მრავალმხრივი PCB (ბეჭდური მიკროსქემის) დიზაინი შეიძლება იყოს ძალიან რთული. ის ფაქტი, რომ დიზაინიც კი მოითხოვს ორზე მეტი ფენის გამოყენებას, ნიშნავს, რომ სქემების საჭირო რაოდენობა ვერ შეძლებს დაინსტალირებას მხოლოდ ზედა და ქვედა ზედაპირებზე. მაშინაც კი, როდესაც წრე ჯდება ორ გარე ფენაში, PCB დიზაინერს შეუძლია გადაწყვიტოს შინაგანად დაამატოთ ენერგია და სახმელეთო ფენები.

თერმული საკითხებიდან დაწყებული EMI (ელექტრომაგნიტური ჩარევა) ან ESD (ელექტროსტატიკური გამონადენი) საკითხებში, არსებობს მრავალი სხვადასხვა ფაქტორი, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სუბოპტიმალური წრის შესრულება და მათი მოგვარება და აღმოფხვრა. ამასთან, მიუხედავად იმისა, რომ თქვენი პირველი ამოცანა, როგორც დიზაინერი, არის ელექტრული პრობლემების გამოსწორება, თანაბრად მნიშვნელოვანია, რომ არ უგულებელყოთ მიკროსქემის დაფის ფიზიკური კონფიგურაცია. ელექტრო ხელუხლებელი დაფები შეიძლება კვლავ მოხრილი ან გადახრა, რაც ასამბლეას ართულებს ან თუნდაც შეუძლებელს გახდის. საბედნიეროდ, PCB– ის ფიზიკურ კონფიგურაციაზე ყურადღება დიზაინის ციკლის დროს შეამცირებს მომავალ შეკრების პრობლემებს. ფენის ფენის ბალანსი მექანიკურად სტაბილური მიკროსქემის ერთ-ერთი მთავარი ასპექტია.

01
დაბალანსებული PCB დასტა

დაბალანსებული დასტა არის დასტა, რომელშიც დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის ფენის ზედაპირი და განივი სექციური სტრუქტურა ორივე გონივრულად სიმეტრიულია. მიზანი არის აღმოფხვრას ისეთ სფეროები, რომლებიც შეიძლება დეფორმირდეს, როდესაც წარმოების პროცესში სტრესს ექვემდებარება, განსაკუთრებით ლამინირების ფაზის დროს. როდესაც მიკროსქემის დაფა დეფორმირებულია, ძნელია მისი შეკრება ბრტყელი. ეს განსაკუთრებით ეხება მიკროსქემის დაფებს, რომლებიც შეიკრიბებიან ავტომატიზირებულ ზედაპირზე დამონტაჟებაზე და განლაგების ხაზებზე. ექსტრემალურ შემთხვევებში, დეფორმაციამ შეიძლება ხელი შეუშალოს შეკრებილი PCBA (დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფის ასამბლეის) შეკრებას საბოლოო პროდუქტში.

IPC– ს შემოწმების სტანდარტებმა ხელი შეუშალოს ყველაზე მკაცრად მოხრილი დაფებს თქვენს აღჭურვილობას. მიუხედავად ამისა, თუ PCB მწარმოებლის პროცესი მთლიანად არ არის კონტროლი, მაშინ ყველაზე მეტად მოსახვევების ძირეული მიზეზი კვლავ დაკავშირებულია დიზაინთან. აქედან გამომდინარე, მიზანშეწონილია, რომ საფუძვლიანად შეამოწმოთ PCB განლაგება და გააკეთოთ აუცილებელი კორექტირება თქვენი პირველი პროტოტიპის შეკვეთის განთავსებამდე. ამან შეიძლება ხელი შეუშალოს ცუდი მოსავლიანობას.

02
წრიული დაფის განყოფილება

საერთო დიზაინთან დაკავშირებული მიზეზი ის არის, რომ დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა ვერ შეძლებს მისაღები სიბრტყის მიღწევას, რადგან მისი განივი სტრუქტურა ასიმეტრიულია მისი ცენტრის შესახებ. მაგალითად, თუ 8 ფენის დიზაინი იყენებს 4 სიგნალის ფენას ან სპილენძს ცენტრში, მოიცავს შედარებით მსუბუქ ადგილობრივ თვითმფრინავებს და 4 შედარებით მყარ თვითმფრინავს ქვემოთ, სტრესი დასტის ერთ მხარესთან შედარებით მეორესთან შედარებით, შეიძლება გამოიწვიოს ეკვრის შემდეგ, როდესაც მასალა ლამინირდება გათბობით და დაჭერით, მთელი ლამინატი დეფორმირდება.

აქედან გამომდინარე, კარგი პრაქტიკაა დასტის დაპროექტება ისე, რომ სპილენძის ფენის ტიპი (თვითმფრინავი ან სიგნალი) აისახება ცენტრის მიმართ. ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში, ზედა და ქვედა ტიპები ემთხვევა, L2-L7, L3-L6 და L4-L5 მატჩს. ალბათ, სპილენძის დაფარვა ყველა სიგნალის ფენაზე შედარებულია, ხოლო პლანეტარული ფენა ძირითადად შედგება მყარი თუჯისგან. თუ ეს ასეა, მაშინ მიკროსქემის ფორუმს აქვს კარგი შესაძლებლობა, შეავსოს ბინა, ბრტყელი ზედაპირი, რომელიც იდეალურია ავტომატური შეკრებისთვის.

