Designet af et flerlags PCB (printet kredsløb) kan være meget kompliceret. Det faktum, at designet endda kræver brug af mere end to lag betyder, at det nødvendige antal kredsløb ikke kun kan installeres på top- og bundfladen. Selv når kredsløbet passer i de to ydre lag, kan PCB-designeren beslutte at tilføje strøm- og jordlag internt for at korrigere ydeevnedefekter.

Fra termiske problemer til komplekse EMI (elektromagnetisk interferens) eller ESD (elektrostatisk udladning) problemer, er der mange forskellige faktorer, der kan føre til suboptimal kredsløbsydelse og skal løses og elimineres. Men selvom din første opgave som designer er at rette elektriske problemer, er det lige så vigtigt ikke at ignorere den fysiske konfiguration af printkortet. Elektrisk intakte plader kan stadig bøje eller sno sig, hvilket gør montering vanskelig eller endda umulig. Heldigvis vil opmærksomhed på PCB fysisk konfiguration under designcyklussen minimere fremtidige monteringsproblemer. Lag-til-lag balance er et af nøgleaspekterne ved et mekanisk stabilt printkort.

01
Balanceret PCB-stabling

Balanceret stabling er en stak, hvor lagoverfladen og tværsnitsstrukturen af ​​det trykte kredsløb begge er rimeligt symmetriske. Formålet er at eliminere områder, der kan deformeres, når de udsættes for stress under produktionsprocessen, især i lamineringsfasen. Når printkortet er deformeret, er det svært at lægge det fladt til montering. Dette gælder især for printkort, der vil blive samlet på automatiske overflademonterings- og placeringslinjer. I ekstreme tilfælde kan deformation endda hindre samlingen af ​​den samlede PCBA (printed circuit board assembly) til det endelige produkt.

IPC's inspektionsstandarder bør forhindre de hårdest bøjede brædder i at nå dit udstyr. Ikke desto mindre, hvis PCB-producentens proces ikke er helt ude af kontrol, så er hovedårsagen til de fleste bøjninger stadig relateret til designet. Derfor anbefales det, at du grundigt tjekker printkortets layout og foretager de nødvendige justeringer, inden du afgiver din første prototypebestilling. Dette kan forhindre dårlige udbytter.

02
Printpladesektion

En almindelig designrelateret årsag er, at printkortet ikke vil være i stand til at opnå acceptabel fladhed, fordi dets tværsnitsstruktur er asymmetrisk omkring dets centrum. For eksempel, hvis et 8-lags design bruger 4 signallag eller kobber over midten dækker relativt lette lokale planer og 4 relativt solide planer nedenunder, kan spændingen på den ene side af stakken i forhold til den anden forårsage Efter ætsning, når materialet er lamineret ved opvarmning og presning, vil hele laminatet blive deformeret.

Derfor er det god praksis at designe stakken, så typen af ​​kobberlag (plan eller signal) er spejlet i forhold til midten. På figuren nedenfor passer top- og bundtyperne, L2-L7, L3-L6 og L4-L5 matcher. Sandsynligvis er kobberdækningen på alle signallag sammenlignelig, mens det plane lag hovedsageligt er sammensat af massivt støbt kobber. Hvis dette er tilfældet, så har printkortet en god mulighed for at færdiggøre en flad, flad overflade, som er ideel til automatiseret montage.

03
PCB dielektrisk lagtykkelse

Det er også en god vane at afbalancere tykkelsen af ​​det dielektriske lag af hele stakken. Ideelt set bør tykkelsen af ​​hvert dielektrisk lag spejles på samme måde som lagtypen spejles.

Når tykkelsen er anderledes, kan det være svært at få en materialegruppe, der er let at fremstille. Sommetider på grund af funktioner såsom antennespor, kan asymmetrisk stabling være uundgåelig, fordi en meget stor afstand mellem antennesporet og dets referenceplan kan være påkrævet, men sørg for at udforske og udtømme alt, før du fortsætter. Andre muligheder. Når der kræves ujævn dielektrisk afstand, vil de fleste producenter bede om at slappe af eller helt opgive bue- og snoningstolerancer, og hvis de ikke kan give op, kan de endda opgive arbejdet. De ønsker ikke at genopbygge flere dyre batcher med lavt udbytte og så endelig få nok kvalificerede enheder til at opfylde den oprindelige ordremængde.

04
PCB tykkelse problem

Buer og snoninger er de mest almindelige kvalitetsproblemer. Når din stak er ubalanceret, er der en anden situation, der nogle gange forårsager kontroverser i den endelige inspektion - den samlede PCB-tykkelse på forskellige positioner på printkortet vil ændre sig. Denne situation er forårsaget af tilsyneladende mindre designforglemmelser og er relativt ualmindelig, men det kan ske, hvis dit layout altid har ujævn kobberdækning på flere lag på samme sted. Det ses normalt på brædder, der bruger mindst 2 ounce kobber og et relativt højt antal lag. Det der skete var, at det ene område af brættet havde en stor mængde kobberhældt areal, mens den anden del var relativt fri for kobber. Når disse lag lamineres sammen, presses den kobberholdige side ned til en tykkelse, mens den kobberfri eller kobberfri side presses ned.

De fleste printplader, der bruger en halv ounce eller 1 ounce kobber, vil ikke blive påvirket meget, men jo tungere kobberet er, jo større er tykkelsestabet. For eksempel, hvis du har 8 lag af 3 ounce kobber, kan områder med lettere kobberdækning let falde under den totale tykkelsestolerance. For at forhindre dette i at ske, skal du sørge for at hælde kobberet jævnt i hele lagoverfladen. Hvis dette er upraktisk af elektriske eller vægtmæssige hensyn, skal du i det mindste tilføje nogle belagte gennemgående huller på det lette kobberlag og sørge for at inkludere puder til huller på hvert lag. Disse hul-/pudestrukturer vil give mekanisk støtte på Y-aksen og derved reducere tykkelsestab.

05
Ofre succes

Selv når du designer og udlægger flerlags PCB'er, skal du være opmærksom på både elektrisk ydeevne og fysisk struktur, selvom du skal gå på kompromis med disse to aspekter for at opnå et praktisk og fremstilleligt overordnet design. Når du vejer forskellige muligheder, skal du huske på, at hvis det er svært eller umuligt at fylde delen på grund af deformationen af ​​buen og snoede former, er et design med perfekte elektriske egenskaber til lidt nytte. Balancer stakken og vær opmærksom på kobberfordelingen på hvert lag. Disse trin øger muligheden for endelig at få et printkort, der er nemt at samle og installere.