כיום, המגמה הקומפקטית יותר ויותר של מוצרים אלקטרוניים מחייבת עיצוב תלת מימדי של לוחות מעגלים מודפסים רב שכבתיים.עם זאת, ערימת שכבות מעלה סוגיות חדשות הקשורות לפרספקטיבה עיצובית זו.אחת הבעיות היא להשיג מבנה שכבות איכותי לפרויקט.
ככל שמיוצרים יותר ויותר מעגלים מודפסים מורכבים המורכבים משכבות מרובות, הערימה של PCB הפכה חשובה במיוחד.
עיצוב מחסנית PCB טוב חיוני כדי להפחית את הקרינה של לולאות PCB ומעגלים קשורים.להיפך, הצטברות רעה עלולה להגביר משמעותית את הקרינה, המזיקה מבחינה בטיחותית.
מה זה מחסנית PCB?
לפני השלמת תכנון הפריסה הסופי, ערימת ה-PCB מרבדת את המבודד והנחושת של ה-PCB.פיתוח ערימה יעילה הוא תהליך מורכב.PCB מחבר מתח ואותות בין מכשירים פיזיים, והשכבה הנכונה של חומרי לוח מעגלים משפיעה ישירות על תפקודו.
למה אנחנו צריכים למינציה PCB?
הפיתוח של ערימת PCB חיוני לתכנון לוחות מעגלים יעילים.ל-PCB יש יתרונות רבים, מכיוון שהמבנה הרב-שכבתי יכול לשפר את חלוקת האנרגיה, למנוע הפרעות אלקטרומגנטיות, להגביל הפרעות צולבות ולתמוך בהעברת אותות במהירות גבוהה.
למרות שהמטרה העיקרית של הערמה היא למקם מספר מעגלים אלקטרוניים על לוח אחד באמצעות שכבות מרובות, המבנה המוערם של PCB מספק גם יתרונות חשובים נוספים.אמצעים אלו כוללים מזעור הפגיעות של לוחות מעגלים לרעש חיצוני והפחתת בעיות הצלבה ועכבה במערכות מהירות.
ערימת PCB טובה יכולה גם לעזור להבטיח עלויות ייצור סופיות נמוכות יותר.על ידי מיקסום היעילות ושיפור התאימות האלקטרומגנטית של הפרויקט כולו, ערימת PCB יכולה לחסוך ביעילות זמן וכסף.
אמצעי זהירות וכללים עבור עיצוב לרבד PCB
● מספר שכבות
ערימה פשוטה עשויה לכלול ארבע שכבות PCB, בעוד לוחות מורכבים יותר דורשים למינציה רציפה מקצועית.למרות מורכבות יותר, מספר השכבות הגבוה מאפשר למעצבים לקבל יותר שטח פריסה מבלי להגדיל את הסיכון להיתקל בפתרונות בלתי אפשריים.
בדרך כלל, נדרשות שמונה שכבות או יותר כדי להשיג את סידור השכבות והמרווח הטובים ביותר כדי למקסם את הפונקציונליות.שימוש במטוסים איכותיים ובמטוסי כוח על לוחות רב שכבתיים יכול גם להפחית את הקרינה.
● סידור שכבות
סידור שכבת הנחושת ושכבת הבידוד המהווה את המעגל מהווה את פעולת חפיפת ה-PCB.כדי למנוע עיוות PCB, יש צורך להפוך את חתך הרוחב של הלוח לסימטרי ומאוזן בעת פריסת השכבות.לדוגמה, בלוח שמונה שכבות, העובי של השכבה השנייה והשביעית צריך להיות דומה כדי להשיג את האיזון הטוב ביותר.
שכבת האות צריכה להיות תמיד צמודה למישור, בעוד שמישור הכוח ומישור האיכות מחוברים זה לזה בקפדנות.עדיף להשתמש במספר מטוסי הארקה, מכיוון שהם בדרך כלל מפחיתים את הקרינה ומפחיתים את עכבת הקרקע.
● סוג חומר שכבה
המאפיינים התרמיים, המכניים והחשמליים של כל מצע וכיצד הם מתקשרים הם קריטיים לבחירת חומרי לרבד PCB.
לוח המעגלים מורכב בדרך כלל מליבת מצע סיבי זכוכית חזקה, המספקת את העובי והקשיחות של ה-PCB.כמה PCBs גמישים עשויים להיות עשויים מפלסטיק גמיש בטמפרטורה גבוהה.
שכבת פני השטח היא נייר כסף דק העשוי מרדיד נחושת המחובר ללוח.נחושת קיימת משני הצדדים של PCB דו-צדדי, ועובי הנחושת משתנה בהתאם למספר השכבות של ערימת ה-PCB.
כסה את החלק העליון של נייר הנחושת במסכת הלחמה כדי לגרום לעקבות הנחושת ליצור קשר עם מתכות אחרות.חומר זה חיוני כדי לעזור למשתמשים להימנע מהלחמת המיקום הנכון של חוטי מגשר.
שכבת הדפסת מסך מונחת על מסכת ההלחמה כדי להוסיף סמלים, מספרים ואותיות כדי להקל על ההרכבה ולאפשר לאנשים להבין טוב יותר את המעגל.
● קבע חיווט וחורים דרך
מעצבים צריכים לנתב אותות במהירות גבוהה בשכבה האמצעית בין שכבות.זה מאפשר למישור ההארקה לספק מיגון המכיל קרינה הנפלטת מהמסילה במהירויות גבוהות.
מיקום רמת האות קרוב לרמת המישור מאפשר לזרם החוזר לזרום במישור הסמוך, ובכך למזער את השראות נתיב ההחזרה.אין מספיק קיבול בין מטוסי הספק וקרקע סמוכים כדי לספק ניתוק מתחת ל-500 מגה-הרץ באמצעות טכניקות בנייה סטנדרטיות.
● מרווח בין שכבות
בשל הקיבול המופחת, צימוד הדוק בין האות למישור ההחזר הנוכחי הוא קריטי.גם מטוסי הכוח והארקה צריכים להיות מחוברים היטב יחדיו.
שכבות האות צריכות להיות תמיד קרובות זו לזו גם אם הן ממוקמות במישורים סמוכים.צימוד הדוק ומרווח בין שכבות חיוני לאותות ללא הפרעה ולפונקציונליות כוללת.
לסיכום
ישנם עיצובים רבים ושונים של לוחות PCB בטכנולוגיית ערימת PCB.כאשר מעורבים מספר רב של שכבות, יש לשלב גישה תלת מימדית המתחשבת במבנה הפנימי ובפריסת פני השטח.עם מהירויות הפעולה הגבוהות של מעגלים מודרניים, יש לבצע תכנון קפדני של ערימת PCB כדי לשפר את יכולות ההפצה ולהגביל את ההפרעות.PCB מתוכנן בצורה גרועה עשוי להפחית את העברת האות, יכולת הייצור, העברת הכוח והאמינות לטווח ארוך.