多層PCB（印刷回路基板）の設計は非常に複雑です。設計には3層以上の使用が必要でさえあるという事実は、必要な数の回路が上面と下面にのみ設置できないことを意味します。回路が2つの外層に収まる場合でも、PCB設計者は、パフォーマンスの欠陥を修正するために内部的に電力と接地層を追加することを決定できます。

熱の問題から複雑なEMI（電磁干渉）またはESD（静電放電）の問題まで、最適でない回路の性能につながる可能性のある多くの異なる要因があり、解決および排除する必要があります。ただし、設計者としての最初のタスクは電気の問題を修正することですが、回路基板の物理的な構成を無視しないことも同様に重要です。電気的に無傷のボードは、まだ曲がったりねじれたりする可能性があり、アセンブリが困難になったり不可能になったりする可能性があります。幸いなことに、設計サイクル中のPCBの物理的構成への注意は、将来のアセンブリのトラブルを最小限に抑えるでしょう。層と層のバランスは、機械的に安定した回路基板の重要な側面の1つです。

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バランスの取れたPCBスタッキング

バランスの取れたスタッキングは、印刷回路基板の層面と断面構造が両方とも合理的に対称的なスタックです。目的は、特に積層段階で、生産プロセス中にストレスにさらされたときに変形する可能性のある領域を排除することです。回路基板が変形すると、アセンブリのために平らに置くことは困難です。これは、自動化された表面マウントと配置ラインで組み立てられる回路基板に特に当てはまります。極端な場合、変形は、組み立てられたPCBA（印刷回路基板アセンブリ）のアセンブリを最終製品に妨げることさえあります。

IPCの検査基準では、最もひどく曲がったボードが機器に届かないようにする必要があります。それにもかかわらず、PCBメーカーのプロセスが完全に制御不能ではない場合、ほとんどの曲げの根本原因は依然として設計に関連しています。したがって、最初のプロトタイプの注文を行う前に、PCBレイアウトを徹底的にチェックし、必要な調整を行うことをお勧めします。これにより、収量が不十分になる可能性があります。

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回路基板セクション

一般的な設計関連の理由は、印刷回路基板がその断面構造が中心について非対称であるため、許容可能な平坦性を達成できないことです。たとえば、8層の設計で4つの信号層または中央上の銅が比較的軽い地元の平面と4つの比較的固体平面を覆う場合、材料が加熱と圧迫によってラミネートされると、エッチング後に、他の片側のストレスがエッチング後に引き起こされる場合があります。

したがって、銅層（平面または信号）の種類が中心に関してミラーリングされるように、スタックを設計することをお勧めします。以下の図では、上部と下部のタイプがL2-L7、L3-L6、L4-L5の一致と一致します。おそらく、すべての信号層の銅カバーは同等ですが、平面層は主に固体鋳造銅で構成されています。この場合、回路基板には、自動アセンブリに最適な平らで平らな表面を完成させる良い機会があります。

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PCB誘電体層の厚さ

また、スタック全体の誘電層の厚さのバランスをとることは良い習慣です。理想的には、各誘電層の厚さは、層タイプがミラーリングされるのと同様の方法でミラーリングする必要があります。

厚さが異なる場合、製造が簡単な材料グループを取得することは困難な場合があります。アンテナトレースなどの特徴が原因で、アンテナトレースとその基準面の間の非常に大きな距離が必要になる可能性があるため、非対称のスタッキングが避けられない場合がありますが、進行前にすべてを探索して排出してください。その他のオプション。不均一な誘電間隔が必要な場合、ほとんどのメーカーは、弓の耐性とツイスト耐性をリラックスまたは完全に放棄するように求めます。彼らは、低い収量でいくつかの高価なバッチを再構築したくないので、最終的に元の注文数量を満たすのに十分な資格のあるユニットを取得しません。

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PCBの厚さの問題

弓とねじれは最も一般的な品質の問題です。スタックが不均衡な場合、最終検査で論争を引き起こすことがある別の状況があります。回路基板のさまざまな位置でのPCB全体の厚さが変化します。この状況は、一見マイナーな設計の監視によって引き起こされ、比較的まれですが、レイアウトが常に同じ場所の複数の層に不均一な銅カバーがある場合に発生する可能性があります。通常、少なくとも2オンスの銅と比較的多数の層を使用するボードで見られます。起こったのは、ボードの1つの領域には大量の銅が注がれた領域があり、もう1つの部分には比較的銅がありませんでした。これらの層が一緒にラミネートされると、銅含有側は厚さに押し下げられ、銅を含まないまたは銅のない側が押されます。

半オンスまたは1オンスの銅を使用するほとんどの回路基板はあまり影響を受けませんが、銅が重いほど厚さの損失が大きくなります。たとえば、3オンスの銅の8層がある場合、より軽い銅カバーのある領域は、総厚さの耐性を簡単に下回る可能性があります。これを防ぐために、銅を層全体に均等に注ぐようにしてください。これが電気的または重量の考慮事項に対して非現実的である場合は、少なくとも軽い銅層の穴からめっきし、各層に穴にパッドを含めるようにしてください。これらの穴/パッド構造は、Y軸の機械的サポートを提供し、それにより厚さの損失を減らします。

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成功を犠牲にします

多層PCBを設計およびレイアウトする場合でも、実用的で製造可能な全体的な設計を実現するために、これら2つの側面を妥協する必要がある場合でも、電気性能と物理的構造の両方に注意を払う必要があります。さまざまなオプションを比較検討する場合は、弓とねじれた形の変形のために部品を埋めることが困難または不可能な場合、完全な電気特性を持つデザインはほとんど役に立たないことに注意してください。スタックのバランスを取り、各レイヤーの銅分布に注意してください。これらの手順により、組み立てやインストールが簡単な回路基板を最終的に取得する可能性が高まります。