Het ontwerp van een meerlagige PCB (afgedrukte printplaat) kan zeer ingewikkeld zijn. Het feit dat het ontwerp zelfs het gebruik van meer dan twee lagen vereist, betekent dat het vereiste aantal circuits niet alleen op de boven- en onderste oppervlakken kan worden geïnstalleerd. Zelfs wanneer het circuit in de twee buitenste lagen past, kan de PCB -ontwerper besluiten om intern en grondlagen intern toe te voegen om prestatiedefecten te corrigeren.

Van thermische problemen tot complexe EMI (elektromagnetische interferentie) of ESD -problemen (elektrostatische ontlading), er zijn veel verschillende factoren die kunnen leiden tot suboptimale circuitprestaties en moeten worden opgelost en geëlimineerd. Hoewel uw eerste taak als ontwerper is om elektrische problemen te verhelpen, is het even belangrijk om de fysieke configuratie van de printplaat niet te negeren. Elektrisch intacte planken kunnen nog steeds buigen of draaien, waardoor de montage moeilijk of zelfs onmogelijk is. Gelukkig zal de aandacht voor de fysieke configuratie van PCB tijdens de ontwerpcyclus toekomstige assemblageproblemen minimaliseren. Laag-to-Layer Balance is een van de belangrijkste aspecten van een mechanisch stabiele printplaat.

01
Gebalanceerde PCB -stapel

Balanced stapelen is een stapel waarin het laagoppervlak en de dwarsdoorsnede van de gedrukte printplaat beide redelijk symmetrisch zijn. Het doel is om gebieden te elimineren die kunnen vervormen wanneer ze worden onderworpen aan stress tijdens het productieproces, vooral tijdens de laminaatfase. Wanneer de printplaat is vervormd, is het moeilijk om het plat te leggen voor montage. Dit geldt met name voor printplaten die zullen worden geassembleerd op geautomatiseerde oppervlaktemontage en plaatsingslijnen. In extreme gevallen kan vervorming zelfs de assemblage van de geassembleerde PCBA (gedrukte printplaat) in het eindproduct belemmeren.

De inspectienormen van IPC zouden moeten voorkomen dat de meest gebogen boards uw apparatuur bereiken. Niettemin, als het proces van de PCB -fabrikant niet volledig uit de hand loopt, is de hoofdoorzaak van de meeste buiging nog steeds gerelateerd aan het ontwerp. Daarom wordt aanbevolen dat u de PCB -lay -out grondig controleert en de nodige aanpassingen maakt voordat u uw eerste prototype -bestelling plaatst. Dit kan slechte opbrengsten voorkomen.

02
Sectie van de printplaat

Een gemeenschappelijke ontwerpgerelateerde reden is dat de gedrukte printplaat geen acceptabele vlakheid zal kunnen bereiken omdat de dwarsdoorsnedestructuur asymmetrisch is over zijn centrum. Als een ontwerp van 8 laags bijvoorbeeld 4 signaallagen of koper over het midden gebruikt, bedekt relatief lichte lokale vlakken en 4 relatief massieve vlakken hieronder, kan de spanning aan de ene kant van de stapel ten opzichte van de andere veroorzaken na etsen, wanneer het materiaal wordt gelamineerd door verwarming en drukken, het hele laminaat zal worden vervormd.

Daarom is het een goede gewoonte om de stapel te ontwerpen zodat het type koperen laag (vlak of signaal) wordt gespiegeld ten opzichte van het midden. In de onderstaande afbeelding komt de bovenste en onderste typen overeen met L2-L7, L3-L6 en L4-L5-match. Waarschijnlijk is de koperen dekking op alle signaallagen vergelijkbaar, terwijl de vlakke laag voornamelijk is samengesteld uit massief gegoten koper. Als dit het geval is, heeft de printplaat een goede gelegenheid om een ​​plat, plat oppervlak te voltooien, dat ideaal is voor geautomatiseerde montage.

