, L3-L6 и L4-L5 съвпадат. Вероятно медното покритие на всички сигнални слоеве е сравнимо, докато планарният слой е съставен главно от твърда лята мед. Ако случаят е такъв, тогава платката има добра възможност да завърши равна, равна повърхност, която е идеална за автоматизирано сглобяване.

03
Дебелина на диелектричния слой на PCB

Също така е добър навик да балансирате дебелината на диелектричния слой на целия стек. В идеалния случай дебелината на всеки диелектричен слой трябва да бъде огледална по подобен начин, както се отразява типът слой.

Когато дебелината е различна, може да е трудно да се получи група материали, която е лесна за производство. Понякога поради характеристики като антенни следи, асиметричното подреждане може да е неизбежно, тъй като може да е необходимо много голямо разстояние между антенната следа и нейната референтна равнина, но моля, не забравяйте да проучите и изчерпите всичко, преди да продължите. Други опции. Когато се изисква неравномерно диелектрично разстояние, повечето производители ще поискат да се отпуснат или напълно да изоставят толерансите на лъка и усукването и ако не могат да се откажат, може дори да се откажат от работата. Те не искат да възстановят няколко скъпи партиди с ниски добиви и след това най-накрая да получат достатъчно квалифицирани единици, за да отговорят на първоначалното количество на поръчката.

04
Проблем с дебелината на PCB

Лъковете и усукванията са най-честите проблеми с качеството. Когато вашият стек е небалансиран, има друга ситуация, която понякога предизвиква противоречия при окончателната проверка - общата дебелина на печатната платка в различни позиции на печатната платка ще се промени. Тази ситуация е причинена от привидно незначителни пропуски в дизайна и е сравнително необичайна, но може да се случи, ако вашето оформление винаги има неравномерно медно покритие на множество слоеве на едно и също място. Обикновено се вижда на дъски, които използват най-малко 2 унции мед и относително голям брой слоеве. Това, което се случи, беше, че една част от дъската имаше голямо количество медна площ, докато другата част беше относително свободна от мед. Когато тези слоеве са ламинирани заедно, страната, съдържаща мед, се притиска надолу до дебелина, докато страната без мед или без мед се притиска надолу.

Повечето печатни платки, използващи половин унция или 1 унция мед, няма да бъдат засегнати много, но колкото по-тежка е медта, толкова по-голяма е загубата на дебелина. Например, ако имате 8 слоя от 3 унции мед, областите с по-леко медно покритие могат лесно да паднат под общия толеранс на дебелината. За да предотвратите това да се случи, не забравяйте да изсипете медта равномерно по цялата повърхност на слоя. Ако това е непрактично от съображения за електричество или тегло, поне добавете няколко проходни отвори с покритие върху лекия меден слой и се уверете, че сте включили подложки за отвори на всеки слой. Тези структури с отвори/подложки ще осигурят механична опора по оста Y, като по този начин ще намалят загубата на дебелина.

05
Жертва успех

Дори когато проектирате и изграждате многослойни печатни платки, трябва да обърнете внимание както на електрическите характеристики, така и на физическата структура, дори ако трябва да направите компромис с тези два аспекта, за да постигнете практичен и производителен цялостен дизайн. Когато претегляте различни варианти, имайте предвид, че ако е трудно или невъзможно да се запълни частта поради деформация на лъка и усукани форми, дизайн с перфектни електрически характеристики е малко полезен. Балансирайте стека и обърнете внимание на разпределението на медта на всеки слой. Тези стъпки увеличават възможността най-накрая да получите платка, която е лесна за сглобяване и инсталиране.