Dizajn višeslojnog PCB-a (štampane krugove) može biti vrlo komplikovan. Činjenica da dizajn zahtijeva i korištenje više od dva sloja znači da potreban broj krugova neće moći biti ugrađen samo na gornje i donje površine. Čak i kada se krug uklapa u dva vanjska sloja, PCB dizajner može odlučiti da interno dodaje napajanje i prizemlje kako bi se ispravili oštećenja performansi.

Od toplinskih pitanja do složenih EMI (elektromagnetski smetnji) ili ESD (elektrostatički pražnjenje), postoje mnogo različitih faktora koji mogu dovesti do performansi suboptimalnog kruga i treba ih riješiti i eliminirati. Međutim, iako je vaš prvi zadatak kao dizajner ispraviti električne probleme, podjednako je važno da ne zanemari fizičku konfiguraciju pločice. Električno netaknuti ploče mogu se i dalje saviti ili uvijati, čineći montažu teškim ili čak nemogućim. Srećom, pažnja na fizičku konfiguraciju PCB-a tijekom ciklusa dizajna minimizirat će buduće nevolje za montažu. Balans sloja do sloja jedan je od ključnih aspekata mehanički stabilne krugove.

01
Balanced PCB slaganje

Uravnoteženo slaganje je snop u kojem su površina sloja i poprečna sekvalna struktura ispisane krugove oboje razumno simetrične. Svrha je uklanjanje područja koje mogu deformirati kada su izloženi stresu tokom proizvodnog procesa, posebno tokom faze laminiranja. Kada je plosna ploča deformirana, teško je postaviti ravno za montažu. To se posebno odnosi na pločice koje će biti sastavljene na automatiziranim površinskim i plasmanskim linijama. U ekstremnim slučajevima deformacija može čak ometati montažu sastavljenog PCBA (sklop ispisanog kruga) u krajnji proizvod.

IPC-ovi inspekcijski standardi trebali bi spriječiti najteže savijene ploče da dođu do vaše opreme. Ipak, ako proces proizvođača PCB-a nije u potpunosti van kontrole, tada je korijenski uzrok većine savijanja i dalje povezan sa dizajnom. Stoga se preporučuje da detaljno provjerite izgled PCB-a i izvršete potrebna podešavanja prije nego što izvršite prvi prototip. To može spriječiti loše prinose.

02
Odjeljak za ploču

Zajednički razlog između dizajna je da štampana pločica neće moći postići prihvatljivu ravnost jer je njegova konstrukcija presjeka asimetrična u pogledu svog centra. Na primjer, ako 8-sloj dizajn koristi 4 signalna sloja ili bakar preko središta, prekriva se relativno laganim lokalnim avionima i 4 relativno čvrste ravnine u nastavku, a na drugi način može se razlikovati materijal zagrijati i pritiskom na to da će se deformirati cijeli laminat.

Stoga je dobra praksa dizajnirati snop tako da se vrsta bakrenog sloja (ravnine ili signala) zrcali u pogledu centra. Na donjoj slici, vrhovni i donji tipovi podudaraju se, L2-L7, L3-L6 i L4-L5. Vjerovatno je pokrivenost bakra na svim slojevima signala uporedivo, dok se planarni sloj uglavnom sastoji od čvrstog bakra. Ako je to slučaj, tadar za krug ima dobru priliku za dovršavanje stana, ravne površine, što je idealno za automatizirano sklapanje.

03
Debljina dielektrične slojeve PCB-a

Takođe je dobra navika uravnotežiti debljinu dielektričnog sloja cijelog snopa. U idealnom slučaju, debljina svakog dielektričnog sloja treba se ogledati na sličan način kao što se vrsta sloja zrcali.

Kad je debljina drugačija, možda će biti teško dobiti grupu materijala koja je jednostavna za proizvodnju. Ponekad zbog značajki kao što su antenski tragovi, asimetrični slaganje može biti neizbježno, jer može biti potrebna vrlo velika udaljenost između antene i njezine referentne aviona, ali obavezno se istražite i iscrpite sve prije nego što nastavite. Ostale opcije. Kada je potreban neravnomjeran dielektrični razmak, većina proizvođača će tražiti da se opusti ili potpuno napuštaju odstupanja od luka i uvijanja, a ako se ne mogu odreći, možda se mogu odreći radova. Ne žele da obnovi nekoliko skupih serija sa niskim prinosima, a zatim konačno dobiju dovoljno kvalificiranih jedinica da ispune prvobitnu količinu narudžbe.

04
Problem sa debljinom PCB-a

Lukovi i zavoji su najčešći problemi sa kvalitetom. Kad vam je snop neuravnotežen, postoji još jedna situacija koja ponekad uzrokuje polemiku u konačnom inspekciji - ukupna debljina PCB-a na različitim položajima na ploči. Ova situacija uzrokuje naizgled manji nadzor dizajna i relativno je neuobičajeno, ali može se dogoditi ako vaš izgled uvijek ima neujednačena pokrivenost bakra na više slojeva na istoj lokaciji. Obično se vidi na dasama koji koriste najmanje 2 unce bakra i relativno visok broj slojeva. Ono što se dogodilo bilo je da je jedno područje odbora imalo veliku količinu bakrenog područja, dok je drugi dio bio relativno bez bakra. Kad su ti slojevi laminirani, strana koja sadrži bakra pritisnuta se na debljinu, dok se strana bez bakra ili bakrena pritisnuta.

Većina kruga koje koriste pola unce ili 1 uncu bakra neće utjecati mnogo, ali teži bakar, veći gubitak debljine. Na primjer, ako imate 8 slojeva 3 unce bakra, područja sa lakšim pokrivenosti bakra mogu lako pasti ispod tolerancije ukupne debljine. Da biste spriječili da se ovo dogodi, obavezno sipajte bakar ravnomjerno u cijelu površinu sloja. Ako je to nepraktično za razmatranje električne ili težine, barem dodajte neke prekrivene rupe na laganom bakrenom sloju i provjerite je li uključite jastučiće za rupe na svakom sloju. Ove građevine rupe / jastuke pružit će mehaničku podršku na osi y, na taj način smanjuju gubitak debljine.

05
Žrtvovanje uspjeha

Čak i prilikom dizajniranja i odlaganja višeslojnih PCB-a, morate obratiti pažnju na električnu performanse i fizičku strukturu, čak i ako trebate kompromitirati na ova dva aspekta za postizanje praktičnog i proizvodnog cjelokupnog dizajna. Pri vaganju različitih opcija imajte na umu da ako je teško ili nemoguće popuniti dio zbog deformacije luka i upletenih oblika, dizajn sa savršenim električnim karakteristikama je malo koristi. Balansirajte snop i obratite pažnju na distribuciju bakra na svakom sloju. Ovi koraci povećavaju mogućnost konačno dobijanja pločice koja se lako sastavlja i instalira.