Dizajn višeslojnog PCB -a (ploča s tiskanom krugom) može biti vrlo kompliciran. Činjenica da dizajn čak zahtijeva upotrebu više od dva sloja znači da se potrebni broj krugova neće moći instalirati samo na gornjoj i donjoj površini. Čak i kada se krug uklapa u dva vanjska sloja, dizajner PCB -a može odlučiti dodati slojeve snage i zemlje interno kako bi ispravili nedostatke performansi.

Od toplinskih problema do složenih EMI (elektromagnetske smetnje) ili ESD (elektrostatičko ispuštanje) problema, postoji mnogo različitih faktora koji mogu dovesti do performansi suptimalnog kruga i potrebno ih je riješiti i eliminirati. Međutim, iako je vaš prvi zadatak dizajnera ispraviti električne probleme, jednako je važno ne zanemariti fizičku konfiguraciju pločice. Električno netaknute ploče mogu se još uvijek saviti ili uvijati, što montažu otežavaju ili čak nemoguće. Srećom, pažnja na PCB fizičku konfiguraciju tijekom dizajnerskog ciklusa minimizirat će buduće probleme sa montažama. Ravnoteža sloja do sloja jedan je od ključnih aspekata mehanički stabilne ploče.

01
Uravnoteženo slaganje PCB -a

Uravnoteženo slaganje je snop u kojem su površinska sloja i struktura poprečnog presjeka ploče ispisane krugove razumno simetrične. Svrha je eliminirati područja koja se mogu deformirati kada su podvrgnuta stresu tijekom proizvodnog procesa, posebno tijekom faze laminacije. Kad se pločica deformira, teško je položiti ravna za montažu. To se posebno odnosi na pločice koje će se sastaviti na automatiziranim površinskim nosačima i linijama za postavljanje. U ekstremnim slučajevima, deformacija može čak ometati sklop sastavljenog PCBA (sklop ispisanog kruga) u konačni proizvod.

IPC -ovi standardi za inspekciju trebali bi spriječiti najjače savijene ploče da dođu do vaše opreme. Ipak, ako postupak proizvođača PCB -a nije potpuno izvan kontrole, tada je korijenski uzrok većine savijanja i dalje povezan s dizajnom. Stoga se preporučuje da temeljito provjerite izgled PCB -a i izvršite potrebna podešavanja prije postavljanja prvog prototipskog narudžbe. To može spriječiti loše prinose.

02
Odjeljak pločice

Uobičajeni razlog povezan s dizajnom je taj što tiskana ploča neće moći postići prihvatljivu ravnu, jer je njegova struktura poprečnog presjeka asimetrična u pogledu svog središta. Na primjer, ako 8-slojni dizajn koristi 4 sloja signala ili bakar preko središnje pokriva relativno lagane lokalne ravnine i 4 relativno čvrste ravnine ispod, napon s jedne strane snopa u odnosu na drugu može uzrokovati nakon jetkanja, kada je materijal laminirano zagrijavanjem i pritiskom, cijeli laminat će biti deformiran.

Stoga je dobra praksa dizajnirati snop tako da se vrsta bakrenog sloja (ravnina ili signala) zrcali u odnosu na središte. Na donjoj slici podudaraju se gornji i donji tipovi, L2-L7, L3-L6 i L4-L5. Vjerojatno je pokrivenost bakra na svim slojevima signala usporediva, dok se ravninski sloj uglavnom sastoji od čvrstog bakra od lijevanog lijeva. Ako je to slučaj, tada ploča ima dobru priliku za dovršavanje ravne, ravne površine, što je idealno za automatizirano sastavljanje.

03
Debljina dielektričnog sloja PCB

Također je dobra navika uravnotežiti debljinu dielektričnog sloja cijelog snopa. U idealnom slučaju, debljina svakog dielektričnog sloja treba zrcaliti na sličan način kao što se zrcali tip sloja.

Kad je debljina različita, može biti teško dobiti materijalnu skupinu koju je lako izraditi. Ponekad zbog značajki kao što su tragovi antena, asimetrično slaganje može biti neizbježno, jer će možda biti potrebna vrlo velika udaljenost između traga antene i njegove referentne ravnine, ali obavezno istražite i iscrpite sve prije nego što nastavite. Ostale mogućnosti. Kad je potreban neravni dielektrični razmak, većina proizvođača će tražiti da se opusti ili potpuno napusti tolerancije na luk i uvrtanje, a ako se ne mogu odreći, možda će se čak odreći posla. Ne žele obnoviti nekoliko skupih serija s malim prinosima, a zatim konačno dobivaju dovoljno kvalificiranih jedinica za ispunjavanje izvorne količine narudžbe.

04
Problem debljine PCB -a

Lukovi i zavoji su najčešći problemi s kvalitetom. Kad je vaš snop neuravnotežen, postoji još jedna situacija koja ponekad izaziva kontroverzu u završnom inspekciji-ukupna debljina PCB-a na različitim položajima na kružnoj ploči će se promijeniti. Ova je situacija uzrokovana naizgled manjim nadzorima dizajna i relativno je neuobičajena, ali može se dogoditi ako vaš izgled uvijek ima neravnu pokrivenost bakra na više slojeva na istoj lokaciji. Obično se vidi na pločama koje koriste najmanje 2 unce bakra i relativno visok broj slojeva. Dogodilo se da je jedno područje odbora imalo veliku količinu bakrenog područja, dok je drugi dio bio relativno bez bakra. Kad su ti slojevi laminirani zajedno, strana koja sadrži bakar pritisnuta je na debljinu, dok se strana bez bakra ili bakra pritisne prema dolje.

Većina ploča koje koriste pola unce ili 1 unce bakra neće biti utjecala mnogo, ali što je bakar teže, veći je gubitak debljine. Na primjer, ako imate 8 slojeva od 3 unce bakra, područja s lakšim pokrivenosti bakra mogu lako pasti ispod tolerancije ukupne debljine. Kako se to spriječi, obavezno ravnomjerno izlijte bakra u cijelu površinu sloja. Ako je to nepraktično za električna ili težina, barem dodajte malo pozlaćenih rupa na laganom bakrenom sloju i obavezno uključite jastučiće za rupe na svakom sloju. Ove strukture rupa/jastučića pružit će mehaničku potporu na osi Y, smanjujući na taj način gubitak debljine.

05
Žrtva uspjeha

Čak i prilikom dizajniranja i postavljanja višeslojnih PCB-a, morate obratiti pažnju na električne performanse i na fizičku strukturu, čak i ako trebate kompromitirati ova dva aspekta kako biste postigli praktični i proizvodni cjelokupni dizajn. Pri vaganju različitih opcija imajte na umu da ako je teško ili nemoguće ispuniti dio zbog deformacije luka i uvijenih oblika, dizajn sa savršenim električnim karakteristikama malo je od koristi. Uravnotežite snop i obratite pažnju na distribuciju bakra na svakom sloju. Ovi koraci povećavaju mogućnost konačnog dobivanja pločice koju je lako sastaviti i instalirati.