Mitmekihilise PCB (trükitud vooluahela) disain võib olla väga keeruline. Fakt, et disain nõuab isegi rohkem kui kahe kihi kasutamist, tähendab, et vajalikku arvu vooluahelaid ei saa paigaldada ainult ülemisele ja alumisele pinnale. Isegi kui vooluring sobib kahesse väliskihti, saab PCB -disainer otsustada jõudluse defektide korrigeerimiseks lisada sisemiselt toite- ja maapealseid kihte.
Alates termilistest probleemidest kuni keerukate EMI (elektromagnetiliste häirete) või ESD (elektrostaatilise tühjenemise) probleemideni on palju erinevaid tegureid, mis võivad viia ahela suboptimaalse jõudluseni ning tuleb lahendada ja kõrvaldada. Ehkki teie esimene ülesanne disainerina on elektriprobleemide parandamine, on sama oluline mitte ignoreerida vooluahela füüsikalist konfiguratsiooni. Elektriliselt puutumata tahvlid võivad endiselt painduda või keerduda, muutes montaaži keeruliseks või isegi võimatuks. Õnneks minimeerib tähelepanu PCB füüsilisele konfiguratsioonile disainitsükli ajal tulevaste montaažide mured. Kihi kihtide tasakaal on mehaaniliselt stabiilse vooluahela üks peamisi aspekte.
01
Tasakaalustatud PCB virnastamine
Tasakaalustatud virnastamine on virn, milles trükitud vooluahela kihi pind ja ristlõike struktuur on mõlemad mõistlikult sümmeetrilised. Selle eesmärk on kõrvaldada piirkonnad, mis võivad tootmisprotsessi ajal stressi korral deformeeruda, eriti lamineerimise etapis. Kui vooluahela on deformeerunud, on seda keeruline kokku panna. See kehtib eriti vooluahelate kohta, mis monteeritakse automatiseeritud pinna kinnitus- ja paigutusliinidele. Äärmuslikel juhtudel võib deformatsioon takistada isegi kokkupandud PCBA (trükitud vooluahela komplekt) lõpptootesse.
STC kontrollistandardid peaksid takistama kõige tõsisemalt painutatud laudadel teie varustuseni jõudmist. Sellegipoolest, kui PCB tootja protsess ei ole täielikult kontrolli alt väljas, on enamiku painutamise algpõhjus endiselt seotud disainiga. Seetõttu on soovitatav enne esimese prototüübi järjekorra esitamist põhjalikult kontrollida PCB paigutust ja teha vajalikke muudatusi. See võib takistada halbu saaki.
02
Vooluahela sektsioon
Levinud disainiga seotud põhjus on see, et trükitud vooluahela tahvel ei suuda saavutada vastuvõetavat tasasust, kuna selle ristlõike struktuur on selle keskpunkti suhtes asümmeetriline. Näiteks kui 8-kihiline disain kasutab keskel 4 signaali kihti või vaske suhteliselt kergeid kohalikke lennukeid ja 4 suhteliselt tahket tasapinda allpool, võib stress virna ühel küljel teise suhtes põhjustada pärast söövitamist, kui materjal lamineeritakse kuumutamisel ja surumisel, deformeeritakse kogu laminaat.
Seetõttu on hea tava kujundada virna nii, et vaskkihi (tasapinna või signaali) tüüp peegeldaks keskpunkti suhtes. Alloleval joonisel vastavad ülemine ja alumine tüüp, L2-L7, L3-L6 ja L4-L5. Tõenäoliselt on kõigi signaalikihtide vase katvus võrreldav, tasapinnaline kiht koosneb peamiselt tahkest vasist. Kui see on nii, siis on vooluahela laud hea võimalus lõpetada tasane pind, mis sobib ideaalselt automatiseeritud kokkupanekuks.
03
PCB dielektriline kihi paksus
Samuti on hea harjumus tasakaalustada kogu virna dielektrilise kihi paksust. Ideaalis tuleks iga dielektrilise kihi paksust peegelpildis peegeldada, kui kihi tüüpi peegeldatakse.
Kui paksus on erinev, võib olla keeruline hankida materiaalset rühma, mida on lihtne valmistada. Mõnikord võib asümmeetriline virnastamine olla selliste omaduste nagu antennijälgede tõttu vältimatu, kuna võib olla vajalik väga suur vahemaa antenni jälje ja selle võrdlustasapinna vahel, kuid enne jätkamist uurige ja kurnata kindlasti. Muud valikud. Kui on vaja ebaühtlast dielektrilist vahekaugust, palub enamik tootjaid lõõgastuda või täielikult loobuda vibu ja keerdumise tolerantsidest ning kui nad ei saa alla anda, võivad nad isegi tööst loobuda. Nad ei taha taastada mitmeid madalaid saagikusi mitmeid kalleid partiid ja saavad siis lõpuks piisavalt kvalifitseeritud üksusi, et täita algse tellimuse kogust.
04
PCB paksuse probleem
Vibud ja keerdkäigud on kõige tavalisemad kvaliteediprobleemid. Kui teie virn on tasakaalustamata, on veel üks olukord, mis põhjustab lõplikul kontrollimisel mõnikord poleemikat-PCB üldine paksus vooluahela erinevates kohtades muutub. Selle olukorra põhjustab näiliselt väikesed disainilahendused ja see on suhteliselt haruldane, kuid see võib juhtuda, kui teie paigutus on alati ebaühtlane vase katvus mitmel kihil samas kohas. Tavaliselt nähakse seda laudadel, kus kasutatakse vähemalt 2 untsi vaske ja suhteliselt suurt arvu kihte. Juhtunu oli see, et ühel juhatusel oli palju vask-valatud ala, teine osa aga vasest suhteliselt vaba. Kui need kihid lamineeritakse koos, surutakse vaset sisaldav külg paksuseni, vaskvaba või vaskvaba külg aga alla.
Enamikku vooluahelaid, kus kasutavad pool untsi või 1 untsi vaske, ei mõjuta neid palju, kuid mida raskem on vask, seda suurem on paksuse kadu. Näiteks kui teil on 8 kihti 3 untsi vaske, võib heledama vase katmisega alad hõlpsasti alla kogu paksuse tolerantsi. Selle vältimiseks valage vask ühtlaselt kogu kihi pinnale. Kui see on elektri- või kaaluga seotud kaalutluste jaoks ebapraktiline, lisage vähemalt kerge vaskkihi aukude kaudu pindatud ja lisage kindlasti iga kihi aukude padjad. Need aukude/padja struktuurid pakuvad Y -teljel mehaanilist tuge, vähendades sellega paksuse kadu.
05
Ohverdamise edu
Isegi mitmekihiliste PCB-de kavandamisel ja koostamisel peate pöörama tähelepanu nii elektrilistele jõudlustele kui ka füüsilisele struktuurile, isegi kui peate praktilise ja valmistatava üldise kujunduse saavutamiseks nende kahe aspekti osas kompromisse tegema. Erinevate võimaluste kaalumisel pidage meeles, et kui vibu ja keerutatud vormide deformatsiooni tõttu on keeruline või võimatu täita, on täiuslike elektriliste omadustega kujundus vähe kasu. Tasakaalustage virna ja pöörake tähelepanu igale kihile vase jaotusele. Need sammud suurendavad võimalust hankida lõpuks vooluahela, mida on lihtne kokku panna ja paigaldada.