03
PCB დიელექტრიკული ფენის სისქე

ასევე კარგი ჩვევაა დაბალანსდეს მთელი დასტის დიელექტრიკული ფენის სისქე. იდეალურ შემთხვევაში, თითოეული დიელექტრიკული ფენის სისქე უნდა იყოს სარკისებურად ანალოგიურად, როგორც ფენის ტიპი სარკისებული.

როდესაც სისქე განსხვავებულია, შეიძლება რთული იყოს მატერიალური ჯგუფის მოპოვება, რომლის წარმოება მარტივია. ზოგჯერ ისეთი მახასიათებლების გამო, როგორიცაა ანტენის კვალი, ასიმეტრიული დასტა შეიძლება გარდაუვალი იყოს, რადგან შეიძლება საჭირო გახდეს ანტენის კვალი და მის საცნობარო თვითმფრინავს შორის ძალიან დიდი მანძილი, მაგრამ გთხოვთ, დარწმუნდეთ, რომ შეისწავლეთ და ამოწურეთ ყველაფერი, სანამ გაგრძელდება. სხვა ვარიანტები. როდესაც საჭიროა არათანაბარი დიელექტრიკული ინტერვალი, მწარმოებლების უმეტესობა ითხოვს დაისვენოს ან მთლიანად მიატოვოს მშვილდი და ბედის ტოლერანტობა, და თუ ისინი ვერ უარს იტყვიან, მათ შეიძლება უარი თქვან სამუშაოდ. მათ არ სურთ რამდენიმე ძვირადღირებული ჯგუფის აღდგენა დაბალი მოსავლიანობით, შემდეგ კი საბოლოოდ მიიღონ საკმარისი კვალიფიციური ერთეულები, რათა დააკმაყოფილონ ორიგინალური შეკვეთის რაოდენობა.

04
PCB სისქის პრობლემა

მშვილდები და ბედები ყველაზე გავრცელებული ხარისხის პრობლემებია. როდესაც თქვენი დასტის დაბალანსებაა, არსებობს კიდევ ერთი სიტუაცია, რომელიც ზოგჯერ იწვევს დაპირისპირებას საბოლოო შემოწმებისას-საერთო PCB სისქე სხვადასხვა პოზიციაზე შეიცვლება მიკროსქემის დაფაზე. ეს სიტუაცია გამოწვეულია, როგორც ჩანს, მცირე დიზაინის ზედამხედველობით და შედარებით იშვიათია, მაგრამ ეს შეიძლება მოხდეს, თუ თქვენს განლაგებას ყოველთვის აქვს არათანაბარი სპილენძის დაფარვა იმავე ადგილას მრავალ ფენაზე. ეს ჩვეულებრივ ჩანს დაფებზე, რომლებიც იყენებენ სპილენძის მინიმუმ 2 უნცია და ფენების შედარებით დიდი რაოდენობა. რაც მოხდა, რომ გამგეობის ერთ ადგილს დიდი რაოდენობით ჰქონდა სპილენძის დალაგება, ხოლო მეორე ნაწილი სპილენძისგან შედარებით თავისუფალი იყო. როდესაც ეს ფენები ერთად ლამინირდება, სპილენძის შემცველი მხარე იწევს სისქემდე, ხოლო სპილენძისგან თავისუფალი ან სპილენძის თავისუფალი მხარე დაჭერით.

წრიული დაფების უმეტესობა, რომლებიც იყენებენ ნახევრად უნცია ან 1 უნცია სპილენძის გამოყენებით, დიდ გავლენას არ მოახდენს, მაგრამ რაც უფრო მძიმეა სპილენძი, მით უფრო დიდია სისქის დაკარგვა. მაგალითად, თუ თქვენ გაქვთ სპილენძის 3 უნცია 8 ფენა, სპილენძის მსუბუქი დაფარვის მქონე ტერიტორიები მარტივად შეიძლება დაეცემა მთლიანი სისქის ტოლერანტობას. ამის თავიდან ასაცილებლად, დარწმუნდით, რომ სპილენძი თანაბრად დაასხით მთელ ფენის ზედაპირზე. თუ ეს არაპრაქტიკულია ელექტრო ან წონის მოსაზრებებისთვის, ყოველ შემთხვევაში, დაამატეთ რამდენიმე მოოქროვილი ხვრელები მსუბუქი სპილენძის ფენაზე და დარწმუნდით, რომ შეიტანეთ ბალიშები თითოეულ ფენაზე ხვრელებისთვის. ეს ხვრელი/ბალიშის სტრუქტურები უზრუნველყოფს მექანიკურ დახმარებას Y ღერძზე, რითაც ამცირებს სისქის დაკარგვას.

05
წარმატების მსხვერპლი

მრავალ ფენიანი PCB- ების დიზაინის და შექმნისასაც კი, ყურადღება უნდა მიაქციოთ როგორც ელექტრულ შესრულებას, ასევე ფიზიკურ სტრუქტურას, მაშინაც კი, თუ ამ ორ ასპექტზე კომპრომისზე წასვლა გჭირდებათ, რომ მიაღწიოთ პრაქტიკულ და წარმოებულ საერთო დიზაინს. სხვადასხვა ვარიანტის წონისას გაითვალისწინეთ, რომ თუ რთული ან შეუძლებელია ნაწილის შევსება მშვილდისა და გადაბმული ფორმების დეფორმაციის გამო, სრულყოფილი ელექტრული მახასიათებლების დიზაინი მცირე გამოყენებას წარმოადგენს. დაბალანსება დასტის და ყურადღება მიაქციეთ სპილენძის განაწილებას თითოეულ ფენაზე. ეს ნაბიჯები ზრდის წრიული დაფის საბოლოოდ მოპოვების შესაძლებლობას, რომელიც მარტივია შეკრება და ინსტალაცია.