Konstrukce vícevrstvé desky PCB (deska s plošným obvodem) může být velmi komplikovaná. Skutečnost, že design dokonce vyžaduje použití více než dvou vrstev, znamená, že požadovaný počet obvodů nebude moci nainstalovat pouze na horní a spodní povrchy. I když se obvod vejde do dvou vnějších vrstev, návrhář PCB se může rozhodnout přidat interně napájecí a pozemní vrstvy, aby korigoval defekty výkonu.

Od tepelných problémů po komplexní problémy EMI (elektromagnetické rušení) nebo ESD (elektrostatický výboj) existuje mnoho různých faktorů, které mohou vést k výkonu suboptimálního obvodu a musí být vyřešeny a eliminovány. Přestože je vaším prvním úkolem jako návrhář napravit elektrické problémy, je stejně důležité neignorovat fyzickou konfiguraci desky obvodu. Elektricky neporušené desky se mohou stále ohýbat nebo se zkroutit, což ztěžuje nebo dokonce nemožné. Naštěstí pozornost na fyzickou konfiguraci PCB během návrhového cyklu minimalizuje budoucí potíže sestavy. Rovnováha vrstvy na vrstvu je jedním z klíčových aspektů mechanicky stabilní desky obvodu.

01
Vyvážené stohování PCB

Vyvážené stohování je zásobník, ve kterém jsou povrch vrstvy a průřezová struktura desky s obvodem přiměřeně symetrická. Účelem je eliminovat oblasti, které se mohou deformovat, když jsou během výrobního procesu podrobeny stresu, zejména během fáze laminování. Když je deska obvodu deformována, je obtížné ji položit na montáž. To platí zejména pro desky obvodů, které budou sestaveny na automatizovaném povrchovém držáku a liniích umístění. V extrémních případech může deformace dokonce bránit sestavení sestavené sestavy PCBA (sestavení desky s tiskovým obvodem) do finálního produktu.

Inspekční standardy IPC by měly zabránit tomu, aby se nejtěžší deska zakloubila vaše zařízení. Pokud však proces výrobce PCB není zcela mimo kontrolu, pak hlavní příčina většiny ohýbání stále souvisí s návrhem. Proto se doporučuje, abyste důkladně zkontrolovali rozložení PCB a před zadáním prvního prototypu provedli nezbytné úpravy. To může zabránit špatným výnosům.

02
Sekce desky obvodů

Běžným důvodem souvisejícím s designem je, že deska s tištěným obvodům nebude schopna dosáhnout přijatelné roviny, protože její průřezová struktura je asymetrická kolem jeho středu. Například, pokud 8-vrstvá konstrukce používá 4 signální vrstvy nebo měď na středu pokrývá relativně lehká místní roviny a 4 relativně pevná rovina níže, napětí na jedné straně zásobníku vzhledem k druhé může způsobit po leptání, když je materiál laminován zahříváním a lisováním, bude celý laminát deformován.

Proto je dobré navrhnout zásobník tak, aby se typ měděné vrstvy (rovina nebo signál) zrcadl s ohledem na střed. Na obrázku níže se shodují horní a dolní typy, shodu L2-L7, L3-L6 a L4-L5. Pravděpodobně je pokrytí mědi na všech signálních vrstvách srovnatelné, zatímco rovinná vrstva je složena hlavně z pevného odlivového mědi. Pokud je tomu tak, pak má deska obvodu dobrou příležitost dokončit plochý plochý povrch, který je ideální pro automatizovanou sestavu.

03
Tloušťka dielektrické vrstvy PCB

Je také dobrým zvykem vyvážit tloušťku dielektrické vrstvy celého zásobníku. V ideálním případě by tloušťka každé dielektrické vrstvy měla být zrcadlena podobným způsobem, protože se zrcadlí typ vrstvy.

Pokud je tloušťka jiná, může být obtížné získat skupinu materiálu, která se snadno vyrábí. Někdy může být vzhledem k prvkům, jako jsou stopy antény, asymetrické stohování může být nevyhnutelné, protože může být vyžadována velmi velká vzdálenost mezi stopou antény a její referenční rovinou, ale před pokračováním nezapomeňte prozkoumat a vyčerpat. Další možnosti. Když je nutné nerovnoměrné dielektrické rozestupy, většina výrobců požádá o odpočinek nebo zcela opuštění tolerance a tolerance, a pokud se nemohou vzdát, mohou se dokonce vzdát práce. Nechtějí znovu vybudovat několik drahých šarží s nízkými výnosy a nakonec dostanou dostatek kvalifikovaných jednotek, aby splnily původní množství objednávek.

04
Problém tloušťky PCB

Klaws a zvraty jsou nejčastějšími problémy s kvalitou. Když je váš zásobník nevyvážený, existuje jiná situace, která někdy způsobuje kontroverzi v závěrečné inspekci-celková tloušťka PCB v různých pozicích na desce obvodu se změní. Tato situace je způsobena zdánlivě malými dohlednými dohled nad designem a je relativně neobvyklá, ale může se to stát, pokud vaše rozvržení má vždy nerovnoměrné pokrytí mědi na více vrstvách na stejném místě. Obvykle je vidět na deskách, které používají nejméně 2 unce mědi a relativně vysoký počet vrstev. Stalo se to, že jedna oblast desky měla velké množství měděné oblasti, zatímco druhá část byla relativně bez mědi. Když jsou tyto vrstvy laminovány dohromady, strana obsahující měď je tlačena dolů na tloušťku, zatímco strana bez mědi nebo mědi je stisknuta dolů.

Většina desek obvodů s použitím půl unce nebo 1 unce mědi nebude mnoho ovlivněna, ale čím těžší je měď, tím větší je ztráta tloušťky. Například, pokud máte 8 vrstev po 3 uncích mědi, oblasti s lehčím pokrytím mědi mohou snadno klesnout pod celkovou toleranci tloušťky. Chcete -li tomu zabránit, ujistěte se, že měď rovnoměrně nalije do celého povrchu vrstvy. Pokud je to nepraktické z hlediska elektrické nebo hmotnosti, přidejte alespoň několik otvorů na vrstvě mědi a ujistěte se, že na každou vrstvu zahrnete podložky pro otvory. Tyto struktury otvoru/podložky poskytnou mechanickou podporu na ose y, čímž se sníží ztráta tloušťky.

05
Oběť úspěchu

I při navrhování a stanovení vícevrstvých PCB musíte věnovat pozornost elektrickému výkonu i fyzické struktuře, i když potřebujete kompromitovat tyto dva aspekty, abyste dosáhli praktického a výrobního celkového designu. Při zvážení různých možností mějte na paměti, že pokud je obtížné nebo nemožné vyplnit část kvůli deformaci luku a zkroucených forem, je design s dokonalými elektrickými vlastnostmi málo využíván. Vyrovnejte zásobník a věnujte pozornost rozdělení mědi na každé vrstvě. Tyto kroky zvyšují možnost konečného získání desky obvodu, která se snadno sestavuje a instaluje.