Ο σχεδιαστής μπορεί να σχεδιάσει μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με περιττούς αριθμούς (PCB). Εάν η καλωδίωση δεν απαιτεί πρόσθετο στρώμα, γιατί να το χρησιμοποιήσετε; Η μείωση των στρώσεων δεν θα έκανε την πλακέτα κυκλώματος πιο λεπτή; Εάν υπάρχει μία πλακέτα κυκλώματος λιγότερη, το κόστος δεν θα ήταν χαμηλότερο; Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, η προσθήκη ενός στρώματος θα μειώσει το κόστος.
Η δομή της πλακέτας κυκλώματος
Οι πλακέτες κυκλωμάτων έχουν δύο διαφορετικές δομές: δομή πυρήνα και δομή φύλλου.
Στη δομή του πυρήνα, όλα τα αγώγιμα στρώματα στην πλακέτα κυκλώματος είναι επικαλυμμένα στο υλικό του πυρήνα. στη δομή με επένδυση από φύλλο, μόνο το εσωτερικό αγώγιμο στρώμα της πλακέτας κυκλώματος είναι επικαλυμμένο στο υλικό του πυρήνα και το εξωτερικό αγώγιμο στρώμα είναι μια διηλεκτρική πλακέτα με επένδυση από φύλλο. Όλα τα αγώγιμα στρώματα συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός διηλεκτρικού χρησιμοποιώντας μια διαδικασία πολυστρωματικής πλαστικοποίησης.
Το πυρηνικό υλικό είναι η πλακέτα διπλής όψης με επένδυση από φύλλο στο εργοστάσιο. Επειδή κάθε πυρήνας έχει δύο πλευρές, όταν χρησιμοποιείται πλήρως, ο αριθμός των αγώγιμων στρωμάτων του PCB είναι ένας ζυγός αριθμός. Γιατί να μην χρησιμοποιήσετε αλουμινόχαρτο στη μία πλευρά και δομή πυρήνα για την υπόλοιπη; Οι κύριοι λόγοι είναι: το κόστος του PCB και ο βαθμός κάμψης του PCB.
Το πλεονέκτημα κόστους των πλακών κυκλωμάτων με ζυγούς αριθμούς
Λόγω της έλλειψης στρώματος διηλεκτρικού και φύλλου, το κόστος των πρώτων υλών για τα PCB με περιττό αριθμό είναι ελαφρώς χαμηλότερο από αυτό των ζυγών PCB. Ωστόσο, το κόστος επεξεργασίας των PCB μονών επιπέδων είναι σημαντικά υψηλότερο από αυτό των PCB άρτιου στρώματος. Το κόστος επεξεργασίας του εσωτερικού στρώματος είναι το ίδιο. αλλά η δομή φύλλου/πυρήνα προφανώς αυξάνει το κόστος επεξεργασίας του εξωτερικού στρώματος.
Τα PCB με μονό αριθμό στρώσεων πρέπει να προσθέσουν μια μη τυπική διαδικασία συγκόλλησης πολυστρωματικού στρώματος πυρήνα με βάση τη διαδικασία της δομής του πυρήνα. Σε σύγκριση με την πυρηνική δομή, η παραγωγική απόδοση των εργοστασίων που προσθέτουν φύλλο στην πυρηνική δομή θα μειωθεί. Πριν από την πλαστικοποίηση και τη συγκόλληση, ο εξωτερικός πυρήνας απαιτεί πρόσθετη επεξεργασία, η οποία αυξάνει τον κίνδυνο γρατσουνιών και σφαλμάτων χάραξης στο εξωτερικό στρώμα.
Δομή ισορροπίας για αποφυγή κάμψης
Ο καλύτερος λόγος για να μην σχεδιάσετε ένα PCB με περιττό αριθμό στρωμάτων είναι ότι ένας περιττός αριθμός πλακών κυκλωμάτων στρώσης είναι εύκολο να λυγίσει. Όταν το PCB ψύχεται μετά τη διαδικασία σύνδεσης κυκλώματος πολλαπλών στρώσεων, η διαφορετική τάση ελασματοποίησης της δομής του πυρήνα και της δομής με επένδυση από φύλλο θα αναγκάσει το PCB να λυγίσει όταν κρυώσει. Καθώς αυξάνεται το πάχος της πλακέτας κυκλώματος, αυξάνεται ο κίνδυνος κάμψης ενός σύνθετου PCB με δύο διαφορετικές δομές. Το κλειδί για την εξάλειψη της κάμψης της πλακέτας κυκλώματος είναι να υιοθετήσετε μια ισορροπημένη στοίβα.
Αν και το PCB με έναν ορισμένο βαθμό κάμψης πληροί τις απαιτήσεις προδιαγραφών, η επακόλουθη απόδοση επεξεργασίας θα μειωθεί, με αποτέλεσμα την αύξηση του κόστους. Επειδή απαιτείται ειδικός εξοπλισμός και δεξιοτεχνία κατά τη συναρμολόγηση, η ακρίβεια της τοποθέτησης των εξαρτημάτων μειώνεται, γεγονός που θα βλάψει την ποιότητα.
Χρησιμοποιήστε PCB με ζυγό αριθμό
Όταν στο σχέδιο εμφανίζεται ένα PCB με περιττό αριθμό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι ακόλουθες μέθοδοι για να επιτευχθεί ισορροπημένη στοίβαξη, να μειωθεί το κόστος κατασκευής PCB και να αποφευχθεί η κάμψη των PCB. Οι ακόλουθες μέθοδοι ταξινομούνται κατά σειρά προτίμησης.
Ένα επίπεδο σήματος και χρησιμοποιήστε το. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν το επίπεδο ισχύος του PCB σχεδιασμού είναι άρτιο και το στρώμα σήματος είναι περιττό. Το προστιθέμενο στρώμα δεν αυξάνει το κόστος, αλλά μπορεί να συντομεύσει τον χρόνο παράδοσης και να βελτιώσει την ποιότητα του PCB.
Προσθέστε ένα επιπλέον επίπεδο ισχύος. Αυτή η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί εάν το επίπεδο ισχύος του PCB σχεδιασμού είναι περιττό και το επίπεδο σήματος είναι άρτιο. Μια απλή μέθοδος είναι να προσθέσετε ένα στρώμα στη μέση της στοίβας χωρίς να αλλάξετε άλλες ρυθμίσεις. Αρχικά, δρομολογήστε τα καλώδια στο PCB στρώματος με περιττό αριθμό, στη συνέχεια αντιγράψτε το στρώμα γείωσης στη μέση και σημειώστε τα υπόλοιπα στρώματα. Αυτό είναι το ίδιο με τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά ενός παχύ στρώματος φύλλου.
Προσθέστε ένα κενό στρώμα σήματος κοντά στο κέντρο της στοίβας PCB. Αυτή η μέθοδος ελαχιστοποιεί την ανισορροπία στοίβαξης και βελτιώνει την ποιότητα του PCB. Αρχικά, ακολουθήστε τα επίπεδα με περιττούς αριθμούς για να δρομολογήσετε, στη συνέχεια προσθέστε ένα κενό επίπεδο σήματος και σημειώστε τα υπόλοιπα επίπεδα. Χρησιμοποιείται σε κυκλώματα μικροκυμάτων και κυκλώματα μικτών μέσων (διαφορετικές διηλεκτρικές σταθερές).
Πλεονεκτήματα του ισορροπημένου πολυστρωματικού PCB
Χαμηλό κόστος, δεν είναι εύκολο να λυγίσει, μειώνει το χρόνο παράδοσης και εξασφαλίζει ποιότητα.