03
PCB diëlektrische laagdikte

Het is ook een goede gewoonte om de dikte van de diëlektrische laag van de gehele stapel in evenwicht te brengen. In het ideale geval moet de dikte van elke diëlektrische laag op een vergelijkbare manier worden gespiegeld omdat het laagtype gespiegeld is.

Wanneer de dikte anders is, kan het moeilijk zijn om een ​​materiaalgroep te verkrijgen die gemakkelijk te produceren is. Soms kan het asymmetrische stapel als gevolg van functies zoals antennesporen onvermijdelijk zijn, omdat een zeer grote afstand tussen het antenne -spoor en het referentievlak nodig kan zijn, maar zorg ervoor dat je alles verkent en uitputte voordat je verder gaat. Andere opties. Wanneer ongelijke diëlektrische afstand vereist is, zullen de meeste fabrikanten vragen om te ontspannen of volledig te laten buigen en toleranties te draaien, en als ze niet kunnen opgeven, kunnen ze zelfs het werk opgeven. Ze willen geen verschillende dure batches met lage opbrengsten opnieuw opbouwen en vervolgens eindelijk genoeg gekwalificeerde eenheden krijgen om aan de oorspronkelijke bestelhoeveelheid te voldoen.

04
PCB -dikteprobleem

Bogen en wendingen zijn de meest voorkomende kwaliteitsproblemen. Wanneer uw stapel onevenwichtig is, is er een andere situatie die soms controverse veroorzaakt in de uiteindelijke inspectie-de algehele PCB-dikte op verschillende posities op de printplaat zal veranderen. Deze situatie wordt veroorzaakt door schijnbaar kleine ontwerpoverzicht en is relatief ongewoon, maar het kan gebeuren als uw lay -out altijd ongelijke koperen dekking heeft op meerdere lagen op dezelfde locatie. Het wordt meestal gezien op planken die ten minste 2 ons koper en een relatief hoog aantal lagen gebruiken. Wat er gebeurde was dat het ene deel van het bord een grote hoeveelheid koperafdruk had, terwijl het andere deel relatief vrij was van koper. Wanneer deze lagen aan elkaar worden gelamineerd, wordt de koperhoudende zijde tot een dikte gedrukt, terwijl de kopervrije of kopervrije zijde wordt gedrukt.

De meeste printplaten die een halve ounce of 1 ounce koper gebruiken, zullen niet veel worden beïnvloed, maar hoe zwaarder het koper, hoe groter het dikteverlies. Als u bijvoorbeeld 8 lagen van 3 ons koper heeft, kunnen gebieden met lichtere koperen dekking gemakkelijk onder de totale dikte -tolerantie vallen. Om dit te voorkomen, zorgt u ervoor dat u het koper gelijkmatig in het gehele laagoppervlak giet. Als dit onpraktisch is voor elektrische of gewichtsoverwegingen, voeg dan op zijn minst enkele vergulde door gaten toe op de lichte koperen laag en zorg ervoor dat u pads opneemt voor gaten op elke laag. Deze gaten-/kussenstructuren bieden mechanische ondersteuning op de Y -as, waardoor het verlies van het dikte wordt verminderd.

05
Succes opoffering

Zelfs bij het ontwerpen en opleggen van meerlagige PCB's, moet u aandacht besteden aan zowel elektrische prestaties als fysieke structuur, zelfs als u een compromis moet sluiten over deze twee aspecten om een ​​praktisch en fabrikant algemeen ontwerp te bereiken. Houd er bij het wegen van verschillende opties rekening mee dat als het moeilijk of onmogelijk is om het onderdeel te vullen vanwege de vervorming van de boog en gedraaide vormen, een ontwerp met perfecte elektrische eigenschappen van weinig nut is. Breng de stapel in evenwicht en let op de koperen verdeling op elke laag. Deze stappen vergroten de mogelijkheid om uiteindelijk een printplaat te verkrijgen die gemakkelijk te monteren en te installeren is.