El disseny d’un PCB multicapa (placa de circuit imprès) pot ser molt complicat. El fet que el disseny requereixi fins i tot l’ús de més de dues capes significa que el nombre de circuits requerit no es podrà instal·lar només a la superfície superior i inferior. Fins i tot quan el circuit s’adapta a les dues capes exteriors, el dissenyador PCB pot decidir afegir capes de potència i terra internament per corregir els defectes de rendiment.

Des de problemes tèrmics fins a problemes complexos d’EMI (interferències electromagnètiques) o ESD (descàrrega electrostàtica), hi ha molts factors diferents que poden conduir a un rendiment del circuit subòptim i que cal resoldre i eliminar. Tanmateix, tot i que la vostra primera tasca com a dissenyador és corregir problemes elèctrics, és igualment important no ignorar la configuració física de la placa de circuit. Les plaques elèctricament intactes encara poden doblar -se o retorçar -se, cosa que dificulta el muntatge o fins i tot impossible. Afortunadament, l’atenció a la configuració física del PCB durant el cicle de disseny minimitzarà els futurs problemes de muntatge. L’equilibri de capa a capa és un dels aspectes clau d’una placa de circuit mecànicament estable.

01
Apilament de PCB equilibrat

L’apilament equilibrat és una pila en la qual la superfície de la capa i l’estructura transversal de la placa de circuit imprès són raonablement simètriques. El propòsit és eliminar les àrees que poden deformar -se quan se sotmeten a estrès durant el procés de producció, especialment durant la fase de laminació. Quan la placa del circuit està deformada, és difícil posar -lo pla per al muntatge. Això és especialment cert per a les plaques de circuit que es muntaran en muntatge automatitzat de superfície i línies de col·locació. En casos extrems, la deformació pot fins i tot dificultar el muntatge del PCBA muntat (conjunt de plaques de circuit imprès) al producte final.

Els estàndards d’inspecció d’IPC haurien d’evitar que els taulers més ben doblegats arribin al vostre equip. No obstant això, si el procés del fabricant de PCB no està completament fora de control, la causa principal de la majoria de la flexió continua relacionada amb el disseny. Per tant, es recomana comprovar a fons la disposició del PCB i fer ajustaments necessaris abans de fer la primera comanda de prototip. Això pot evitar els rendiments deficient.

02
Secció de la placa de circuit

Una raó comuna relacionada amb el disseny és que la placa de circuit imprès no podrà aconseguir una planitud acceptable perquè la seva estructura transversal és asimètrica sobre el seu centre. Per exemple, si un disseny de 8 capes utilitza 4 capes de senyal o coure sobre el centre cobreix els avions locals relativament lleugers i 4 plans relativament sòlids per sota, l’estrès d’un costat de la pila respecte a l’altre pot causar després del gravat, quan el material es laminat per escalfament i premsat, tot el laminat es deformarà.

Per tant, és una bona pràctica dissenyar la pila de manera que el tipus de capa de coure (pla o senyal) es reflecteix respecte al centre. A la figura següent, coincideixen amb els tipus superior i inferior, L2-L7, L3-L6 i L4-L5. Probablement la cobertura de coure de totes les capes de senyal és comparable, mentre que la capa plana es compon principalment de coure de fosa sòlida. Si és així, la placa de circuit té una bona oportunitat de completar una superfície plana i plana, ideal per al muntatge automatitzat.

03
Gruix de capa dielèctrica de PCB

També és un bon hàbit equilibrar el gruix de la capa dielèctrica de tota la pila. L’ideal seria que el gruix de cada capa dielèctrica s’hagi de reflectir d’una manera similar a la que es reflecteix el tipus de capa.

Quan el gruix és diferent, pot ser difícil obtenir un grup de material fàcil de fabricar. De vegades, a causa de característiques com ara traces d’antena, l’apilament asimètric pot ser inevitable, perquè pot ser necessària una distància molt gran entre la traça de l’antena i el seu pla de referència, però assegureu -vos d’explorar i esgotar -ho tot abans de continuar. Altres opcions. Quan es requereixi un espai dielèctric desigual, la majoria dels fabricants demanaran que es relaxin o abandonin completament les toleràncies de l’arc i de la torça, i si no poden renunciar, fins i tot poden renunciar a la feina. No volen reconstruir diversos lots cars amb rendiments baixos i, finalment, aconseguir unitats qualificades suficients per satisfer la quantitat original de la comanda.

04
Problema de gruix del PCB

Els arcs i els girs són els problemes de qualitat més habituals. Quan la pila no es desequilibra, hi ha una altra situació que de vegades provoca controvèrsies en el gruix global de la inspecció: el gruix global del PCB a diferents posicions de la placa de circuit canviarà. Aquesta situació és causada per una supervisió de disseny aparentment menor i és relativament poc freqüent, però pot passar si el disseny sempre té una cobertura de coure desigual en diverses capes de la mateixa ubicació. Normalment es veu als taulers que utilitzen almenys 2 unces de coure i un nombre relativament alt de capes. El que va passar va ser que una àrea del tauler tenia una gran quantitat d’àrea de coure, mentre que l’altra part estava relativament lliure de coure. Quan aquestes capes estan laminades juntes, el costat que conté coure es pressiona fins a un gruix, mentre que el costat sense coure o sense coure es pressiona cap avall.

La majoria de les plaques de circuit amb mitja unça o 1 unça de coure no es veuran afectades gaire, però més pesat és el coure, més gran és la pèrdua de gruix. Per exemple, si teniu 8 capes de 3 unces de coure, les zones amb cobertura de coure més lleuger poden caure fàcilment per sota de la tolerància total del gruix. Per evitar que això passi, assegureu -vos d’abocar el coure uniformement a tota la superfície de la capa. Si això és poc pràctic per a consideracions elèctriques o de pes, afegiu -hi almenys una mica de forats a la capa de coure lleuger i assegureu -vos d’incloure pastilles per a forats a cada capa. Aquestes estructures de forat/coixinet proporcionaran suport mecànic a l’eix Y, reduint així la pèrdua de gruix.

05
Sacrau l’èxit

Fins i tot a l’hora de dissenyar i establir PCB de diverses capes, heu de parar atenció tant al rendiment elèctric com a l’estructura física, fins i tot si heu de comprometre aquests dos aspectes per aconseguir un disseny global pràctic i fabricable. Quan peseu diverses opcions, tingueu en compte que si és difícil o impossible omplir la part a causa de la deformació de l’arc i les formes retorçades, un disseny amb característiques elèctriques perfectes és de poc ús. Baixeu la pila i presteu atenció a la distribució de coure a cada capa. Aquests passos augmenten la possibilitat d’obtenir finalment una placa de circuit fàcil de muntar i instal·lar.