다층 PCB (인쇄 회로 보드)의 설계는 매우 복잡 할 수 있습니다. 설계에 두 개 이상의 레이어를 사용해야한다는 사실은 필요한 회로 수를 상단 및 하단 표면에만 설치할 수 없음을 의미합니다. 회로가 두 외부 레이어에 맞는 경우에도 PCB 설계자는 성능 결함을 수정하기 위해 내부적으로 전력 및 접지 레이어를 추가하기로 결정할 수 있습니다.
열 문제에서 복잡한 EMI (전자기 간섭) 또는 ESD (정전기 방전) 문제에 이르기까지, 차선책 성능을 초래하고 해결 및 제거해야 할 많은 요인이 있습니다. 그러나 디자이너로서의 첫 번째 작업은 전기 문제를 해결하는 것이지만 회로 보드의 물리적 구성을 무시하지 않는 것도 마찬가지로 중요합니다. 전기적으로 온전한 보드는 여전히 구부러 지거나 비틀어 질 수있어 어셈블리가 어렵거나 불가능할 수 있습니다. 다행히도 설계주기 동안 PCB 물리 구성에 대한 관심은 향후 조립 문제를 최소화합니다. 레이어 대 층 밸런스는 기계적으로 안정적인 회로 보드의 주요 측면 중 하나입니다.
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균형 잡힌 PCB 스태킹
균형 잡힌 스태킹은 인쇄 회로 보드의 층 표면과 단면 구조가 합리적으로 대칭적인 스택입니다. 목적은 생산 공정에서 스트레스를받을 때, 특히 라미네이션 단계에서 변형 될 수있는 영역을 제거하는 것입니다. 회로 보드가 변형되면 어셈블리를 위해 평평하게 놓기가 어렵습니다. 이것은 자동화 된 표면 마운트 및 배치 라인에 조립 될 회로 보드의 경우 특히 그렇습니다. 극단적 인 경우, 변형은 조립 된 PCBA (인쇄 회로 보드 어셈블리)의 조립을 최종 제품으로 방해 할 수 있습니다.
IPC의 검사 표준은 가장 심하게 구부러진 보드가 장비에 도달하는 것을 방지해야합니다. 그럼에도 불구하고 PCB 제조업체의 프로세스가 완전히 제어되지 않은 경우 대부분의 굽힘의 근본 원인은 여전히 설계와 관련이 있습니다. 따라서 첫 번째 프로토 타입 순서를 배치하기 전에 PCB 레이아웃을 철저히 확인하고 필요한 조정을하는 것이 좋습니다. 이것은 수율이 좋지 않을 수 있습니다.
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회로 보드 섹션
일반적인 설계 관련 이유는 인쇄 회로 보드가 단면적 구조가 중심에 비대칭하기 때문에 허용 가능한 평평성을 달성 할 수 없기 때문입니다. 예를 들어, 8 층 디자인이 중앙 위의 4 개의 신호 레이어 또는 구리를 사용하는 경우, 비교적 밝은 로컬 평면을 덮고 4 개의 비교적 고체 평면을 덮고있는 경우, 가열 및 프레스에 의해 재료가 적층 될 때, 에칭 후 스택의 한쪽의 응력이 에칭 후에 발생할 수 있다면, 전체 라미네이트는 변형됩니다.
따라서, 스택을 설계하여 구리 층 (평면 또는 신호)의 유형이 중앙과 관련하여 반영되도록하는 것이 좋습니다. 아래 그림에서 상단 및 하단 유형은 L2-L7, L3-L6 및 L4-L5 일치 일치합니다. 아마도 모든 신호층의 구리 커버리지는 비슷하지만 평면층은 주로 고체 주조 구리로 구성됩니다. 이 경우, 회로 보드는 평평하고 평평한 표면을 완성 할 수있는 좋은 기회가 있으며, 이는 자동 조립에 이상적입니다.
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PCB 유전체 층 두께
또한 전체 스택의 유전체 층의 두께 균형을 맞추는 좋은 습관입니다. 이상적으로, 각 유전체 층의 두께는 층 유형이 미러링되는 것과 유사한 방식으로 반영되어야한다.
두께가 다르면 제조하기 쉬운 재료 그룹을 얻기가 어려울 수 있습니다. 때로는 안테나 트레이스와 같은 기능으로 인해 비대칭 적층이 불가피 할 수 있습니다. 안테나 트레이스와 기준 평면 사이의 매우 큰 거리가 필요할 수 있지만 진행하기 전에 모두 탐색하고 배기해야합니다. 다른 옵션. 고르지 않은 유전체 간격이 필요할 때, 대부분의 제조업체는 활을 휴식을 취하거나 완전히 포기하고 Twist Fanclerances를 요구할 것이며, 포기할 수 없다면 작업을 포기할 수도 있습니다. 그들은 수확량이 낮은 몇 가지 비싼 배치를 재건하고 싶지 않으며 결국 원래 주문 수량을 충족시키기에 충분한 자격을 갖춘 장치를 얻습니다.
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PCB 두께 문제
활과 비틀기는 가장 일반적인 품질 문제입니다. 스택이 균형이 맞지 않으면 최종 검사에서 때때로 논쟁을 일으키는 또 다른 상황이 있습니다. 회로 보드의 다른 위치에서 전체 PCB 두께가 변경됩니다. 이 상황은 겉보기에는 작은 디자인 감독으로 인해 발생하며 상대적으로 드문 일이지만 레이아웃이 같은 위치의 여러 층에 항상 고르지 않은 구리 커버리지가있는 경우 발생할 수 있습니다. 일반적으로 최소 2 온스의 구리와 비교적 많은 수의 층을 사용하는 보드에서 볼 수 있습니다. 일어난 일은 보드의 한 영역에 많은 양의 구리 발전 영역이 있었고 다른 부분에는 상대적으로 구리가 없었다는 것이 었습니다. 이들 층이 함께 적층 될 때, 구리-함유 측면은 두께로 눌러지고 구리가없는 또는 구리가없는 쪽이 아래로 눌린다.
반 온스 또는 1 온스의 구리를 사용하는 대부분의 회로 보드는 크게 영향을받지 않지만 구리가 무겁을수록 두께 손실이 커집니다. 예를 들어, 3 온스의 구리의 8 층이있는 경우, 구리 커버리지 가벼운 영역은 총 두께 공차 아래로 쉽게 떨어질 수 있습니다. 이런 일이 발생하지 않도록하려면 구리를 전체 층 표면에 골고루 붓는 것이 좋습니다. 이것이 전기 또는 중량 고려 사항에 비현실적이라면 적어도 가벼운 구리 층의 구멍을 통해 도금 된 일부 도금을 추가하고 각 층에 구멍에 대한 패드를 포함해야합니다. 이 구멍/패드 구조는 Y 축에서 기계적지지를 제공하여 두께 손실을 줄입니다.
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희생 성공
다층 PCB를 설계하고 배치 할 때에도 실용적이고 제조 가능한 전체 설계를 달성하기 위해이 두 가지 측면을 타협해야하더라도 전기 성능과 물리적 구조에주의를 기울여야합니다. 다양한 옵션의 무게를 측정 할 때는 활과 꼬인 형태의 변형으로 인해 부품을 채우는 것이 어렵거나 불가능한 경우 완벽한 전기 특성을 가진 디자인은 거의 사용되지 않습니다. 스택의 균형을 맞추고 각 층의 구리 분포에주의하십시오. 이 단계는 조립 및 설치가 쉬운 회로 보드를 얻을 가능성을 증가시킵니다.